高压旋喷桩注浆法

高压旋喷桩注浆法（共7篇）

高压旋喷桩注浆法 篇1

前言：随着高层建筑的兴起，地下室深基坑工程不断出现。在深基坑作业中，地下涌水经常困扰着工程技术人员。常规的解决办法就是直接在坑内集中排水或井点降水，但如果地下水丰富，大量抽排地下水会引发系列的工程病害，如相邻道路塌陷、房屋地基开裂等，特别是处于城市中心区时，造成的后果十分严重。因此，采用帷幕止水不失为一种有效的措施。

帷幕止水就是利用止隔水材料，将基坑围起来，使坑内地下水与坑外地下水系统隔离，切断外界对坑内的水源补给。然后在坑内抽排水也就不会对周边地质环境造成破坏，杜绝了地下水位下降引发的各种工程问题。

止水帷幕的施工方法有许多，高压旋喷注浆法是其中一种，以往在贵州省内较少采用，没有较为成熟的经验，本文就以2000年在贵州省毕节市某大厦深基坑支护工程中采用高压旋喷注浆法施工止水帷幕取得成功的例子作引子，以期与同行们交流，同时也能让大家在处理基坑地下水问题时多一种选择，并希望能为施工提供可借鉴的经验。

一、工程概况。

某大厦位于毕节市中心，距倒天河最近处50米。设计建筑物地上二十层，地下二层，地下室形状为长方形，面积55.0×35.4m。根据设计要求和周边实际情况，基坑拟开挖上口长宽为59×39m，下口56.5×36.9m，深度8米；临时支护采取锚杆喷射混凝土护壁，坑底以毛石混凝土填平。

根据地勘部门提供的勘察报告可知，拟挖基坑处于倒天河古河道冲积层中。其综合柱状图描述的地层情况如下：

0-1.9m，填土层，以粘土为主，并有建筑垃圾；1.9-3.0m，粘土，黄色可塑状；3.0-6.4m，细砂土夹卵砾石，黄色，稍密；6.4-12.0m，强风化岩层，黄色可塑状粘土夹细砂岩质孤石，为飞仙关组的砂质泥岩夹细砂岩强烈风化而成；12.0m以下为中风化岩层。主要的含水层为深度3.0-6.4m处的细砂土夹卵砾石层，其它为隔水层。勘察报告提供地下水位埋深3米，拟开挖基坑的丰水期涌水量为9300t/d。

二、地下水处理方案的确定。

若直接在基坑降排水，其缺点明显，主要有以下几点：1、地下水位浅，涌水量大，降排水费用大；2、大量抽排水对周边密集的建筑、紧邻的道路将造成危害；3、坑底标高低于倒天河河底，坑内降水将可能导致倒天河加速补给。

采取帷幕止水措施，将解决以上问题，而且止水帷幕本身有一定强度，与支护工程结合还能起到挡土墙的作用。因此采取帷幕止水方案。经对比论证，止水帷幕采用高压旋喷注浆法施工。

三、高压旋喷止水桩的设计参数。

采用单排止水桩，桩径0.8米，桩间距0.69米，桩间交圈厚度不小于0.4米，采取P42.5普通硅酸盐水泥作硬化剂，水灰比1:1。旋喷注浆施工参数根据试喷成桩结果确定。

四、施工机具和人员配备

由于贵州区内较少采用高压旋喷注浆工艺，相应高压注浆机械少，因此，本工程自力更生，移动式注浆平台是利用旧有机具改造成的，其提升速度10-20cm/min，旋转速度10-20r/min满足要求；双重注浆管则采用○50和○20高压无缝钢管制成，另加工有一个三通龙头与送浆、送气管连接。注浆管长9米，为陶瓷质喷嘴1个，直径2mm。

五、喷射注浆成桩试验。

在进行正式施工前，先在场地中作成桩试验，以便对设计参数进行核对、修正，对施工流程作调整。

第一次试桩采用的工艺参数为：注浆压力25--35Mpa，注浆流量100L/min，空气压力0.7Mpa，空气流量1.2m3/min，旋转速度15cm/min，提升速度15r/min；水灰比1:1，试桩长度10米。

成桩10天后，进行开挖检查，桩体均匀密实，无缩径、断桩现象。实测桩直径为1.2米，超出了原设计直径，根据相应公式可计算交圈厚度为0.6米，大于设计厚度。

从试验结果来看，成桩效果好，特别是桩径远超过设计要求，本着经济合理的原则，在经多次调试后，将注浆压力调整为：砂土夹卵砾层、强风化岩层为20-22Mpa，其它层为18Mpa；注浆流量为80L/min。其它参数不变。从后来的实际效果看，这一调整是合理的。

六、施工流程。

高压旋喷止水帷幕施工分为两部分，即导孔施工和旋喷成桩施工。

导孔施工：利用工程钻机在设计的桩中心位置钻孔。钻进中对地层分界线作好记录，对照地质资料并结合实际地层对旋喷中的注浆压力值进行预先设定。导孔施工要提前进行，以不耽搁后续旋喷成桩施工为宜。本工程采用3台工程钻机施工，保证了每天不少于20个导孔成孔。要求钻孔直径?75mm，垂直度误差应小于15%，孔位误差小于50mm，深度误差小于20cm。

旋喷成桩施工：注浆平台到位后，将注浆管管头对准到导孔孔口，开动清水泵，再缓缓将喷头下到孔底；之后依次开通空气管阀门、注浆泵阀门，待压力达到设计值后，启动注浆平台的提升旋转装置，将注浆管喷头边喷射、边旋转提至距孔口20cm处。然后清水冲洗喷管。

施工流程框图如下：

七、工程效果

经过20余天的施工，完成旋喷桩288根。旋喷桩形成帷幕墙后，其止水效果整体良好。

1、交付使用后，从基坑开挖、锚喷支护直至地下室全部完工，虽正值丰水期，基坑内仅保留一台20t/h的潜水泵断续抽排水，基坑内涌水量始终保持在200t/d以内，仅为原理论计算涌水量的9300t/d的2%，止水效果显著。2、在基坑内作锚杆支护的钻孔时，曾钻穿止水帷幕墙，当时从直径91mm的钻孔由外向内涌水，流量可达50t/h，其水压大，用水泥浆加水玻璃等速凝剂竟根本无法堵塞住，最后只能用木桩强行塞住。可见止水帷幕外地下水确实丰富，内外水头压力大，同时也说明止水帷幕是成功的。

