淺談雙高壓斜孔旋噴施工技術(shù)與工程應(yīng)用

1、淺談雙高壓斜孔旋噴施工技術(shù)與工程應(yīng)用 【摘 要】以某應(yīng)急加固工程為依托，分析了雙高壓斜孔旋噴加固的關(guān)鍵技術(shù)要點，明確了雙高壓斜孔旋噴施工工藝，在依托工程中成功應(yīng)用了雙高壓斜孔旋噴施工技術(shù)，取得了良好的加固實施效果，對類似工程施工及設(shè)計具有有一定的參考價值。 【關(guān)鍵詞】雙高壓；斜孔；高壓旋噴；防滲；加固 1. 前言 高噴施工廣泛使用于各類工程的基礎(chǔ)加固及防滲處理中，是利用高壓水或高壓漿形成高速噴射流束，沖擊、切割土體，水泥漿液充填，形成柱樁或板狀墻體1?！半p高壓旋噴”工藝主要是在傳統(tǒng)“三管法”高噴施工技術(shù)基礎(chǔ)上，用高壓泥漿泵替代傳統(tǒng)低壓泥漿泵，同時改進噴頭裝置，使施工時水壓、漿壓同時達到30mp

2、a以上，用雙高壓同時切割土體，以達到增加樁徑的目的。近些年來，不少已經(jīng)建成的工程項目在運營使用期間出現(xiàn)建筑物底部出現(xiàn)管涌或流砂現(xiàn)象，其上部有各種遮擋，導致防滲加固困難。斜孔及雙高壓高噴技術(shù)的出現(xiàn)，有效解決了此施工難題。目前以水平旋噴樁為代表的雙高壓斜孔旋噴加固技術(shù)有效解決了在隧道工程在淺埋和復(fù)雜地層施工的安全風險2。使高噴技術(shù)實現(xiàn)了任意角度、有效樁徑達4m的突破。 2. 工程概況 某工程為應(yīng)急水源地工程，長江進水管線穿堤段管道為兩根360024mm的鋼管道，長度為110m，管中心標高為-5.0m，管道分段進行沉放安裝，每段管道長度為22m，分為5段，管段之間采用哈夫連接方式，哈夫總數(shù)為12個。

3、其中管道下基礎(chǔ)為800mm高壓旋噴樁，在管道沉放安裝完成后，采用粗砂碎石回填至管中心標高-5.0m，管中心以上回填至設(shè)計標高-3.2m。然后由圍堤施工單位在該段管道上部施工新建大堤，大堤兩側(cè)堤身棱體采用充泥管袋施工，堤芯采用吹填粉細砂填筑。該段管道施工完成后發(fā)現(xiàn)，管道連接處滲水嚴重，原因主要是哈夫連接時密封效果難以達到設(shè)計要求。因管道直徑較大，經(jīng)方案論證，新建大堤堤身正下方8個管道接頭哈夫處采用雙高壓斜孔旋噴施工工藝；新建圍堤堤身采用傳統(tǒng)的兩管法高壓旋噴樁防滲施工（見圖1）。 圖1 進水管道哈夫處旋噴樁剖面圖3. 雙高壓斜孔旋噴加固 3.1 加固機理?！半p高壓旋噴”工藝主要是用高壓射流兩次切削

4、破壞土層，第一次是上段超高壓水和壓縮空氣的復(fù)合噴射流體切削破壞土層，緊接著的第二次是下段的超高壓漿液和壓縮空氣的復(fù)合噴射流切削土體；在第一次切削土層的基礎(chǔ)上再對土體進行切割。這樣增加了切割深度，加大了固結(jié)直徑。一般直徑大于2m。斜孔高噴主要是在垂直高噴施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，對施工工藝進行改進，使高壓旋噴能任意角度施工，適用于復(fù)雜工礦條件的加固處理。斜孔施工是將機械調(diào)整成設(shè)計角度施工，如圖2所示。 3.2 加固難點。 （1）精確定位管道哈夫位置：根據(jù)大堤兩側(cè)堤腳哈夫位置和管道長度推算堤身下部哈夫位置，配合陸上儀器測量驗證哈夫（管道）位置。 （2）盡量避免或減少水泥漿液沿哈夫與管道之間縫隙流入水管內(nèi)部

