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摘要:本文介绍了曹妃甸廊道高压旋喷桩地基加固的施工技术,阐述高压旋喷桩的施工工艺、技术参数及其特点。
关键词:高压旋喷桩;施工工艺;施工参数
This paper introduces the construction technique of Caofeidian corridor of high pressure jet grouting pile foundation reinforcement, the construction technology, technical parameters and characteristics of high pressure jet grouting pile.
Keywords: high pressure jet grouting pile; construction technology; construction parameter
中途分类号:TU-02 文献标识码:A
一、工程概况
曹妃甸煤码头廊道底板下粉质粘土层范围采用高压旋喷桩复合处理地基,布置长度范围为翻车机房地下结构以东99.60m,布置宽度13.6m,旋喷桩直径φ1000mm,东西向桩间距为1800mm,南北向桩间距为2000mm,桩高程范围:顶标高(廊道主体碎石垫层底标高)-15.262m~-11.406m,底标高-25.0m,桩长13.594m~9.738m。旋喷加固桩体设计强度≥2MPa,旋喷桩数量为778根,置换率为22.6%。
(一)高压旋喷桩成桩主要跨越3个土层,粉细砂3标高范围-4.06m~-14.16m,粉质粘土1标高范围-14.16 m~-21.06m,粉质粘土3标高范围-21.06m~-26.06m。
【摘 要】 本文对高压旋喷桩施工进行了分析,分别介绍了高压旋喷桩施工技术要求及质量标准,高压旋喷桩施工工艺及施工质量控制要点,为广大施工人员提供一定借鉴。
【关键词】 高压旋喷桩 施工工艺 质量控制
1 主要技术要求及质量标准
1.1 技术要求
钻机或旋喷机就位时机座要平稳,立轴或转盘与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于0.5°;喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备压力和排量满足设计要求。管路系统密封圈良好。各通道和喷嘴内不得有杂物;喷射注浆时注意准备,开动注浆泵,待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后开始提升注浆管。自下而上喷射注浆;开始喷射注浆孔孔段要与前段搭接0.1m防止固结体脱节;喷射注浆作业后由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩使固体体顶部出现凹穴,及时用水灰比为0.6-1水泥浆进行补灌并要预防其他钻孔排除泥土或杂物进入;为加大固结体尺寸或深层硬土为避免固结体尺寸减小采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施。
1.2 质量标准
施工过程中经常对浆液质量进行检查,每根桩在施工过程中用浆液比重计抽样检测浆液浓度2次并做好检测记录;施工过程中应根据对每根桩测量其钻杆长度以控制成桩长度符合设计要求;施工完单桩其桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度应符合设计要求。检查数量不少于总桩数2‰且不少于3根;高压旋喷桩施工完成后复合地基承载力应符合设计要求。检查数量不少于总桩数2‰且不少于3根;成桩允许偏差符合《验标》要求。
2 高压旋喷桩施工工艺
