三管高壓旋噴施工方案

1、大直徑（1000mm深層攪拌樁施工方法及工藝流程54.8鉆孔與灌漿工程4.8.1 概述本工程灌漿為三管高壓旋噴灌漿。三管高壓旋噴灌漿主要是主壩三管高壓旋噴灌漿工程748.60m。4.8.2 高噴防滲墻施工方案選擇水:根據(jù)地質(zhì)情況，及我單位在其它基礎(chǔ)處理工程中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，高壓旋噴成墻工藝采用水泥漿配比:水泥=1 : 1。根據(jù)以往工程施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合水庫防滲軸線地質(zhì)條件，高噴施工技術(shù)參數(shù)初步確定如下表：選定高壓旋噴技術(shù)參數(shù)高噴方法孔距（mD噴嘴高噴臺(tái)車高壓水泵空壓機(jī)泥漿泵孔徑(mim數(shù)目（個(gè)）旋轉(zhuǎn)頻率次/min提升速度cm/min壓力Mpal/mi n壓力Mpal/min壓力Mpal/mi n百旋噴

2、1.01.82.0210 201020353870800.60.80.81.20.31.065854.8.3 高噴施工施工機(jī)械設(shè)備配置根據(jù)工程量、工期要求及施工設(shè)備工效分析，安排 1臺(tái)套鉆機(jī)進(jìn)行灌漿孔鉆孔施工，1臺(tái)套高噴設(shè)備 進(jìn)行防滲墻噴灌施工。主要施工機(jī)械設(shè)備配置計(jì)劃見下表：主要施工設(shè)備配置表在耳 J 丁 P設(shè)備名稱型號(hào)設(shè)備情況功率數(shù)量1工程沖擊鉆機(jī)CZ6良好45kw2臺(tái)2高噴臺(tái)車HT30m良好35kw1臺(tái)3高壓水泵3D2良好90kw1臺(tái)4空壓機(jī)DYV6/7良好15kw1臺(tái)5灌漿泵BW80良好4kw2臺(tái)6攪拌機(jī)WJO 80良好5.5kw2臺(tái)套7潛水泵良好2.2kw3臺(tái)4.8.4 三管高壓旋噴

3、防滲墻施工方法高噴防滲墻施工分造孔和灌漿兩大部分。1、造孔質(zhì)量要求1）孔距：根據(jù)地質(zhì)條件和以往工程施工經(jīng)驗(yàn)初步確定孔距為1.0m,在施工過程中如有不良地質(zhì)現(xiàn)象 （大漂石、孤石），根據(jù)監(jiān)理工程師要求加密鉆孔。2）孔徑：選定與高噴管徑相匹配的終孔孔徑，一般采用6130mnM孔。3）孔位及孔斜：孔位偏差 5cm,鉆孔傾斜率不大于1%4）孔深：孔深滿足設(shè)計(jì)要求，確保樁深入相對(duì)隔水層深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5）在一個(gè)施工單元內(nèi)，為防止發(fā)生串孔現(xiàn)象，先施工 I序孔，后II序孔。鉆孔施工時(shí)應(yīng)做好詳細(xì)班報(bào)記錄，包括鉆進(jìn)過程中的快慢，返漿情況，塊石的分布等。2、鉆孔施工1）測(cè)量放樣，確?？拙嗫刂圃谝?guī)定范圍內(nèi)，每個(gè)施工

