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【摘 要】 高压旋喷桩施工技术主要是通过注浆机,将高压水泥浆灌注进入至地基土质内,并将地基土质中的相关成分进行处理,其混合凝固之后将会形成强度更高的固体,保证基本的施工强度,而固化的桩体之间相互紧密贴合,则可以形成止水帷幕,保证处理的效果。通常情况下在高压旋喷桩处理后,所形成的桩体强度非常大,并且渗透系数很低,是一种高质量的、科学可靠的地基加固处理技术,同时也是现代化施工项目中良好的止水技术,在实践操作中具有便捷、快速的特征,所以在多个项目施工中均有着广泛使用。对于实践操作来讲,一方面需要明确高压旋喷桩施工的要点和难点,另外还需要掌握其基本的工艺,掌握相关注意事项,对常见问题的处理对策加以明确,以此来确保施工项目可以稳步的提升质量。
【关键词】 高压旋喷桩;基坑;止水帷幕;施工
一、高压旋喷桩基坑止水帷幕的止水原理
了解高压旋喷桩的止水原理及其施工的基本性质,对于后续操作有着重要意义。在高压旋喷桩处理技术之中,通过将水泥浆以高压的形式灌注进入到土质之中,进而使得水泥浆可以与土质发生一系列的反应,形成高强度的桩体,这种高强度的桩体可以有效的阻挡水体进入,并且通常情况之下渗透系数相当的低。总的来讲,止水帷幕的止水效果直接取决于桩体本身的渗透性,一般情况之下桩体的渗透性与土质之间的水泥掺合量以及土质的性质类型有着直接的联系,所以,在实践的操作当中还需要加强前期的数据分析,加强对土质性质的研究和摸索。对于较为细密的土质,高压水泥浆的灌入可以全面的切入进入至桩体的内部,形成高强度的桩体,而对于较为粗大的颗粒土质,诸如碎石等,高压旋喷桩技术可以使得土体之间的空隙减小,很好的对原本的孔隙进行填充,与土质一起形成高强度的桩体,保证最佳的处理效果。在实践的操作当中为了全面的增加止水帷幕的处理技术效果,还需要确保桩基和桩体之间紧密的衔接性,保证最佳的搭接长度,通常情况之下针对搭接长度的设计需要保证在10cm以上、30cm以下。另外,在施工当中还需要注意的是,止水帷幕的厚度,也是一个需要重点把控的指标,厚度通常需要在30cm以上。
针对止水帷幕的深度控制,需要结合顶部的高度和设计的方案,来进行综合性的确定,止水帷幕的底部一般需要高于不透水层的高度,需要注意的是,在实践高压旋喷桩技术运用之中如果地下的水流过大,则在止水帷幕还没有固化之前就可能会受到水流的影响而降低止水效果,所以针对上述情况还需要进行严格的把控,避免水流对止水效果产生不利的影响。在操作当中为了保证最佳的处理工艺,还需要加强坝体底部的防渗透技术操作,及时的加强水平渗漏施工水准,选择合适的处理工艺,对现场的水平渗漏情况加以控制,重点防治由于土体的扩散而导致污染的情况,加强技术的革新和改良。
二、施工工艺及要点
通常,三管法的处理深度最大,双管法的次之,单管法的最小。根据管的数量,高压旋喷法分为三管法、双管法和单管法,单管法只喷射水泥浆,三管法则同时压缩高压水泥和空气、喷射水泥浆,双管法压缩空气和喷射水泥浆。根据土质条件和工程需要,选择合适的工法。
高压注浆法的施工工序为:泥浆制备、钻机就位、钻孔、插管、喷射、冲洗及移动机具。
①泥浆制备:泥浆配比、材料及质量均应符合相关规范及设计要求,有需要时,可通过试验确定,如取芯采用变水头渗透系数、无侧限抗压强度试验,用来确定抗渗指标及固化体止水帷幕的强度等达到设计要求。水泥浆搅拌时间不少于九十秒,且自制备至用完的时间不少于4h。
②钻机就位:沿防渗墙轴线修筑不小于5m的施工平台,以便于桩机设备移动。桩机就位后,必须作水平校正,使钻机垂直对准孔位,施工时一喷射管的允许倾斜度不得大于1.5%。