八、施工中的注意事项

1、高压旋喷注浆法适用于渗透系数小于10-6cm/sec的粉土、砂土和粘性土。2、可根据需要在水泥浆中加适量外加剂，如速凝剂，早强剂等。3、为防止水泥浆中的硬块堵塞喷嘴，在水泥浆进入高压泵前应先进行过滤，比如通过20目的筛网。4、注浆压力的调节主要是通过变换注浆泵的档位，空压机的气压不必频繁变动。5、在场地沿线开挖导流沟，让溢出的浆液集中到挖好的池中进行处理，避免造成施工场地泥泞，影响施工速度。

总结

本工程采用的是单排旋喷桩，由于桩距、桩径设计合理，帷幕墙连续性好；而采用二重管注浆工艺，具有效率高，喷射浆液均匀，成桩连续性好的优点；同时在浆液配制、注浆压力控制方面严格按规范和设计操作，最后形成的止水帷幕墙强度较高，止水效果显著。本次高压旋喷注浆法施工止水帷幕的尝试是成功的，对今后类似场地类似方法施工具有一定的借鉴意义。

高压旋喷注浆法具有施工效率高，成本较低，机具设备简单等特点，可广泛应用于止水，防液化、地下开挖的防止管涌、防坑底隆起，还可用于地基加固、提高地基承载力等方面。因此应加强研究并推广应用

摘要：本文简述了在贵州省毕节市某基坑工程中利用高压旋喷注浆法施工止水帷幕的过程, 并对施工中的某些细节和参数取值作了较为详细的介绍, 以供同行借鉴与探讨。

关键词：高压旋喷注浆,止水帷幕,基坑

参考文献

[1]魏平.高压旋喷注浆在立井井筒堵水施工中的应用.煤炭工程, 2009年8期.

高压旋喷桩注浆法 篇2

随着我国高速公路及高层建筑物的大量兴建, 机械灌注桩因其具有承载力高、无挤土、无振动、能贴近已建建筑物施工、适应性强等优点, 已在桩基工程中得到广泛应用。但是机械灌注桩的质量事故时常发生, 严重影响了其承载力的发挥。灌注桩的质量事故发生后, 如果单纯的采取补桩或在原地凿除重浇的方法, 往往费用很高, 有的时候完全是浪费。而高压旋喷注浆法因其独有的工艺特点 (压力高, 往往可输出10～20MPa的浆液压力;可直接把喷头放到缺陷部位进行喷射) , 特别适合于处理灌注桩的质量事故, 尤其是对桩底沉渣处理有特别明显的效果。

2 鹰瑞高速某桩处理实例

鹰瑞高速某桩 (桩径1.6米) 经声波检测发现桩底存在一定程度缺陷, 经取芯发现:

孔1:于10.37～11.00m处见芯样破碎;孔2:于11.05～11.10m处见芯样破碎;孔3:于10.75～11.00m处见芯样破碎;孔4:于10.33～10.85m处见芯样破碎。

判断为该桩在10.33～11.00m存在缺陷。

注: (1) 钻孔布置为等三角形加桩中心进行取芯; (2) 缺陷部位周围地层为岩层。

3 灌浆处理主要设计参数

根据取芯情况, 决定采用高压旋喷注浆法进行切割清洗与灌浆。

主要设备及参数如下: (1) 单管钻头; (2) 百米钻机一台; (3) 天津通洁高压泵制造有限公司生产的额定输出压力为38Mpa, 额定流量为100L/m in的高压泵一台; (4) 喷嘴直径:2m m。一个; (5) 压力:20Mpa; (6) 水灰比:0.4:1～0.6:1; (7) 提升速度:≤10cm/min; (8) 水泥:425级普通硅酸盐水泥。

4 具体施工方案

4.1 切割清洗:

利用百米钻机将喷头放至缺陷部位, 用压力为20Mpa的高压水从缺陷底部 (应超出缺陷部位约20cm, 以利判断完整处的返水与缺陷处返水的差别) 按提升速度逐渐往上喷射冲洗。该过程反复进行, 直到孔口流出清水为止, 可停止清洗。方可进行下一孔的清洗。

4.2 浆液拌制:

浆液采用搅浆桶拌制, 浆液浓度按水灰比控制, 并以先稀后浓的原则进行注浆。

4.3 灌浆:

缺陷部位清洗完毕后, 即可开始以20MPa高压旋喷水泥浆并以10cm/min的速度将喷头从缺陷底部向上提升至缺陷顶部, 并在缺陷部位进行反复喷射注浆, 直至孔口返出水泥浆。然后进入下一孔的操作。

4.4 终孔:

每个孔灌浆结束后, 提上喷头。约1～2个小时在孔内回填高浓度水泥浆。该桩处理完毕。

5 施工质量管理

5.1 严把原料关:

根据设计要求使用合格的水泥。

5.2 严把工序关:

组织全体施工人员学习施工方案, 向全体人员进行技术交底, 做到人人心中有数。

各道工序符合设计要求。上道工序不合格, 不准转入下道工序施工。

6 灌浆处理效果总结

高压旋喷桩地基加固技术浅析 篇3

一、高压旋喷法的工作机理

高压旋喷法是利用钻机等设备, 把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴, 置入土层预定深度后, 用高压泥浆泵等装置, 以20-40Mpa左右的压力把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体。当能量大, 速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时, 土粘被切开, 一部分细小的土粘随着浆液冒出水面, 其余土粘在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下, 同时借助注浆管的旋转和提升运动, 使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合, 经一定时间的凝固, 便在土中形成圆柱状的固结体, 与周围土共同承受荷载。

二、主要工序施工流程方法

1、高喷设备的安装、调试、就位等作业前的准备工作

首先将双管高压旋喷注浆施工所需全套设备辅助设备, 按施工场地情况进行合理布置、安装。然后分别检查气、浆两大系统各种设备运转是否正常, 管路是否畅通 (进行地面管路试喷) , 测试监控仪器是否齐备、完好。确信无误后方可进入下一步工序。各种设备检查完毕后在地表进行联合试机/试喷检查, 以确定各种设备能否常进行工作。把各种压力和流量调到喷射注浆施工的要求值进行试喷, 不仅可以了解各种管路是否畅通/密封, 而且可以了解浆风嘴的加工质量。在更换新浆嘴、风嘴时都应在地面进行试喷, 调节好喷射效果后方可下入孔内使用。