【摘 要】综述了高压旋喷桩在粉质砂土中的作用机理,论述了施工工艺要点及施工质量检测要点,最后总结性的论述了施工质量控制要点。
【关键词】旋喷桩;钻机;浆液
高压旋喷桩是指用钻机等施工设备将注浆管底部侧面的喷嘴送入预定深度后,用高压泥浆泵将高压浆液自喷嘴射出以破坏土体,同时借助浆管的旋转和提升力将浆液与下落土体拌合,经过一定时间后拌合物凝固而形成圆柱状的固结体与周围土体共同承受后期荷载。
一、旋喷桩作用机理
高压旋喷桩是利用钻机将携带喷嘴的注浆管钻至土层内预定深度,后通过高压设备将预先配置好的浆液射入土体内,呈脉动状的具有高能量、高速度的喷射流导致土体颗粒从土体内剥落,剥落后的土体内粒径较小的土粒将随浆液浮至水面,而大部分土粒则在浆液的冲击力和离心力作用下充分与浆液混合及重新排列,最终在钻杆周围形成圆孔型柱体,同时随时间延长其强度逐步升高,其加固机理为喷射流所产生的切割力将周围土体破坏,且以脉冲形式存在的喷射流对土体形成冲击并破坏原结构而形成空洞,在钻杆旋转和提升过程中在喷射流后方将形成空隙,土体颗粒在喷射力的作用下沿喷嘴反向与混合液形成凝结体。
二、高压旋喷桩工艺流程
正式施工前应先用水准仪测量施工现场标高,并应根据设计桩顶和桩底标高来计算桩体的入土深度,该深度值应精确至100mm范围内;桩机进场后应进行对中,应先结合施工现场场地标高进行深度调整,钻头的调整应控制其精度在±10mm范围内,之后应根据试桩过程中所确定的成桩水泥用量和清水用量进行拌合,在后期正式施工中应充分结合给定的参数进行,刚开始时应采用空挡施工且该部分低压注水,当钻机钻进深度至桩底标高以上80~100cm范围内则应启动高压注浆泵在高压状态下向钻孔内注水,在注水过程中应继续旋转下沉;钻机钻至桩底设计标高以上0.5m则应停止注水而改换注入高压浆体,当钻至设计深度则应停止钻进并提升钻机,提升过程中钻杆应连续旋转并喷浆,当钻机提升至桩顶设计标高以下80cm部位则应反复旋转下沉,其下沉深度一般控制在6~8m范围内,待重复下沉后则应实施旋转提升,下沉施工中送浆压力控制在4~6MPa,提升过程中送浆压力则应控制在22~24MPa范围内,待重复旋喷搅拌完成后则应用施工中返回的纯水泥浆对上一根桩进行回灌。
三、桩体质量检测
摘要:介绍复合注浆法的概念和特点,阐述了该法加固桩基的施工工艺、施工参数、浆液材料以及加固后的效果检验方法,并结合工程实例验证了该法的经济可行性。
关键词:复合注浆法桩基加固
1复合注浆法的概念及其特点随着我国基本建设事业的不断发展,桩基础在建筑工程中得到了广泛的应用。但由于受勘察布孔的局限性影响,或施工方法的不当,许多桩基的承载力达不到设计的要求需要加固处理。同时,我国大量的既有建筑物桩基出现质量问题需要进行加固。单一的注浆技术因其固有的缺陷,已满足不了各种复杂条件下的工程需要。如何有效的提高该类桩的承载力是摆在我们工程技术人员面前的一个难题。复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时序结合发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆技术。实际工程中是先采用高压旋喷注浆成桩柱体,再采用静压注浆增强旋喷效果,扩散加固浆液,防止固结收缩,消除注浆盲区。将复合注浆方法应用在桩基础加固中,能充分发挥静压注浆法和高压旋喷注浆法的优点,克服其缺点,适用地层范围广、加固效果好,保证了加固的成功率和安全性。
复合注浆法的特点如下:
(1)复合注浆法适用地层范围广,既适用于加固渗透性大的砂卵石层,又可适用于渗透性较差的粘土、粉土和粉细砂层及淤泥等软弱土层,还可以用来加固岩溶地层的地下溶洞。