4、段所有鉆孔應(yīng)一次性放完，挖深0.5m,以巾147套管作護(hù)管，用水泥砂漿澆好孔口，以便施工。2）鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)前必須作好維修保養(yǎng)，進(jìn)場(chǎng)后做好安裝調(diào)試，確保鉆進(jìn)效率，鉆機(jī)就位時(shí)必須分清孔序，開鉆前應(yīng)調(diào)正鉆機(jī)，使立軸垂直度保持在19以內(nèi)，鉆進(jìn)過程中如發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)及時(shí)糾正。3）必須泥漿鉆進(jìn)，確?？妆诜€(wěn)定，鉆進(jìn)時(shí)泥漿參數(shù)如表62:表62項(xiàng)X密度,3 g/m漏斗粘度（S）失水量ml/30mi n泥皮厚（mm）塑性指數(shù)（CP）靜切力Pa/min動(dòng)切力（Pa）PH值1.06 士28 37120.8 110 1524288.5 10極限2030A320/10鉆進(jìn)過程中控制好泥漿質(zhì)量：嚴(yán)格按配合比加量，各種材料加量誤差不

5、得超過5%保證泥漿的穩(wěn)定性，泥漿配合比如表63:泥漿配合比（重量比）表63材料膨潤土N&CO水聚丙烯酰胺配合比100X 8%8X 5%1008X (0-1%)新制泥漿應(yīng)保證24小時(shí)水化時(shí)間，使膨潤土顆粒充分溶脹、分散，以滿足粘度及其它質(zhì)量要求；泥漿中加入植物膠（SM改善泥漿性能，還可加入重晶石粉和鋸末。泥漿循環(huán)系統(tǒng)與高噴水泥漿循環(huán)系統(tǒng)互不干擾，防止泥漿中混入水泥漿產(chǎn)生鈣侵失效。泥漿在使用過程中應(yīng)經(jīng)常對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，不斷進(jìn)行凈化處理。4）成孔后必須更換孔內(nèi)泥漿，孔內(nèi)泥漿更換為高固相、高粘度（漏斗粘度60s左右），低含砂量泥漿,確保710天內(nèi)高噴桿能順利插入孔底。孔口用泥（砂）袋蓋好。3、單排三

6、管高壓旋噴灌漿技術(shù)說明高壓噴射灌漿技術(shù)是通過在地層中的鉆孔內(nèi)下入噴射管，用高速射流（水、漿液或空氣）直接沖擊、切割、破壞、剝蝕原地基材料，受到破壞、擾動(dòng)后的土石料與同時(shí)灌注的水泥漿或其它漿液發(fā)生充分的摻 攪混合、充填擠壓、移動(dòng)包裹，至凝結(jié)硬化，從而構(gòu)成堅(jiān)固的凝結(jié)體，成為結(jié)構(gòu)較密實(shí)、強(qiáng)度較高、有足 夠防滲性能的構(gòu)筑物，以滿足工程需要的一種技術(shù)措施。三管法是使用能輸送水、氣、漿的三個(gè)通道的噴 射管，從內(nèi)噴嘴中噴射出壓力為3040MPa或更高的超高壓水流，水流周圍環(huán)繞著從外噴嘴中噴射出的圓管狀氣流，同軸噴射的水流與氣流沖擊破壞土體。由泥漿泵灌注較低壓力的水泥漿液進(jìn)行充填置換。1）灌漿軸線擬定灌漿軸線

7、選擇主要考慮的因素有：施工期壩體安全穩(wěn)定；具備良好的施工場(chǎng)地條件；灌漿后受力條件好，壩體應(yīng)力分布狀態(tài)得以改善。壩頂寬5.0m,能滿足施工要求。因此，選定防滲軸線在壩軸線位置。2）灌漿頂界、底界高程的確定壩頂高程為395.9m,寬5m，滿足施工平臺(tái)寬度要求，正常水位以上0.5m,底界綜合考慮確定為深入建基面1m3）孔距及鉆孔要求孔距及鉆孔要求：大壩防滲處理采用單排孔，沿壩軸線布置，壩體三管旋噴鉆孔位置從樁號(hào)0+0000+060,孔距為1.0m,灌漿一般要分序造孔，先導(dǎo)孔應(yīng)最先施工。灌完第一序孔后視情況再造第二序孔，孔 距由2m-1.0m,壩體采用水泥灌漿，鉆孔采用鉆機(jī)鉆孔，造孔應(yīng)鉛直，偏斜率不得