2、测量放线

建立施工临时控制网, 为保证桩位定点的准确性, 采用外围控制网及场内定点控制网的方法进行施工测量、定点。

(一) 建立外围控制网

为确保施工定位的准确无误, 根据施工图纸各轴线关系, 选择控制轴线, 延伸至施工现场外建立控制点网, 以便校对桩位时进行测量复核。

(二) 建立场内控制网

根据宜工程桩位轴线的特点及其走向, 在场内建立与场外控制网关联的牢固网点, 进行双向控制。

(三) 放桩定位

在建立控制网后, 对场内旋喷桩位进行放样, 建立固定标桩;标桩采用≥φ16钢筋, 其埋设深度不少于0.8m, 可用冲击钻在砌石层冲击钻孔, 而后打入, 并高出地面10cm, 标桩固定用砼覆盖加以保护。立标桩时, 反复测量核对, 建立放线册, 交付监理单位存档及现场复核。

3、钻孔就位

钻机就位是喷射注浆的第一道工序, 钻机应安置在设计的孔位上, 使钻头对准孔位的中心。同时为保证钻孔后达到设计要求的垂直度, 钻机就位后, 必须作水平校正, 使其钻杆垂直对准钻孔中心位置。为防止施工窜浆, 施工旋喷桩应先完成单排桩, 再完成双排桩。最少间隔时间不少于24小时。

4、钻孔

根据某工程有较厚的砂袋堆砌层的特点, 以及旋喷桩的垂直度, 保证钻孔孔壁的稳定, 采用SZ型工程钻机进行预先成孔, 孔径为130, 用于穿透上部砂层, 对于砾砂层以及强分化层也进行预先钻孔。

(一) 在钻进过程中, 应精心操作, 精神集中, 合理掌握钻进参数, 合理掌握钻进速度, 防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故, 争取一切时间尽快处理, 并备齐必要的事故打捞工具。

(二) 为避免钻孔倾斜, 在钻机就位和钻孔过程中, 要随时注意校核钻杆的垂直度, 发现倾斜及时纠正, 以确保钻孔倾斜度在设计允许的范围内;钻速要打慢档, 并采用导正装置防止孔倾斜。

5、下注浆管

下注浆管时对喷头加以保护, 防止风嘴、浆嘴堵塞。当遇有高喷管下不到位或下不去现象时 (软土层) , 应视不同的情况采取不同方法处理, 只要不是发生较严重的塌孔事故, 喷管都不难下到位。一般可采用以下方法:压注浆泵送水泥浆边摆动喷管边下管;同时送风、送浆边摆动边下管。

6、制浆

采用标号32.5级 (425#) 普通硅酸盐水泥, 控制进浆比重1.5~1.55, 按通过试验确定的液水灰比、外加剂种类与添加量, 使用搅拌机拌制水泥浆液。制浆时应注意:

(一) 制浆材料采用重量或体积称量法, 其误差不大于5%。

(二) 高速搅拌时间不少于60秒, 普通搅拌不少于90秒。

(三) 浆液温度宜控制在 5~40℃之间。自制备至用完的时间应少于 4 小时, 超过时间应废弃。

7、喷射注浆作业

将注浆管下到预定位置后, 依次送浆、送风, 在孔底定喷数秒, 调整泵压、风压至设计值并孔口返浆正常后开始边旋转边提升, 按试验确定的各项高喷参数进行施工。高喷过程中经常测试水泥浆液进浆比重, 当其达不到设计要求时, 立即暂停喷杆提升并调整水灰比, 然后迅速恢复喷浆作业。施工过程中, 按要求随时检验并记录提升速度、喷浆压力与流量、气压与气量、进浆和回浆比重等;每孔需作制浆与耗浆 (水泥量) 统计和记录。

8、回灌浆液

高压喷灌结束后, 在孔内水泥浆液固结过程中因体积收缩, 同时孔内浆液仍向孔壁四周范围有一定渗漏, 孔内浆液将出现一段时间的沉面下降, 不间断地将浆液回灌到已喷孔内, 并保持压浆作用, 直至孔内浆液面不再下沉为止。

三、高压旋喷桩加固方案优化及相关施工注意事项

高压旋喷桩在加固工程中占有较大比例。然而在方案设计完成之后, 施工单位往往在结合现场对方案优化部分做的不够好, 导致施工工期长、浪费人力物力、材料浪费等一系列问题。

1、在对方案优化过程中, 对于软塑地基较严重的地段。在方案后期应加大喷射压力, 进而会使得新形成的地基有较高强度。结合现场, 如若现场施工面积较大或者距离较长时, 高压输送管的距离要得到保证, 超过50m时, 对高压泵输出压力要相应提高1-5kpa, 以保证喷嘴处的输出压力。

2、方案实施过程中, 钻孔严禁用水钻孔, 水钻孔会造成土壤液化严重含水量上升等问题, 加剧土壤地基的软化。必要时候采用空压机风动成孔, 此项措施能有效减少在高压旋喷桩灌注时对建筑物产生的附加沉降, 降低对既有建筑的破坏。

3、方案优化过程中要保证, 分段灌注高压旋喷桩的每段搭接长度应该小于100mm。并且为了保证桨面不再下降, 应该由专业施工人员进行二次灌注。

4、对于高压旋喷桩所用水泥, 在施工期间要加大检查力度。严禁使用过期、失效的水泥。并且旋喷桩一定要按设计方案的水灰比严格执行。

5、对于已经施工完毕的高压旋喷桩, 应该选择有代表性的桩位和桩点, 进行长效检测, 同时选择桩的数量不应少于百分之十。在水泥标准养护期内应达到3-5天一检测, 对于后期应达到一月一检测, 为期6-10个月, 形成相应的检查记录, 方便日后取用。

高压旋喷桩造价较低, 在水利工程中也是防渗常用的技术。然而水利工程的高压喷射灌浆施工技术由于其特殊性, 给施工质量控制工作带来一定的难度。一定要先熟悉其施工工艺过做好全过程质量管理, 控制好关键环节, 才能保证工程质量。

摘要：高压旋喷桩具有加固体强度高, 加固质量均匀, 加固体形状可控的特点。并与其它桩基方案相比, 节约工期, 既操作简单、节约工期, 又可以节约成本。在地基加固、现有建筑易破坏部位加固等方面有着显著的优势。本文着重介绍高压旋喷桩技术在地基加固中的应用。