(2)复合注浆法浆液扩散范围大,不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行转换加固,而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固,在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。
(3)复合注浆法能定向定位定深度,能形成连续的圆柱状的旋喷桩体,旋喷桩体顶部无收缩,与桩砼结合紧密;能直接承受上部荷载,承载力较高。该法
注浆形成的固结体强度可根据设计需要进行调节,其强度范围为5~30MPa,与只用高压喷射注浆形成的固结体相比,复合注浆法形成的连续的圆柱状的旋喷桩体,其各方面的性质都有了提高。
摘要 新疆布仑口-公格尔水电站工程发电引水洞6#支洞施工区上游洞段开挖过程中,遇破碎、泥化严重、出水量大,无自稳性围岩,掌子面塌方严重,施工中已尝试多种处理方案。本文介绍采用水平旋喷施工技术方案对塌方及破碎洞段进行处理,并总结其中经验和教训,探讨改进的方法,为类似工程对水平旋喷技术的应用提供有价值的资料。
关键词 引水洞 围岩 水平旋喷 管棚
1 引言
新疆克州布仑口—公格尔水电站工程工程位于新疆克尔柯孜自治州阿克陶县境内的盖孜河上,是一项具有灌溉、发电、防洪和改善生态等综合利用效益的大(2)型水电站工程,水库正常蓄水位 3290.00m,总库容 7.02 亿 m3 ,正常蓄水位下库容 5.267 亿 m 3,死水位 3280.00m,最大坝高 35m,其电站装机容量 200MW,保证出力 69.8MW,多年平均有效发电量 6.73 亿 kW·h。布仑口-公格尔水电站工程为引水式电站,其中引水隧洞平洞段长达17.4km,隧洞穿越山体地质复杂,山体顶部常年积雪,隧洞围岩出水量较大,且因自然条件约束,地质勘查资料不足,地质预报性差,较容易发生塌方。为此,经参建各方讨论、协商和进行方案比选,采用水平旋喷施工技术对部分极破碎洞段进行加固,并在施工过程中对技术方案进行改进,取得了良好的效果。
2 水工隧洞破碎洞段概况及特点
布仑口-公格尔水电站工程发电引水洞为开挖直径4.6m圆形隧洞,采用水平旋喷施工技术进行塌方处理和开挖的洞段位于发电引水洞发9+412.5m~发9+464m洞段,属6#支洞施工区上游,Ⅳ号冲沟边缘(Ⅳ号冲沟图示桩号范围为发9+343m~发9+215m,根据前期钻孔资料,沟底距隧洞约26m)。隧洞开挖施工至发9+460.1m时,围岩由Ⅲ类突变为Ⅴ类,引发大规模塌方,塌方呈现以下特点:
(1)塌方处出水量大,围岩泥化严重,塌方后掌子面拱顶流出大量泥石流状塌方体,并迅速填充洞身达10m长;
(2)根据地质资料判断,隧洞塌方掌子面前方洞段围岩可能与冲沟底部物质一致,冲沟水量丰富,冲沟渗水会从塌方处流出,开挖中极易引起涌水、流泥流沙等现象,对洞室稳定和开挖工作极为不利;
摘 要:在传统注浆法的基础上进行工艺改进和深化,就创造了高压喷桩技术。它配合水泥喷浆,利用高压旋转喷嘴在建筑地基的土层中喷注水泥,让水泥与土体良好接触并混合,是一种高效的建筑地基加固技术。又称其为连续搭接水泥加固技术。文中主要了解了目前我国高压喷桩技术的适用范围和技术特点,并以珠海市填海造成地的市政工程为例,进一步探析了该技术在实际工程中的具体应用。
关键词:高压喷桩技术;旋喷桩;基坑施工;市政工程
高压喷桩技术又叫做高压旋喷桩技术、高压喷射注浆法。它利用钻机注浆管伸入基坑土层指定位置进行浆液灌注,然后再利用高压喷射流对土层进行削切,从而让土层与化学试剂融合,改善土壤质量。通常来说,高压旋喷桩改善土质的方法有两种,一种是地基加固,加大土壤对外来压力的承载能力,保持形状不变。另一种是通过改良土质而改良土壤中水质的渗透能力[1]。
一、高压喷桩技术的技术优势和应用范围
(一)技术优势
