文本描述
§5.6 高压旋喷桩施工方案(三重管)
5.6.1 施工原理
高压喷射注浆法,是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为25~30MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体。钻杆一边以一定速度(15cm/min)渐渐向上提升,使浆液与土粒强制混合,待浆液凝固后,便在土中形成一个具有一定强度的固结体。
固结体的形状与喷射流移动方向有关,一般分为旋转喷射(旋喷)、定向喷射(定喷) 和摆动喷射(摆喷)三种注浆方式,作为地基加固,本工程采用旋喷注浆的形式。
5.6.2 施工工艺流程
5.6.3 资源配置
1、材料选择与准备
旋喷注浆是靠高压液流的冲击力破坏土层并与土体混合成新的固体,根据喷射工艺要求,浆液应具备以下特性:注浆液具有良好的可喷性;有足够的稳定性;浆液中气体应少;能调解浆液的胶凝时间;优良好的力学性能;无毒、无臭、;结实率高。水灰比一般采用1:1~1.5:1的水泥浆液。在喷浆之前按施工要求准备好足够的合格的水泥浆液。
2、劳动力计划
劳动力具体分工如下表,表中为每班组人员配置,工地施工采用2班制在施工中应各司其职,认真负责,相互协作,相互监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录,取得第一手地质资料,以便注浆人员根据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。司泵人员应随时注意注浆压力变化,值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。
序号
工程
人数(每班)
职责
备注
现场负责
做好管理工作,负责劳动力安排
质检员
负责现场技术指导和质量检查
机修工
负责排除机械故障和管路的清洗
钻工
负责旋喷机的操作及注浆施工记录
制浆工
负责浆液的配置
普工
负责浆液的配置、材料运送
合计
3、主要机械设备
旋喷桩施工采用XY-150地质钻机引孔,XP-30B型旋喷机作业。主要施工机械设备如下表所示。
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
地质钻机
XY-15
台
高喷台车
XP-30B
台
高压泵
3DZ-5Z栓塞泵
台
灌浆泵
HB-8
台
空压机
P-0.8Mpa,Q-6m3/min
台
泥浆泵
BW-15
台
拌浆机
WJG-8
台
5.6.4 旋喷参数的确定
1、压力参数的确定
一般情况下采用加大泵压力来增加其流量及流速,进而增大喷射力。根据以往经验,本工程压力选择为:0~3米时,采用25Mpa,3米以下时采用23Mpa。
2、旋转提升参数的确定
旋转、提升的速度与喷流半径有关,而有效半径与喷嘴的几何尺寸和喷射角度有相互联系,并直接影响喷流的特性。根据施工经验,旋喷提升速度宜控制在25~28cm/min范围内,旋转速度宜控制在20~28r/min范围内。其中在顶部1m应选用较慢的转速和提升速度。一般为20~23cm/min速度提升,20r/min旋转。
3、喷嘴直径
喷嘴安装在钻头侧面,是旋喷注浆的关键部分,喷粉直径大小对喷射流速度影响很大。一般单管注浆中喷嘴直径选用2.0~3.2mm。
4、喷射直径的估计
旋喷后的固结体尺寸由以下因素决定:土的类别及密实程度,高压旋喷注浆方法,喷射技术。根据我国使用的水泥浆液,压力为20Mpa左右、喷嘴孔径2.0〈d〈2.5mm时。旋喷固结体直径(D)可按标贯次数(N)进行估计:
粘性土(适用于0〈N〈5〉:D=0.65/154N2~1/154N
砂类土(适用于5〈N〈15〉:D=1/770(350+10N-N2)
5、布孔形式
根据现场实际情况,按施工图纸,合理布孔
5.6.5 施工工艺参数
施工工艺参数详见下表:
项目
技术参数
压缩空气
气压(Mpa)
0.
气量(m3/min)
1
水
压力(Mpa)
2
流量(L/min)
80~12
喷嘴直径(mm)
2~3.
水泥浆
压力(Mpa)
流量(L/min)
70~10
水灰比
1:
提升速度(m/min)
0.1~0.1
旋转速度(r/min)
11~1
旋喷桩施工前进行试桩,根据实际情况以确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。施工第一批桩(不少于3根)必须在监理人员监管下施工,以确定实际水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间、桩长以及垂直度控制方法,以便确定高压旋喷桩的正常施工控制标准,确保有效的止水。高压旋喷施工三天内,采用轻便动力触探进行成桩质量检测,数量不少于总桩数的2%,且不应少于5根。高压旋喷桩应在设计开挖龄期采用钻芯检测桩身完整性,钻芯数量不宜少于总桩数的2%,且不应少于5根。
浆量计算:以单位时间喷射的浆量及喷射持续时