关键词：高压旋喷桩技术,地基加固,工期,成本

参考文献

[1]胡毅夫.高压旋喷扩底桩承载机理的现场试验研究[EB/OL]www.xkdx.com

河边承台高压旋喷桩封底施工 篇4

跨环城高速特大桥是武广客运专线新广州站及相关工程的一座特大桥, 其中跨东平水道主桥为此桥最重要的部分, 也是技术含量最高、施工难度最大的部分。主桥采用连续钢桁拱结构, 孔跨布置为 (99+242+99) m, 支座中心至梁端1m, 主桥全长442m。该桥两主墩 (296#及297#墩) 位于东平水道两侧, 承台尺寸分别为15.2m×41.4m×5m和15.4m×46.2m×5m。296#墩承台底标高-1.545m, 承台顶标高+3.455m, 地面标高+4.4, 承台一个角伸入东平水道大堤内;297#墩承台底面标高-4.545, 承台顶面标高+0.455, 地面标高+3.0, 最近处仅距东平水道大堤13m。两主墩承台底面较低, 特别在6月份中旬东平水道处于主汛期内, 主汛期内水面标高最高可达到+3.0m, 与地面平齐, 承台低于东平水道水位以下, 为了河堤安全, 承台施工时先插打长12米国产拉森IV型钢板桩进行围堰防护。

2 地质与地貌

根据地质钻孔资料及前期桩基施工情况显示, 主墩承台范围地面以下3m左右范围内为杂填土及回填土, 3m~12m之间多为淤泥质砂粉细砂及淤泥质粘土, 透水性比较好。在前期深孔桩基施工过程中, 泥浆池布置靠近大堤侧, 致使此范围地表长期处于积水浸泡之下, 地下水比较丰富, 容易与透水性比较好的淤泥质砂粉细砂结合形成管涌, 引起河堤向承台基坑侧滑移。

3 施工方案

在研究制定主墩基础施工方案时, 充分考虑地质、水文等因素的影响, 确保临近临近水道大堤安全。

3.1 施工方案研究

承台基础采用钢板桩围堰进行施工, 在进行承台开挖之前, 要确定如何保证承台基坑开挖过程中围堰钢板桩稳定及基底处不发生管涌现象造成施工安全及临近的东平水道大堤安全问题。施工前, 准备水下混凝土封底及高压旋喷桩预封底两套施工方案进行主墩封底施工。水下混凝土封底采用钢板桩四周围避承台, 然后再开挖承台基坑内侧土体, 在开挖过程为保持内外压力平衡, 一般在水中开挖基坑, 并安装加固钢板桩内支撑, 最后在清基础, 安装封底灌注平台, 再灌注水下封底混凝土, 水下混凝土考虑1.5m深。这个过程297#主墩需要向下开挖9m深, 基坑开挖深度大, 开挖过程中基底下处于透水性比较好的淤泥质砂粉细砂及淤泥质粘土层, 开挖深度加大时四周侧压力会使基底形成部分管涌, 此时必须向基坑加水平衡压力才能继续开挖, 开挖难度大, 钢板桩内支撑安装比较困难, 水下混凝土施工灌注量大, 费工费时, 且施工安全风险大, 施工费用比较高。高压旋喷桩施工主要在地面以上进行, 用高压旋喷水泥浆固化透水性比较好的淤泥质砂粉细砂及淤泥质粘土层, 达到滞水效果, 再通过四周施工通长旋喷桩形成一道滞水墙与底部形成一个整体, 在承台基坑内外形成一个整体的滞水带, 且处理过的承台基底承载力加大, 在优化承台施工工艺, 达到主墩施工目的。此方案只需在地面上操作, 施工方法简便, 施工质量控制容易操作, 工期比较短, 施工费用比较低, 施工安全风险小。通过方案比选, 考虑东平水道汛期大堤安全, 最终选定高压旋喷桩预封底施工方案。

3.2 钢板桩围堰设计

钢板桩围堰大小根据承台尺寸而定, 其内框尺寸在顺桥向方向比承台尺寸大3.4m, 横桥向方向比承台尺寸大3.4m。本项目钢板桩在陆地上施工, 没有流水的影响, 采用国产拉森IV型钢板桩配2层双槽40b做内支撑即可满足刚度要求, 同时由于此地层透水性比较好, 施工钢板桩全长不得有焊瘤、钢板或其他突出物, 应保持平滑, 两端均应切割整齐, 上端按拔桩需要开圆孔 (千斤绳眼) 并焊钢板加固圆孔 (最好是新制钢板桩) , 板桩插打完成后, 用挖机出土降低围堰内的地面至内支撑的安装标高, 安装围堰圈梁及内支撑钢管, 并可靠连接, 圈梁底面焊接牛腿支承, 个数由计算确定, 确保焊缝质量。

3.3 高压旋喷桩设计

钢板桩施工完 (内支撑系统未施工) 场地平整好以后, 在承台开挖基坑范围内纵横向等间距 (0.5m) 交叉布置旋喷孔, 使用高压旋喷钻机钻孔至注浆层, 打开安装在注浆管 (单管) 底部侧面的特殊喷咀 (附在钻头上) , 使用高压注浆泵以25MPa以上的压力把水泥浆从喷咀中喷射出切割破坏土体, 然后将高压水泥浆边喷边提升, 对软土层进行旋喷施工, 反复两次, 使旋喷段形成水泥混合体板块层达到滞水效果;在环主墩承台钢板桩防护外侧四周密布一排12m长Φ500mm@350mm密排高压旋喷桩形成滞水墙, 同时为减少对旁边东平水道大堤影响, 靠近小里程侧及线路左右侧令加强布设一排密排搅拌桩进行防水。

4 方案实施

4.1 前期工作

主墩桩基已完全施工完毕, 立即着手进行承台钢板桩施工, 钢板桩桩顶标高于地面平齐, 或稍微高出地面10-20cm, 用挖机将插打钢板桩范围内搅拌桩施工场地平整, 做好临时截、排水设施、供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等施工准备。

4.2 施工设备

4.2.1 成孔、旋喷两用钻机XY-1型4台

4.2.2 高压泥浆泵ZJB-30型4台

4.2.3 制浆设备4套

4.2.4 旋喷管、高压管、喷射器4套

4.2.5 电力20KW 4套

4.3 旋喷帷幕施工参数选择如下:

旋喷压力:23~25Mpa旋喷直径:600mm

旋转速度:18r/min流量:60~80L/min

提升速度:20~25cm/min

水泥用量:250Kg/m

4.4 试桩

目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数, 以指导下一步水泥搅拌桩的正常施工。据此在离离防护钢板桩5m的距离先进性梅花形间距50cm布置4根旋喷浇板桩试桩的施工, 试桩时, 先进行钻孔施工, 对每节钻杆进行标志, 待钻到搅拌桩孔底位置时停钻, 然后按设计配合比试拌水泥浆, 并由实验室测试稠度, 符合要求后, 打开喷射压力机进行旋喷施工。施工时开始按每分钟提升18-24cm速度提升钻杆, 此时压力表读数在20-25MPa之间, 提升至2m (此时高程比承台底低10cm左右) , 然后在静压30s, 在现场管理人员复核标高无误的情况下再进行2次搅拌旋喷, 工法如上, 最后提钻进行下一桩施工。成桩7天后, 采用浅部开挖桩头 (深度宜超过停浆面以下0.5米) , 目测检查搅拌的均匀性及桩之间混凝土咬合程度, 量测成桩直径。必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。