③钻孔:钻孔施工顺序依据灌浆要求和方便施工的原则进行安排,施工中根据具体地质条件采用工程钻机引孔,钻孔位置与设计钻孔位置的偏差不得大于50mm,钻孔有效深度应嵌入不透水层内不小于500mm深。钻孔施工时按照设计要求测量孔斜,防止孔底偏斜率超过设计要求,钻孔时详细记录孔位、孔深及其他一些特殊情况。钻进暂停或终孔待喷时,孔口应加盖保护。施工时,分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统,防止串浆、混浆。
④插管:钻孔经验收合格后,进行插管。下插管前,进行地面试喷并调准喷射方向。在插管过程中,采取措施防止泥砂堵塞喷嘴,同时一还需保护孔壁不被破坏。
⑤喷射作业:当喷管插入预定深度后,先按规定参数送浆、气进行静喷,待浆液返出孔口、情况进行地下试喷,一切正常后即自下而上进行喷射作业,按规定速度提升钻头,并连续喷射水泥浆液,当钻头提升至设计桩顶标高,随即停止送浆。施工过程中,必须时刻检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、提升速度等参数是否符合要求,并随时做好记录,如遇故障应及时排除。
⑥冲洗及移动机具:每根桩施工完毕,把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存泥浆,通常把浆液换成水,在地面喷射,以便把泥浆泵、注浆软管内的浆液全部排出,防止残留水泥浆将管路堵塞,然后钻机移至下一桩位。
三、旋喷操作控制要点
1、旋喷前要检查管中系统和高压设备,其流量和压力必须满足设计要求。喷嘴内及注浆管不能有任何杂物,注浆管接头的密封圈必须良好。
2、垂直施工时,桩垂直度不得超过1/100,设计图与桩位的偏差不得大于50mm
3、在喷射和插管过程中,为了防止喷射被堵,在安装或拆卸注浆管时动作要快。流量和浆、气的压力设计值都必须符合,不然就要把管清洗再重新旋喷和插管。
4、旋喷时,要做好冒浆和流量、压力记录,钻杆的提升和旋转不得中断必须连续。拆卸钻杆继续喷射时,要注意保持钻杆有0.1m的搭接长度,不得使喷射固结体脱节。
5、喷射过程中遇到设备故障,水泥浆供不应求。喷射注浆完毕后,或短时间不能继续喷射时,应将注浆管提出孔口或提起一段距离。抽送清水浆注浆泵和管道中的水泥浆顶出注浆喷头后才能停泵。
6、在喷射注浆过程中需要拆除注浆管时,应先停止注浆,同时停止回转和提升,最后停机。
7、深层旋喷时,应先喷浆后提升和旋转,以防注浆管扭断。
8、搅拌水泥时,按设计规定,不得随意更改水灰比,在旋喷过程中,水泥浆沉淀会使浓度降低,因此,禁止使用过期或受潮的水泥。
9、施工完毕,立即拔出注浆管彻底清洗注浆泵和注浆管。同时,管内不得残存水泥。
四、实施效果质量检验
止水帷幕的实施效果可通过下列项目进行检验:①墙体强度特性;②墙体抗渗性能;③整体防渗效果。
在高压旋喷桩止水帷幕实施后,在基坑的开挖过程中,若发现桩体连续性良好,并无漏洞出现;在每根旋喷桩心和搭接部分钻孔取样,发现沿桩身旋喷桩连续,并进行多次无侧限抗压强度测试,其强度达到了一定程度;若发现桩间漏水点比较少,只在局部发现过漏水点,在发现的漏水点处通过注水玻璃双液浆的方式进行处理,能比较迅速的堵住漏水点,总体来说,这种方法效果比较好,基本上能达到预期效果。
五、结语
综上所述,根据对高压旋喷桩施工进行综合性分析,同时对高压旋喷桩的止水原理、操作的重点、需要注意的相关事项等进行了细致的研究,对高压旋喷桩施工操作的重点环节进行了探析,旨在不断促进现代化高压旋喷桩技术的成熟发展,促进基坑止水帷幕施工水准的增强。
参考文献:
[1]吕善国,凌国华,董志高.高压旋喷桩在某临江深基坑止水帷幕中的应用[J].江苏建筑,2012,05:63-65.