8、大于1%4、三管高壓旋噴法施工工藝流程1 ）施工準(zhǔn)備：先進(jìn)行場(chǎng)地平整，清除樁位處地上、地下的一切障礙物，場(chǎng)地低洼處用粘性土料回填夯實(shí)，并做好排漿溝。2 ）測(cè)量定位：首先采用全站儀根據(jù)高壓旋噴樁的里程樁號(hào)放出試驗(yàn)區(qū)域的控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據(jù)樁距傳遞放出旋噴樁的樁位位置，用小竹簽做好標(biāo)記，并撒白灰標(biāo)識(shí)，確保樁機(jī)準(zhǔn)確就位。3 ）機(jī)具就位：人力緩慢移動(dòng)至施工部位，由專人指揮，用水平尺和定位測(cè)錘校準(zhǔn)樁機(jī)，使樁機(jī)水平，導(dǎo)向架和鉆桿應(yīng)與地面垂直，傾斜率小于5%。對(duì)不符和垂直度要求的鉆桿進(jìn)行調(diào)整，直到鉆桿的垂直度達(dá)到要求。為了保證樁位準(zhǔn)確，必須使用定位卡，樁位對(duì)中誤差不大于5cmo4 ）采用三管高壓

9、旋噴施工。造孔：按設(shè)計(jì)孔位在壩頂安裝XY-1A型和XU-300型液壓地質(zhì)巖芯旋噴鉆機(jī)鉆孔，宜優(yōu)先使用跟管鉆進(jìn)。也可采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，泥漿護(hù)壁。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后注入護(hù)壁泥漿，再拔出套管。護(hù)壁泥漿應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層情況進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)配制使用。5 ）下入噴射管：使用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔時(shí)，終孔后須取出鉆具，換上旋噴管下入到預(yù)定深度。在下管過程 中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可采取包扎塑料膜或膠布的防護(hù)措施，也可邊低壓送水、氣、漿邊下管，水壓 力一般不超過1MPa如壓力過高則易將孔壁射塌。6 ）漿液配置：為了提高均質(zhì)土壩的防滲能力，增加高噴墻凝結(jié)體的塑性，施工中選擇水泥漿液作為高噴的主要

10、漿材。42.5級(jí)硅酸鹽水泥。水泥：黏土：水=1:0.15:0.8 （重量比），進(jìn)漿密度1.501.70g/cm3 , 回漿密度1.251.30g/cm3。7）噴射注漿：在插入旋噴管前先檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計(jì)要求。 各部位密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物，并做高壓水射水試驗(yàn)，合格后方可噴射漿液。噴射 管下到設(shè)計(jì)深度后，開始時(shí)先送高壓水，再送水泥漿和壓縮空氣（在一般情況下，壓縮空氣可遲送30s）。之后原地靜噴13min,待達(dá)到預(yù)定的噴射壓力和噴漿量，且孔口冒出漿液后，再按預(yù)先定好的提升、旋轉(zhuǎn) 或擺動(dòng)速度，自下而上進(jìn)行噴射作業(yè)，直到設(shè)計(jì)高度方可停送水、氣、漿，提

11、出噴射管。設(shè)計(jì)參數(shù)：水壓3540MPa流量Q=70-80L/min。壓縮氣：壓力0.60.8MPa,氣量0.8 1.2m3/min。漿液比重：漿液采用42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥攪制，漿液比重1.41.5g/cm3/。提升速度：旋噴提升速度為 1015cm/min。旋轉(zhuǎn)速度:1215次/min。旋噴樁直徑120cm,搭接長度60cm,搭接厚度20cs旋噴作業(yè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工藝參數(shù)都必須按照預(yù)先設(shè)定的要求加以控制，并隨時(shí)做好關(guān)于旋噴時(shí)間、用漿量，冒漿情況、壓力變化等的記錄。噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿旋轉(zhuǎn)30秒，水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬螅龠厙姖{邊反向勻速旋轉(zhuǎn)提升注漿管，直至距樁頂1米時(shí)，放慢