5、。 （3）孔斜度的控制。 （4）水壓、漿壓的控制。 3.3 施工參數(shù)。 本工程某長江進水管線穿堤段管道的“雙高壓旋噴”加固施工主要參數(shù)如表1： 3.4 施工工藝。 鉆機就位調(diào)整鉆架角度鉆機引孔旋噴機就位下漿管試噴雙高壓噴射結(jié)束移機回灌。 3.5 施工流程。 （1）工藝性試驗。施工前在場地內(nèi)選擇與工程地質(zhì)條件相似的地段，進行工藝性試驗，以確定施工參數(shù)。 （2）旋噴機就位。將旋噴機安置在設(shè)計的孔位上，使鉆桿對準孔位中心，旋噴機就位后調(diào)整鉆桿角度。 （3）鉆孔。樁位經(jīng)驗收合格后，下鉆，成孔深度大于設(shè)計深度0.3m。到達設(shè)計深度后提鉆。 （4）下管。下噴管前先檢查和調(diào)試水嘴、氣嘴和漿嘴是否完好暢通。將

6、噴灌下到預(yù)定設(shè)計深度，方可開泵送漿。 （5）噴射注漿。當噴射注漿管插入預(yù)定深度后，先開漿泵，然后送高壓水及壓縮空氣，孔口冒漿正常時方可旋轉(zhuǎn)提升，由下而上切割土體、噴射注漿。注漿過程中檢查泥漿比重、壓力、提速等施工參數(shù)是否符合設(shè)計要求，并做好記錄。 （6）回灌。噴射作業(yè)完成后，應(yīng)連續(xù)將冒漿回灌至孔內(nèi)，直到漿液面穩(wěn)定為止，粘土層不宜將冒漿進行回灌。 3.6 質(zhì)量控制。 （1）制漿用的水泥及外摻劑進場前先進行質(zhì)量鑒定，檢驗合格后才可進場。 （2）施工時，孔位誤差不大于50mm，傾角與設(shè)計誤差不得大于1。 （3）噴射過程中，要注意防止噴嘴被堵，在拆卸和安裝注漿管時動作要快，水、氣、漿的壓力和流量必須符

7、合設(shè)計值。 （4）鉆桿旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸接長鉆桿后繼續(xù)旋噴時要保持搭接長度不得小于300mm。 （5）深層旋噴時，應(yīng)先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升，以防注漿管扭斷。 （6）在旋噴過程中，如因機械故障，中斷旋噴時，應(yīng)重新鉆至樁底設(shè)計標高后，重新旋噴。 （7）噴射注漿作業(yè)后，由于漿液析水作用，固結(jié)體頂部會出現(xiàn)凹穴。凹穴要及時用水灰比為0.61的水泥漿進行補灌，同時預(yù)防其它鉆孔排出的泥土或雜物進入。 （8）整個旋噴過程中，安排技術(shù)人員旁站監(jiān)督，并做好旋噴時的壓力、噴漿量、冒漿量、漿液質(zhì)量的量測與控制工作，并按要求做好施工記錄。 （9）冒漿量小于注漿量20%為正常，超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因

8、并采取相應(yīng)措施處理。 4. 實施效果檢測 施工結(jié)束14天后，在兩根鋼管之間和外側(cè)布置3個防滲處理效果檢查孔，檢查孔采用灌注無毒紅色水試驗，壓力0.10.2mpa，先進行兩管中間檢查孔壓力試驗，后進行兩管外側(cè)檢查孔壓力水試驗，試驗時內(nèi)外堤腳均無紅色水滲出，經(jīng)鉆孔取芯與注水試驗結(jié)果表明，噴樁完整，樁身均勻，抗壓強度達2.3mpa，抗?jié)B系數(shù)3.10-6cm/s。施工三個月后，人工進入管道檢查，未發(fā)現(xiàn)泥砂往管中滲漏。進一步表明旋噴樁實施效果良好。 5. 結(jié)論與討論 （1）“三管法”高噴施工中，根據(jù)需要可在傳統(tǒng)的施工基礎(chǔ)上使?jié){壓、水壓皆超過30mpa以上，用雙高壓射流兩次切割土體，以增大樁徑。 （2）斜孔高噴為既有建筑物的地基加固和防滲處理提供新的思路，拓展了思維。 （3）根據(jù)具體地質(zhì)情況及設(shè)計要求，調(diào)整高壓旋噴施工參數(shù)，采用雙高壓旋噴工藝，可使樁徑擴大到2m以上。 （4）在雙高壓及斜孔高噴施工中，須嚴格按工藝性試樁確定的參數(shù)施工，施工難度大，成本較高。 （5）本文分析了雙高壓斜孔旋噴施工技術(shù)，