4.5 分块测量放样、分片桩位定位

搅拌桩施工场地平整完毕后, 测量放样出主墩承台四个角点 (或承台“十”字线) , 并插线标记。放线前对各控制点进行复核后, 按设计图纸放线, 准确定出各搅拌桩的位置;搅拌桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位, 点白灰定位, 移动钻机要准确对孔 (对孔误差不得大于50mm) , 对孔正确后开钻钻进。

4.6 钻机就位、对位

分块测量放样、分片桩位定位放样完毕以后, 移动钻机从大小里程侧靠近钢板桩最边一排开始就位, 就位以后开始用方木或枕木抄垫钻机底座, 保证钻机平台的稳定, 然后移动钻机进行对孔, 对孔时保证从钻架顶部引下的铅陀离钻杆位置都是一个数值, 如钻杆倾斜度在允许的偏差范围内, 即可进行悬喷桩施工;如钻杆的倾斜度过大, 则需要调整钻机底座位置至符合要求方能开钻, 此时才能保证钻孔不发生倾斜。

4.7 钻孔

待搅拌机的冷却水循环正常后, 启动搅拌机电机, 放松起重机钢丝绳, 使搅拌机沿导架搅拌切土下沉, 下沉的速度可由电机的电流监测表控制, 工作电流不应大于40A。

4.8 浆液配制

注浆材料采用425#普通硅酸盐水泥与水搅拌作为基本浆液, 水泥浆液的水灰比为1.0, 水泥浆液符合设计要求后通过高压泥浆泵的压力进行注浆。旋喷用的水泥浆液在进入高压泥浆泵施喷前, 进行严格过滤.防止水泥结块和杂物堵塞喷嘴和管路。

4.9 高压旋喷

高压旋喷钻机钻孔至注浆层后, 喷射注浆参数达到规定值后, 即可喷射注浆。水泥浆通过高压泥浆泵形成高压水泥浆, 以>23MPa的压力, 通过喷射管由喷嘴向土中喷射, 钻杆一边旋转, 一边向上提升, 喷射的水泥浆一边切削四周土体, 一边与土体搅拌混合, 反复两次, 形成圆柱状的水泥与土混合的加固体即旋喷桩。高压喷射注浆完毕, 应迅速拔出喷射管, 为防止浆液凝同收缩后产生的顶部空穴影响桩顶高程, 在原孔位采用冒浆回灌。在钻进及旋喷阶段, 应严格控制钻进深度及旋喷桩桩头标高, 确保能够按设计图纸施工, 保证滞水效果。

4.10 提钻、循环施工下一孔

悬喷施工完毕后, 立即向上提钻, 拆钻杆, 钻头提出地面后, 立即转移机具施工另一钻孔。

5 围堰内土体开挖及钢板桩围堰内支撑安装

高压选喷桩施工完毕, 待强度达到设计要求时, 立即进行钢板桩围堰内开挖, 开挖采用分片推进, 层层分解方式进行。开挖的泥土随时通过运输车运往指定的弃土场堆放, 避免堆积在基坑外侧引起较大的土压力。开挖到内支撑安装高度处按设计要求安装内支撑。基坑开挖过程随时预备两台高压旋喷机械以防基底有渗水现象。

6 施工效果

基坑开挖完毕, 未发现有基底有任何渗水现象, 总工期只需要一个月既完成, 东平水道大堤汛期安全得到保证, 受到当地政府部门和业主的一致好评。

7 结语

综上所述, 高压悬喷水泥搅拌桩的工序比较简单直观, 悬喷水泥搅拌桩质量容易控制, 用最低的材料投入取得理想的效果, 从而达到加快施工进度, 消除施工隐患, 确保临近河堤安全。对于地质条件不好, 又临近江河边上, 受水压影响较大的承台施工, 此方法值得借鉴。

参考文献

[1]凌冶平, 易经武.基础工程.人民交通出版社1996 (9) .

高压旋喷桩注浆法 篇5

关键词：地铁工程,换乘通道,旋喷桩试桩施工

一、工程概况

广州市轨道交通二十一号线工程西起广州市天河区, 依次经过萝岗区、增城市, 止于增城市荔城区增城广场。初期二十一号线起点站由天河公园向南延伸至员村站, 利用十一号线天河公园至员村段, 与开通的五号线员村站换乘, 待十一号线开通运营时, 起点改回天河公园站。

员村站换乘通道基坑采用明挖法施工, 基坑开挖深约10m。换乘通道支护结构采用旋挖钻孔桩+高压双管旋喷桩支护形式。旋挖钻孔桩间采用直径600mm高压旋喷桩, 编号为XPZ1~XPZ64 共64 根高压旋喷桩。由与既有的地铁员进行换乘, 且地质岩面埋深高, 强度高, 为确保旋喷桩止水帷幕的止水效果达到设计要求, 更要注意高压喷浆对既有地铁站的压迫安全风险, 现通过本次换乘通道高压旋喷桩试桩施工技术通过现场工艺试验确定浆液的水灰比、旋喷钻杆的提升速度、泥浆泵的送浆压力、空压机的送气压力、水泥的最大用量等工艺性参数, 详细的施工技术流程如下文:

二、试桩参数配取与实施

2.1 试桩位置

根据旋喷桩桩位设计情况, 选择XPZ-10、XPZ-52作为试验桩, 桩径均为600mm, 其中XPZ-10桩长为10.1m, XPZ-52桩长为9.5m, 桩径均为600mm, 该区域的地层分布自上而下依次为填土层、粉质粘土层、全风化岩层及强风化岩层。

2.2试桩参数的配取

试桩的水泥浆液采用42.5 级普通硅酸盐水泥及合格淡水采用机搅拌配制而成, 2 根试桩的技术参数配取如下表:

2.3 试桩的施工工艺

试桩的施工采用双管高压钻机钻孔, 然后插入双管式的旋喷管进行旋喷喷射水泥浆的方法来完成, 施工工艺流程:孔位测量放样 → 钻机就位 (同时配备浆液) → 钻孔施工 → 钻孔到设计桩底 → 旋喷注浆 → 清洁设备 → 试桩完成→桩身取芯样 → 质量试验检测。