高压喷桩技术兴起于70年代的高压喷射注浆技术,80/90年代在我国得到广泛应用。多年的工程实践证明它对处理建筑基坑中的淤泥加固、淤泥质土、粘性土、砂土、粉土、碎石土和人工填土的良好效果,已经成为我国《地基与基础施工规范》中的主要技术。该技术的优势很多,首先它属于低噪音低振动技术,而且对施工占地面积的要求也不高,所以在市政的大小工程中运用自如。但是此种技术的缺点就在于消耗成本较高,而且由于要对基坑土质注入化学试剂,会造成一定的环境污染,尤其是对一些特殊土质也不适合采用这种技术。所以在施工中必须熟悉它的优势劣势,然后结合工程实际,扬长避短,尽量发挥它的最大效能。
(二)应用范围
高压喷桩技术在喷射注浆过程中能够适用的土质有很多,工程基坑中最常见的淤泥、淤泥质土,还有包括可塑粘性土、砂土、黄土、素填土、碎石土、粉土等地基基坑土质都可以处理。
摘 要:在监茅线(S202线)K109+695处,有一座横跨五七河,桥梁与河流正交的五七桥,始建于1969年,由于该桥上部结构一些主要承重构件以及桥面系缺损较为严重,安全隐患突出,经专家鉴定该桥为四类危桥,为了确保本桥能继续安全运营和正常使用,拟对该桥进行维修加固。设计中桥台地基采用高压旋喷桩进行加固处理,本文结合工程实例,分别从工作机理、施工流程和质量检验三个方面对高压旋喷桩做了阐述。
关键词:桥台地基加固处理,高压旋喷桩,质量控制
1、工程简介
五七桥上部构造为1-14m石拱桥,拱圈宽度8.5m;下部结构为重力式桥台。桥梁全长26.0m,净7.0+2×1.0m(人行道+栏杆)。石拱圈主拱圈厚50cm,矢高2.7m,矢跨比为1/5.2。桥台基础处理采用旋喷桩,设计桩长10―15 米,设计桩径600mm,梅花形布置,桩距1.5米,总根数为68根,总米数为725.8米,施工从2009年11月8日开始至2009年11月23日止,历时16天,工后检验效果理想。
2、高压旋喷桩概述
2.1.概念:高压旋喷桩是高压喷射注浆法处理地基中的一种,是利用钻孔设备,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20Mpa左右的压力把预先制备好的水泥、水玻璃等材料作为主固化剂的浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体,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,便在土中形成具有一定强度和抗渗能力的固结体,从而使地基承载力得到加强的一种工程方法。当喷射流以360°旋转、自下而上喷射提升时,固结体的截面形状为圆形即称为旋喷。
2.2. 加固机理:高压喷射注浆是利用工程钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置,用高压泥浆泵等装置以20Mpa左右的高压流将水泥浆液通过钻杆最前端设置的高压液体喷射装置喷入钻杆周围的砂层、土层及砂土层,与此同时钻机带动钻杆缓慢旋转并提升使喷嘴缓慢螺旋上升,从而使高压水泥浆不断切割搅拌土层,形成水泥、砂、土及速凝剂的混合搅拌浆体,通过固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应,生成水化物,然后水化物胶结形成凝胶体,将土颗粒凝结在一起形成具有整体性、水稳定性和较高强度的结构整体,从而提高其复合地基承载力及改变地基土物理化学性能,达到提高地基承载力、减少地基沉降、阻止水体流动、增强地基稳定性的目的。
2.3. 优点与用途:高压旋喷桩适应范围广,施工简便,固结体形状可以控制,设备简单、管理方便、无公害,料源充裕,并有较好的耐久性,广泛运用到永久性工程。高压喷射注浆主要用途是加固与防渗,在名类工程建设中,因其简单的设备及独特的施工方法,可以解决其他工法无法解决的难题。目前旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变性性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形。