[2]张世春,赵远清.高压旋喷桩止水帷幕在砂层地质中的应用[J].特种结构,2014,02:125-127+9.
[3]耿艳美,高现民.高压旋喷桩在基坑止水帷幕施工中的应用[J].港工技术,1998,02:58-60.
【关键词】 高压旋喷桩;基坑;止水帷幕;施工
一、高压旋喷桩基坑止水帷幕的止水原理
了解高压旋喷桩的止水原理及其施工的基本性质,对于后续操作有着重要意义。在高压旋喷桩处理技术之中,通过将水泥浆以高压的形式灌注进入到土质之中,进而使得水泥浆可以与土质发生一系列的反应,形成高强度的桩体,这种高强度的桩体可以有效的阻挡水体进入,并且通常情况之下渗透系数相当的低。总的来讲,止水帷幕的止水效果直接取决于桩体本身的渗透性,一般情况之下桩体的渗透性与土质之间的水泥掺合量以及土质的性质类型有着直接的联系,所以,在实践的操作当中还需要加强前期的数据分析,加强对土质性质的研究和摸索。对于较为细密的土质,高压水泥浆的灌入可以全面的切入进入至桩体的内部,形成高强度的桩体,而对于较为粗大的颗粒土质,诸如碎石等,高压旋喷桩技术可以使得土体之间的空隙减小,很好的对原本的孔隙进行填充,与土质一起形成高强度的桩体,保证最佳的处理效果。在实践的操作当中为了全面的增加止水帷幕的处理技术效果,还需要确保桩基和桩体之间紧密的衔接性,保证最佳的搭接长度,通常情况之下针对搭接长度的设计需要保证在10cm以上、30cm以下。另外,在施工当中还需要注意的是,止水帷幕的厚度,也是一个需要重点把控的指标,厚度通常需要在30cm以上。
针对止水帷幕的深度控制,需要结合顶部的高度和设计的方案,来进行综合性的确定,止水帷幕的底部一般需要高于不透水层的高度,需要注意的是,在实践高压旋喷桩技术运用之中如果地下的水流过大,则在止水帷幕还没有固化之前就可能会受到水流的影响而降低止水效果,所以针对上述情况还需要进行严格的把控,避免水流对止水效果产生不利的影响。在操作当中为了保证最佳的处理工艺,还需要加强坝体底部的防渗透技术操作,及时的加强水平渗漏施工水准,选择合适的处理工艺,对现场的水平渗漏情况加以控制,重点防治由于土体的扩散而导致污染的情况,加强技术的革新和改良。
二、施工工艺及要点
通常,三管法的处理深度最大,双管法的次之,单管法的最小。根据管的数量,高压旋喷法分为三管法、双管法和单管法,单管法只喷射水泥浆,三管法则同时压缩高压水泥和空气、喷射水泥浆,双管法压缩空气和喷射水泥浆。根据土质条件和工程需要,选择合适的工法。
高压注浆法的施工工序为:泥浆制备、钻机就位、钻孔、插管、喷射、冲洗及移动机具。
①泥浆制备:泥浆配比、材料及质量均应符合相关规范及设计要求,有需要时,可通过试验确定,如取芯采用变水头渗透系数、无侧限抗压强度试验,用来确定抗渗指标及固化体止水帷幕的强度等达到设计要求。水泥浆搅拌时间不少于九十秒,且自制备至用完的时间不少于4h。
②钻机就位:沿防渗墙轴线修筑不小于5m的施工平台,以便于桩机设备移动。桩机就位后,必须作水平校正,使钻机垂直对准孔位,施工时一喷射管的允许倾斜度不得大于1.5%。
③钻孔:钻孔施工顺序依据灌浆要求和方便施工的原则进行安排,施工中根据具体地质条件采用工程钻机引孔,钻孔位置与设计钻孔位置的偏差不得大于50mm,钻孔有效深度应嵌入不透水层内不小于500mm深。钻孔施工时按照设计要求测量孔斜,防止孔底偏斜率超过设计要求,钻孔时详细记录孔位、孔深及其他一些特殊情况。钻进暂停或终孔待喷时,孔口应加盖保护。施工时,分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统,防止串浆、混浆。