项目部经过精心组织, 并在监理部有关人员的监督下, 于2016 年4 月23 日下午16 时20 分按照试桩技术参数开始现场工艺试验。试验过程严格按照试桩方案执行, 监理人员见证监督下多次检测水泥浆比重均合格, 试验工程中测量控制旋喷提升速度、旋转速度、时间等, 如实做好实验记录, 安全顺利地完成了本次试桩。

实际施工情况如下列图示:

2.3 试桩成桩检测

在试桩16 天后, 对两根试桩的桩身抽取芯样, 通过观察两桩的芯样, 发现芯样连续、完整和胶结好, 芯样侧表面光滑、骨料分布均匀, 芯样呈长柱状、断口基本吻合, 并通过第三方检测单位进行了16d龄期的抗压强度检测, 检验结果:XPZ-52 两组芯样检测结果分别为10.3MPa、9.3 MPa;XPZ-10 两组芯样检测结果分别为2.6MPa、3.2MPa, 都大于设计抗压强度为2.5MPa, 强度均达到设计要求。

三、结束语

通过上述现场工艺试验验证, 换乘通道的高压旋喷桩采用42.5 级普通硅酸盐水泥, 水灰比确定为1:1, 浆液压力确定为25Mpa, 空气压力确定为0.6~0.7Mpa, 提升速度确定不8~10cm/min, 水泥掺量确定345kg/m的技术参数施工, 可满足设计要求, 并能确保高压喷浆对既有地铁站的压迫安全风险。

参考文献

[1]北京市城乡建设委员会, GB 50299-1999地下铁道工程施工及验收规范, 中国计划出版社, 2012年4月第一版;

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部, JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程, 中国建筑工业出版社, 2012年11月第一版;

高压旋喷桩在矿山中的应用 篇6

1.1 工程概况

某矿业选矿厂主厂房扩建工程, 钢排架结构, 跨度为18m, 柱距为6m, 钢柱柱脚最大轴力设计值为1 115k N, 弯矩设计值为-750k N·m, 该地区抗震设防烈度6度, 设计基本地震加速度值为0.05g, 设计分组第一组。

1.2 岩土层分布及特征

根据勘察钻孔揭露, 场地上部为素填土 (1) ;河流阶地场地中部为第四系冲洪积物的泥质粉砂 (2) 、砾砂 (3) 、卵石 (4) 。素填土 (1) :黄褐色, 松散状态, 以黏性土为主, 含20%~30%的角砾、碎石、卵石等硬杂质。填土来源一期选矿厂建设整平时的挖方弃土堆填而成, 未经分层压实。泥质粉砂 (2) :黄灰、褐灰色, 湿-饱和, 松散, 局部稍密状态, 以粉、细砂粒为主, 泥质含量30%~50%, 结构松散, 局部层底见有半腐烂的木屑, 系新近沉积物。砾砂 (3) :黄灰、灰色, 中密状态, 饱和, 圆砾、卵石含量35%~45%, 成分主要为石英砂岩, 部分为石英砂砾岩, 呈中风化状态, 粒径10~60mm居多, 部分80~100mm, 分布不均匀, 总体自上而下渐增多, 并含少量泥质, 泥质含量5%~10%。卵石 (4) :灰黄色, 稍密状态, 饱和, 卵石含量55%~65%, 粒径一般50~150mm, 成分主要为细砂岩、石英砂岩、石英砂砾岩等, 多呈中等风化状态, 卵石在土体中分布不均匀, 卵石颗粒间隙中充填圆砾、中粗砂粒及少量泥质。

1.3 地下水情况

本场地地下水主要为第四系孔隙潜水。主要含水层为砾砂 (3) 、卵石 (4) , 次为泥质粉砂 (2) ;砾砂 (3) 、卵石 (4) 属强透水层, 富水性强, 在山麓斜坡地段主要含水层为含碎石粉质黏土 (5) 、强风化泥岩 (7) , 含碎石粉质黏土 (5) 、强风化泥岩 (7) 属弱透水层, 富水性弱。河流阶地地段地下水与河水有直接的水力联系, 主要受地表水补给, 次为大气降水的补给, 山麓斜坡地段地下水主要受地表水和大气降水补给。勘察期间在钻孔中量测的地下水的初见水位埋深2.20~13.50m, 稳定水位埋深2.45~13.25m, 稳定水位标高为393.96~399.08m。

1.4 建筑物地基基础方案建议

根据场地岩土工程地质条件、拟建建筑物荷载、上部结构和设计地坪标高等情况, 对周边环境影响、工期、经济费用、建筑安全性及邻近已建建筑物经验等因素, 对主厂房延长的基础方案建议:拟建场地为填方区, 部分地段素填土达5m。由于拟建建筑物荷载较大, 建筑物结构对沉降较敏感, 场地下分布的泥质粉砂 (2) 、砾砂 (3) 、卵石 (4) 等土层结构松散, 且含地下水, 富水性强, 但主厂房为扩建工程, 与已建厂房及其它构筑物距离较近, 场地空间较狭窄, 不具备采用桩机施工的冲孔灌注桩施工作业面, 且原主厂房基础采用人工挖孔桩, 因此主厂房扩建采用人工挖孔桩。

1.5 高压旋喷桩机理分析

高压旋喷法利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后[1], 用高压泥浆泵, 通过钻杆杆端置于孔底的特殊喷嘴, 向周围土体喷射高压固化浆液 (一般使用水泥浆液) , 同时钻杆以一定的速度边旋转边提升, 高压射流使一定范围内的土体结构破坏, 并强制与固化浆液混合, 凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。主要用于加固地基, 提高地基的抗剪强度, 改善地基土的变形性能, 使其在荷载作用下, 不至破坏或产生过大的变形。

高压旋喷法加固地基机理体现在三方面[2]: (1) 高压旋喷流切割破坏土体作用, 喷流以脉冲形式冲击土体, 使土体结构破坏出现空洞; (2) 混合搅拌作用, 钻杆在旋转和提升的过程中, 在射流后面形成空隙, 在喷射压力作用下, 迫使土粒向与喷嘴相反的方向 (即阻力小的方向) 移动, 与浆液搅拌混合后形成固结体; (3) 压密作用, 高压喷射流在切割破碎土体的过程中, 在破碎带边缘还有剩余压力, 这种压力对土层有压密作用。