【摘 要】 本文结合工程实例(福建宁武高速公路(南平段)项目土建工程A8标段),分别从工作机理、施工流程、和质量检验三个方面对软弱地基处理中的高压旋喷桩做了阐述。本文分为四个部分对福建宁武高速公路软基高压旋喷桩处理应用作了介绍,希望对类似工程有借鉴意义。
【关键词】 软弱地基处理;高压旋喷桩;质量控制
【中图分类号】 TU753.4 【文献标识码】 B 【文章编号】 1727-5123(2011)04-137-02
1 前言
随着我国建筑工程项目尤其是高速公路、高速铁路等大型基础设施项目的不断增多,软弱地基的处理变的越来越重要,软弱地基处理的好坏,不仅关系到工程建设的速度,而且关系到工程建设的质量,因此提高软弱地基处理方法具有重要的价值和意义。本文结合福建宁武高速公路项目土建工程A1标段实例,对高压旋喷桩在高速公路软弱地基处理中的应用进行探讨。
1 软弱地基原理及常用处理方法
1.1 排水固结法。排水固结法又称预压法,其包括堆载预压法、超载预压法、真空预压法、真空与堆载联合作用法、降低地下水位法和电渗法等多种方法;通过在预压荷载作用下使软粘土地基土体中孔隙水排出,土体发生固结,土中孔隙体积减小,土体强度提高,达到减少地基施工后沉降和提高地基承载力的目的。
1.2 振密、挤密法。振密、挤密法有表层原位压实法、强夯法、振冲密实法、挤密密实法、爆破挤密法和土桩、灰土桩等多种方法;采用一定措施,通过振动和挤密使深层土密实,使地基土孔隙比减小,强度提高。
摘要:某职工住宅小区在基坑开挖支护和施工降水止水帷幕中采用了双管高压旋喷桩技术
关键词:双管高压旋喷桩施工技术、基坑支护、止水帷幕
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
某工程为职工住宅小区—A座、B座住宅楼,总建筑面积55375.14㎡,地上总建筑面积46178.07㎡,地下建筑面积3924.00㎡。
工程基础埋深为6m,建筑场地类别为三类,自然现状地面标高平均约为-4.0M,根据地勘报告该场地不考虑液化,稳定水位埋深介于2.6—3.0M之间,标高91.16---97.61M,水位季节性变化幅度约为1.0M。
基坑采用双管高压旋喷桩支护,并作为施工降水中的止水帷幕。
2施工机械设备
摘 要:高压喷射注浆法通过高速喷射流切割土体并使水泥浆液与土体搅拌混合,形成水泥加固土恰好弥补了传统注浆法的不足。由于喷射流形成的加固体形状灵活,适用于多种加固要求,因此,高压喷射注浆法开发成功之后,在世界范围内得到很快的传播。本文就以某深水港工程旋喷桩地基加固项目为例,简单介绍其质量控制要点。
关键词:二重管 高压 质量控制
1.工程概况
某深水港区工程码头接岸棱体地基软土层厚度约20米左右,是整个工程软土层最厚的区域。为减小后方陆域吹填加载过程中地基土体侧向变形对海侧构筑物的影响,经前期论证,决定在接岸结构内棱体岸侧边缘局部采用高压旋喷桩对地基进行加固处理,以达到增加抗侧向压力的能力。旋喷桩加固处理平面总长度约229m,原设计旋喷桩总数为911根,后经设计变更和优化调整,实际施工旋喷桩609根。
2.设计参数和施工工艺2 . 1设计参数
本次地基加固旋喷桩总量为609根,旋喷桩处理底标高为-35m、顶标高为-3.7m,有效桩长31.3m,设计桩径为Φ1100mm,排距0.8m、桩间距0.9m,高压旋喷浆液为水泥浆液,水泥采用PO.42.5普通硅酸盐水泥。
现场强度检测要求:取芯检测28d无侧限抗压平均强度不低于2.0MPa,最低强度不低于1.5MPa,取芯检测数量为总桩数的2%,取样竖向间距2m(即每根检测桩取芯样16个),后设计变更为芯样竖向取样间距为1m(即每根检测桩取芯样31个)。
2 . 2施工工艺