④插管:钻孔经验收合格后,进行插管。下插管前,进行地面试喷并调准喷射方向。在插管过程中,采取措施防止泥砂堵塞喷嘴,同时一还需保护孔壁不被破坏。
⑤喷射作业:当喷管插入预定深度后,先按规定参数送浆、气进行静喷,待浆液返出孔口、情况进行地下试喷,一切正常后即自下而上进行喷射作业,按规定速度提升钻头,并连续喷射水泥浆液,当钻头提升至设计桩顶标高,随即停止送浆。施工过程中,必须时刻检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、提升速度等参数是否符合要求,并随时做好记录,如遇故障应及时排除。
⑥冲洗及移动机具:每根桩施工完毕,把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存泥浆,通常把浆液换成水,在地面喷射,以便把泥浆泵、注浆软管内的浆液全部排出,防止残留水泥浆将管路堵塞,然后钻机移至下一桩位。
三、旋喷操作控制要点
1、旋喷前要检查管中系统和高压设备,其流量和压力必须满足设计要求。喷嘴内及注浆管不能有任何杂物,注浆管接头的密封圈必须良好。
2、垂直施工时,桩垂直度不得超过1/100,设计图与桩位的偏差不得大于50mm
3、在喷射和插管过程中,为了防止喷射被堵,在安装或拆卸注浆管时动作要快。流量和浆、气的压力设计值都必须符合,不然就要把管清洗再重新旋喷和插管。
4、旋喷时,要做好冒浆和流量、压力记录,钻杆的提升和旋转不得中断必须连续。拆卸钻杆继续喷射时,要注意保持钻杆有0.1m的搭接长度,不得使喷射固结体脱节。
5、喷射过程中遇到设备故障,水泥浆供不应求。喷射注浆完毕后,或短时间不能继续喷射时,应将注浆管提出孔口或提起一段距离。抽送清水浆注浆泵和管道中的水泥浆顶出注浆喷头后才能停泵。
6、在喷射注浆过程中需要拆除注浆管时,应先停止注浆,同时停止回转和提升,最后停机。
7、深层旋喷时,应先喷浆后提升和旋转,以防注浆管扭断。
8、搅拌水泥时,按设计规定,不得随意更改水灰比,在旋喷过程中,水泥浆沉淀会使浓度降低,因此,禁止使用过期或受潮的水泥。
9、施工完毕,立即拔出注浆管彻底清洗注浆泵和注浆管。同时,管内不得残存水泥。
四、实施效果质量检验
止水帷幕的实施效果可通过下列项目进行检验:①墙体强度特性;②墙体抗渗性能;③整体防渗效果。
在高压旋喷桩止水帷幕实施后,在基坑的开挖过程中,若发现桩体连续性良好,并无漏洞出现;在每根旋喷桩心和搭接部分钻孔取样,发现沿桩身旋喷桩连续,并进行多次无侧限抗压强度测试,其强度达到了一定程度;若发现桩间漏水点比较少,只在局部发现过漏水点,在发现的漏水点处通过注水玻璃双液浆的方式进行处理,能比较迅速的堵住漏水点,总体来说,这种方法效果比较好,基本上能达到预期效果。
五、结语
综上所述,根据对高压旋喷桩施工进行综合性分析,同时对高压旋喷桩的止水原理、操作的重点、需要注意的相关事项等进行了细致的研究,对高压旋喷桩施工操作的重点环节进行了探析,旨在不断促进现代化高压旋喷桩技术的成熟发展,促进基坑止水帷幕施工水准的增强。
参考文献:
[1]吕善国,凌国华,董志高.高压旋喷桩在某临江深基坑止水帷幕中的应用[J].江苏建筑,2012,05:63-65.
[2]张世春,赵远清.高压旋喷桩止水帷幕在砂层地质中的应用[J].特种结构,2014,02:125-127+9.
[3]耿艳美,高现民.高压旋喷桩在基坑止水帷幕施工中的应用[J].港工技术,1998,02:58-60.