1.6 高压旋喷桩注浆加固

采用人工挖孔钢筋混凝土灌注桩设计桩端持力层为卵石层, 设计桩长约6~8m, 单桩竖向承载力特征值1000k N[3]。

现一部分基桩 (B轴、C轴处) 从地表开挖至6~10m处, 遇粉砂土层或粉土土层并有地下水, 经抽降水效果不好, 出现涌水流沙迹象, 继续开挖则有塌孔危险, 无法达到指定桩端持力层即卵石层。经现场踏勘和分析, 改用高压旋喷桩地基处理方法处理已挖人工挖孔灌注桩底部分土层, 处理范围为已挖人工挖孔灌注桩底至卵石层下2m, 深度约4~6m。

2 高压旋喷桩设计计算

2.1 工程场地分析

依据场地工程地质资料, 现有场地标高不一且变幅较大, 从现有地面起由上至下依次为耕作土 (杂填土) 、泥质粉砂、砾砂、卵石层, 卵石层顶标高不一。

2.2 地基竖向承载力计算

依JGJ 79—2012规范[4]第7.1.5条, 本计算偏安全, 不考虑旋喷桩之间土的承载力, 也不考虑上部桩或墩的侧向阻力, 只考虑高压旋喷桩作用。

高压旋喷桩桩径取500mm, 设计桩长从地面起算10m, 从桩底起算约4~6m。

增强体单桩竖向承载力特征值按JGJ—2012规范式 (7.1.5-3) 估算。

式中, up为桩的周长, m;qsi为桩周第i层土的侧阻力特征值, k Pa, 可按地区经验确定;lpi为桩长范围内第i层土的厚度, m;α为桩端端阻力发挥系数, 应按地区经验确定, 取为1.0;qp为桩端端阻力特征值, 应按地区经验确定;对于水泥搅拌桩、旋喷桩应取未经修正的桩端地基土承载力特征值。

设计时高压旋喷桩单桩承载力特征值RA取350k Pa。

此时要求桩体试块抗压强度平均值满足JGJ 79—2012规范式 (7.1.6-1) , 即

式中, fcu为桩体试块 (边长150mm) 标准养护28d的立方体抗压强度平均值, k Pa;λ为单桩承载力发挥系数, 可按地区经验确定;Ra为单桩竖向承载力特征值, k N;Ap为桩的截面积, m2。

高压旋喷桩立面示意见图1, ZH内高压旋喷桩预留注浆孔平面大样见图2。

注:本图仅画出一根高压旋喷桩以示意

注:1.三处高压旋喷桩中心连线为等边三角形, 三角形形心与XZ1圆心重合;2.PVC管与钢筋绑扎, 管内灌砂, 上下端口采用废纸或棉布封堵, 防止水泥浆进入;3.安装时应保证垂直度控制在0.5%以内, 以确保旋喷桩机顺利下钻;4.旋喷桩施工时应注浆至桩顶。

单桩竖向承载力为3×350=1050k N, 与上部人工挖孔灌注桩桩基竖向承载力1000k N相当, 故承载力满足要求。

2.3 地基沉降计算

因桩底以下土层为卵石层, 压缩模量较大, 桩身变形一般可忽略, 故可认为地基沉降满足要求。

3 高压旋喷桩施工要点

3.1 施工准备

1) 严格按设计图核实设计孔位, 查明有无妨碍施工和影响安全的障碍物, 如管 (线) 沟、邻近建筑物基础及其他地下埋设物;

2) 对无法搬移的邻近管 (线) 沟采取相应保护措施;

3) 钻孔过程中应核对场地工程地质土层;

4) 要求施工单位编制施工组织设计。

3.2 施工顺序

施工顺序为挖孔桩成孔—安放钢筋笼、预埋PVC管—浇筑桩身混凝土—钻机就位—插管—喷射注浆作业 (边旋转, 边拔管, 边喷浆) —冲洗器具等。旋喷桩应在人工挖孔灌注桩混凝土浇筑7d后进行。

3.3 高压喷射注浆技术参数

本工程选用二重管法, 压缩空气压力为0.7MPa;水泥浆压力20MPa;注浆管提升速度10~20cm/min;注浆管旋转速度10~20r/min;水泥用量250kg/m。

3.4 高压喷射注浆工艺

各种高压喷射注浆, 均自下而上, 卸管后再喷射注浆, 搭接长度为100mm, 以保证固结体的整体性;冒浆量为注浆量的10%~15%视为正常, 否则要分析原因。

3.5 施工质量管理

1) 质量控制:孔位;钻孔和注浆管插入深度;水泥浆配合质量比1:1, 外加早强剂水玻璃质量比2%;注浆材料损失系数β控制在0.1~0.2;喷射方向、提升速度、旋转速度的控制;压力和流量的控制。

2) 施工管理:每批水泥进场均需合格证和化验单;水泥选用425号普通硅酸盐水泥;高压喷射参数的管理;专门的施工记录表格, 每孔均需记录。

4 结论

旋喷桩复合地基处理适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土等地基, 对地下水流速较大的工程, 现场也确定了其适应性。本文经现场踏勘和分析, 改用高压旋喷桩地基处理方法处理已挖人工挖孔灌注桩底部分土层, 并从设计和施工方面做了介绍。高压旋喷注浆加固法设计灵活、适应性强, 对原有基础几乎不会造成破坏。旋喷桩成桩可在狭小空间施工, 其成桩方向、长度、大小等可根据设计需要调整。目前, 地基基础加固的方法较多, 在设计中首先应根据工程的特征, 选择经济合理可行的加固方案。高压旋喷注浆加固设计施工技术成熟、适应性强, 必将在土木工程领域有着广泛的应用空间。

摘要：高压旋喷桩地基处理技术正在越来越广泛的得到应用。以扩建厂房基础为例, 针对该工程的工程地质和水文地质条件, 分别从高压旋喷桩桩复合地基的承载机理、设计、施工等方面进行论述, 表明高压旋喷桩复合地基在地基处理中的技术经济优势。

关键词：高压旋喷桩,地基处理,厂房,设计,应用

参考文献

[1]徐平, 张敏霞, 丁亚红.高压旋喷注浆加固设计及应用[J].山西建筑, 2009, 35 (13) :94-95.

[2]牛志荣, 李宏.复合地基处理及工程实例[M].北京:中国建材工业出版社, 2000.

[3]JGJ94—2008建筑桩基技术规范[S].