12、攪拌速度和提升速度。保證樁頂密實(shí)均勻。中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時(shí)立即檢查排除故障，重新開始噴射注漿的孔段與前段搭接不小于1m,防止固結(jié)體脫節(jié)。8 ）沖洗：噴射施工完成后，應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備采用清水沖洗干凈，防止凝固堵塞。管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不 得殘存水泥漿，通常把漿液換成清水在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管和軟管內(nèi)的漿液全部排除。9 ）充填灌漿：噴射結(jié)束后漿液凝固析水，凝結(jié)體頂部會(huì)出現(xiàn)凹陷，應(yīng)隨即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填灌 漿，直至孔口液面不再下沉。10 ）移動(dòng)機(jī)具：噴射灌漿結(jié)束后，把鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新孔位上，進(jìn)行下一孔的施工作業(yè)。相鄰兩樁 施工間隔時(shí)間應(yīng)不小于 72h,間

13、距應(yīng)不小于 46m5 、施工參數(shù)確定1）高壓噴射灌漿施工參數(shù)很多，主要的參數(shù)有孔距、漿密度、水壓力、提升速度、轉(zhuǎn)速等，先按設(shè)計(jì) 參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)最終確定施工參數(shù)。2）應(yīng)選定部分一序孔作為先導(dǎo)孔，采取芯樣，劃分層位，核對(duì)補(bǔ)充勘探資料，先導(dǎo)孔能進(jìn)一步確定高 噴墻底部位置。當(dāng)?shù)貙訌?fù)雜、層位變化較大時(shí)，先導(dǎo)孔間距可小一些，反之則宜大一些，一般2030m,先導(dǎo)孔的深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)墻底深度 0.3m以下。3）灌漿深度根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定。4.8.5 施工質(zhì)量控制1 .為了保證墻體連續(xù)性，首先要確?？孜黄?厘米，其次要確保鉆孔垂直，施工中采取控制方法：鉆機(jī)用水平尺調(diào)平；鉆桿采用粗徑鉆桿盡量滿眼鉆進(jìn)；鉆桿用鉛垂調(diào)直。2

14、 .采用普硅42.5或普硅32.5水泥，使用前委托有資質(zhì)的質(zhì)檢單位抽檢，合格方可使用。施工前進(jìn)行配合比性能試驗(yàn)及凝固體的物理力學(xué)性能試驗(yàn)；3 .認(rèn)真做好灌漿孔鉆孔施工，提供準(zhǔn)確的防滲深度；4 .進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)（做兩組共6孔試驗(yàn)樁），進(jìn)一步明確各種參數(shù)并報(bào)監(jiān)理審批；5 .施工中采取跳打法，先施工I序孔，后n序孔，相鄰樁孔間隔施工時(shí)間72小時(shí)以上，間距應(yīng)不小于46m；6 .樁底應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行靜噴 13min,樁頂1.0m以下往上應(yīng)慢提；7 .高噴作業(yè)過程中風(fēng)、水、漿必須連續(xù)，遇有風(fēng)、水、漿中斷，應(yīng)重新復(fù)噴，復(fù)噴搭接長度不小于 0.5m；8 .嚴(yán)格控制進(jìn)漿、回漿比重，進(jìn)漿比重控制在1.51.7,回漿比重1.261.3;9 .水泥漿存放時(shí)間當(dāng)氣溫在 10c以下時(shí)不超過8h, 10c以上時(shí)，不超過5ho超過時(shí)間應(yīng)廢棄；10 .及時(shí)不間斷進(jìn)行回填灌漿直至漿面不再下降。11 .施工前，要求檢查旋噴管的高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，合格后方可噴射漿液。12 .噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時(shí)立即進(jìn)行檢查排除故障。13 .高壓旋噴樁施工前應(yīng)先測(cè)量出放水涵洞具體位置及壩軸線附近涵管頂高程，放水涵洞上部旋