高压旋喷桩在塑性粘土中的应用 篇7

高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后, 以高压设备使浆液或水 (空气) 成为20~40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来, 冲切、扰动、破坏土体, 同时钻杆以一定速度逐渐提升, 将浆液与土粒强制搅拌混合, 浆液凝固后, 在土中形成一个圆柱状固结体 (即旋喷桩) , 以达到加固地基或止水防渗的目的。实践表明, 本法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑性粘性土等地基都有良好的处理效果, 目前高压旋喷施工技术已有了比较广泛的应用。下面结合工程实践总结高压旋喷桩在塑性粘土中的应用。

2工程概况

管段位于湖北省潜江市行政管辖范围, 属江汉冲积平原, 地势平坦、开阔, 现辟为旱地、水塘、道路、村庄等。地下水发育, 为第四系孔隙潜水, 水位埋深0.6~1.5m;线路穿越多个水塘、水沟, 水深一般为0.5~1.5m, 塘底淤泥厚0.5~1.0m;根据化验资料, 地表水及地下水对混凝土无侵蚀性。混凝土结构碳化环境等级为T2。地层岩性:表层为种植土、人工填土等, 厚0.3~0.5m;其下为:粉质黏土, 褐黄色、灰褐色, 流塑~硬塑, 厚16.2~26.5m;底部为细砂、中砂层, 浅灰色, 稍密~中密, 饱和, 厚>10m。涵洞与框架小桥12座需进行加固处治, 下部基础采用高压旋喷桩处理, 处理后采用筏板基础。其中高压旋喷桩设计桩径50cm。总桩数1084根。桩端持力层为砂层, 桩间距1m×1m, 单桩竖向抗压承载力特征值330~360k N不等。平均设计桩长5~24m不等。无侧限抗压强度 (28d) 不小于3.0MPa。

3 配合比设计

3.1 设计目标:

满足地基加固设计强度等级和单桩竖向抗压承载力要求, 保证高压旋喷桩成桩达到设计桩径和完整性, 使地基加固取得好的结果。

配合比设计思路:1在只采用水泥浆液的情况下, 通过室内试验数据分析此配合比能否满足要求。2在采用减水剂的情况下试配水泥浆液, 通过室内试验数据情况分析此配合比能否满足要求。3在采用早强剂的情况下试配水泥浆液, 通过通过室内试验数据分析此配合比能否满足要求。4通过室内试验选定该配比水泥浆液的现场成桩情况进行分析, 确定此配合比能否满足要求。

3.2 原材料选择。

水泥:湖北京兰水泥集团有限公司生产P·O42.5普通硅酸盐水泥。减水剂:武汉苏博新型建材有限公司PC100-NR型早强型聚羧酸高性能减水剂。早强剂:湖北兴银河化工有限公司生产的工业氯化钙。水:河水。

3.3 水泥浆液配比。

通过设计思路, 选择最大桩长进行室内试验, 室内试验水泥浆液配比汇总如下:

3.4水泥浆液配比室内试验结果

通过室内试验结果进行对比, 发现当水泥用量为160kg/m时, 三种水泥浆液均能达到设计要求, 但掺加早强剂的水泥浆液达到的效果最好。通过水泥浆液配比28天强度图表可直观看到, 通过掺加减水剂的方法, 强度增加效果不是很明显, 但是从掺加早强剂的方法试配, 强度增加效果非常明显。确定试桩采用掺加早强剂氯化钙3%的水泥浆液进行现场试桩。

3.5 试桩采用的工艺参数

1按照设计每延米水泥用量施作, 冒浆量控制在20%以内;2泵压分段控制:上段20MPa、下段22MPa;3提钻速度 (16~19) cm/min, 转速 (18~20) r/min;4喷嘴直径 (2.0~2.2) mm;5桩底坐喷60s, 拆卸、接长钻杆或继续旋喷时要保证钻杆处有 (10~20) cm的搭接长度, 桩头以下1.0m复喷。

3.6 现场试桩取芯试验结果

通过水泥浆液配比室内试验结果选定掺加早强剂氯化钙3%的水泥浆液进行现场试桩, 根据试桩采用的工艺参数严格控制施工过程中的参数控制, 现场试桩取芯结果如下:

通过试桩结果分析, 当水泥用量为160kg/m时无论桩径还是强度均能满足设计桩径大于50cm, 强度大于3.0MPa的需要, 综合各方面考虑最后选用水泥用量为160kg/m为在塑性粘土中施工的高压旋喷桩配比。

4 高压旋喷桩配比在塑性粘土中的应用效果分析

4.1高压旋喷桩配合比设计, 一般情况下, 它主要是考虑成型后的抗压强度, 因此, 水泥用量较大。但在塑性粘土中, 地下水发育, 为第四系孔隙潜水, 状态为流塑或硬塑状态, 早期强度形成越早对旋喷桩的成型越好, 因此提出了一个早期强度指标, 并且塑性粘土呈现流塑或硬塑状态, 对水泥浆液的浓度也有了限制, 浓度高时在施工时和周围粘土不能很好的搅拌均匀, 形成的桩径也会大大降低, 这样就有别于常规的旋喷桩, 需要采用较低的水泥用量就能满足了塑性粘土旋喷桩的技术要求。

4.2 高压旋喷桩中掺加了早强剂, 旋喷桩施工后桩的完整性能够很好的保证, 尤其在塑性粘土呈现流塑状态下, 特别容易受到扰动, 如果强度不能够迅速形成, 形成强有力的束缚, 后期强度就无法增长。水泥浆液中掺加3%早强剂氯化钙, 克服了流塑状态扰动情况下无法在较小的水泥用量下形成强度, 只能通过增加水泥用量来形成强度的缺点。增加了早期强度, 同时也满足了强度和桩径要求。

桩身0-1.7m为涵板, 1.7-25.4m范围内水泥土硬化正常, 搅拌纹理清晰, 芯样较为完整, 呈灰色的坚硬柱状体, 节长5-40cm, 其中24.2-25.0m芯样较破碎。25.4m以后为砂, 无搅拌纹理。

4.3塑性粘土中高压旋喷桩无法成桩的防治。有两个阶段很关键:一是水泥浆液配制阶段原因有:水泥和早强剂氯化钙均由人工添加, 如果拌缸体积过小, 水泥浆液用量很快, 需要人工不停添加水泥和早强剂, 容易造成早强剂的漏加, 造成旋喷桩的这个部位无法形成早期强度, 也就无法成桩。因此, 尽量增大拌缸的体积, 制作标准的水泥和早强剂计量器具是避免高压旋喷桩无法成桩的有效途径。二是高压旋喷桩施工阶段, 冒浆量要严格控制, 当冒浆量超过20%时, 要进行及时的复喷。这样才能保证每米的水泥用量。喷孔直径要经常测量, 由于在高压情况下喷射水泥浆液, 喷孔的磨损很快, 如果喷孔直径过大, 就不能对周围的粘土进行有效的切割和搅拌, 成桩的均匀性会很差。

参考文献

[1]JGJ79-2012, 建筑地基处理技术规范[S].

[2]GB50202-2002, 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].