水利工程高壓旋噴樁工程施工措施

1、南安市小青內(nèi)水庫除險加固工程高壓旋噴樁施工技術(shù)方案1、概述本工程單管高壓旋噴防滲墻的范圍K0+046.70- K0+129.20，防滲中心線布置在距壩軸線15.7m的迎水坡上，深入壩基以下0.5m，旋噴樁樁徑為0.6m，樁距為0.5m，總孔數(shù)172孔，鉆孔總進尺887.21 m, 旋噴總進尺815.69 m,防滲墻頂設(shè)C20砼帽梁，尺寸為1.0*0.75m，帽梁和防滲墻搭接長度為0.25m高壓旋噴樁分兩序孔進行施工，先灌1序孔，再灌2序孔。2、工藝流程高壓噴射灌漿施工流程圖施工程序為鉆孔、下置噴射管、噴射提升、成樁成板或成墻等。高壓噴射灌漿施工流程圖單管高噴灌漿施工工藝流程單管高噴灌漿的工藝流

2、程如下圖所示。213(a) (b) (c) (d) (e)單管旋噴法施工工藝流程(a)鉆機就位鉆孔；(b)鉆孔至設(shè)計標高；(c)旋噴開始；(d)邊旋噴邊提升；(e)旋噴結(jié)束成樁；1鉆孔機械；2高壓泥漿泵；3高壓膠管3、高噴灌漿工藝參數(shù)的選擇1）漿液噴射壓力20-40Mpa；2）漿液流量80-120L/min，漿液比重1.5g/cm3-1.42g/cm3;3）提升速度10-15cm/min；4)旋轉(zhuǎn)速度10-15r/min；5）鉆桿垂直度0.5%；6）旋噴樁間距0.5m（0.005m）；7）滲透系數(shù)：K110-6cm/s（透水率q1Lu）。4、漿液材料高噴灌漿最常用的材料為水泥漿。高噴用的水泥應(yīng)

3、根據(jù)灌漿目的和壩堤地基的地質(zhì)情況而定。一般應(yīng)采用較高的強度等級。在地下水有侵蝕性的地方應(yīng)選用有抗侵蝕性的水泥，以保證防滲板墻或帷幕的耐久性。為了提高漿液的流動性和穩(wěn)定性，改變漿液的凝膠時間或提高凝結(jié)體的抗壓強度，可在水泥漿液中加入外加劑。施工機械的選擇5、高壓泵選用SGP30-5型注漿車，其泵壓2540MPa，流量701000L/min。6、鉆機選用XY-1A型鉆機，其鉆桿轉(zhuǎn)速為1050r/min，提升速度100200mm/min，依工程條件可變化。7、漿液攪拌機選用200L雙筒立式攪拌機。8、旋噴管包括單層注漿管、單管導流器和單管雙孔噴頭。單層注漿管采用外徑50mm的地質(zhì)鉆桿，每根長約2m，

4、其連接螺紋處須采取密封措施。單管噴頭采用平頭型雙孔噴頭，其底端鑲有硬質(zhì)合金。9、高壓管路采用鋼絲纏繞液壓膠管，其工作壓力不低于噴射泵壓，其內(nèi)徑根據(jù)流量確定為d=19mm。液體流量計采用電磁式流量計，量程1020L/min。10、施工方法施工前應(yīng)做好準備工作，包括工程現(xiàn)場調(diào)查、搜集工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等有關(guān)資料，了解和掌握工程設(shè)計要求。根據(jù)高壓噴射類型和噴射形式選擇高壓噴射設(shè)備，根據(jù)地層的情況選擇合適的鉆孔設(shè)備。高壓噴射灌漿設(shè)備在現(xiàn)場宜集中布置。設(shè)備安放位置以距噴射孔不超過50m為宜。現(xiàn)場布置時還應(yīng)考慮噴射臺車與水、氣、漿管的移動以及冒漿的處理。在此基礎(chǔ)上布置水、電、風、道路、排水排污系統(tǒng)和其它生

5、產(chǎn)生活設(shè)施。11、施工工藝鉆機就位將使用的鉆機安置在設(shè)計孔位上，使鉆桿對準孔位中心，孔位偏差不大于5cm。鉆機就位后，用水平尺校正機身，使鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置，鉆桿的垂直度偏差不得大于0.5%，以確保鉆孔達到設(shè)計要求的垂直度。12、鉆孔采用地質(zhì)鉆機進行鉆孔，泥漿護壁。采用套管或跟管方法鉆進時，在起拔套管前應(yīng)向鉆孔內(nèi)注滿護壁泥漿，或下入特制的PVC花管護壁。PVC花管的性能應(yīng)滿足設(shè)計要求。也可采用下入噴射管后起拔套管再進行噴射灌漿。當在鉆孔中直接進行高噴時，鉆孔孔徑應(yīng)大于噴射管直徑20mm。高噴灌漿孔的深度，對于封閉式防滲板墻，深入相對不透水層或巖層不宜小于0.5m；對于懸掛式防滲板墻，

6、應(yīng)大于設(shè)計深度0.3m。當孔深小于30m 時，鉆孔的孔斜率應(yīng)不大于1%。13、下入噴射管使用旋轉(zhuǎn)振動鉆機鉆孔時，下管與鉆孔兩道工序合二為一，鉆孔完畢，下管作業(yè)即完成。使用地質(zhì)鉆機鉆孔時，終孔后須取出鉆具，換上旋噴管下時入到預定深度。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。在砂卵石地層采用跟管鉆進，鉆孔達到設(shè)計孔深后注入護壁泥漿，再拔出套管。護壁泥漿應(yīng)根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層情況進行配合比設(shè)計和試驗，在現(xiàn)場配制使用。膨潤土泥漿可按下表的性能指標制備。14、噴射噴射管下到設(shè)計深度后，開

7、始時先送高壓水，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，待達到預定的噴射壓力和噴漿量，且孔口冒出漿液后，再按預先定好的提升、旋轉(zhuǎn)或擺動速度，自下而上進行噴射作業(yè)，直到設(shè)計高度方可停送水、氣、漿，提出噴射管。噴射過程中必須時刻注意檢查漿液的流量、壓力、氣量以及旋、擺、提升速度等參數(shù)是否符合要求，并隨時做好記錄，繪制作業(yè)過程曲線。旋噴樁的噴漿量Q(L/根)可按下式計算：式中 H旋噴長度(m)；v旋噴管提升速度(m/min)；q泵的排漿量(L/min)；漿液損失系數(shù)，一般取0.10.2。旋噴過程中，冒漿應(yīng)控制在10%25%之間(單管或二管法)。15、沖洗當

8、噴射管提升到設(shè)計標高后，噴射完畢，應(yīng)及時將各管路沖洗干凈，管內(nèi)、機內(nèi)不得殘存水泥漿，以防堵塞。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵噴射管內(nèi)的漿液全部排出，直至出現(xiàn)清水為止。16、充填灌漿噴射結(jié)束后漿液凝固析水，凝結(jié)體頂部會出現(xiàn)凹陷，應(yīng)隨即在噴射孔內(nèi)進行靜壓充填灌漿，直至孔口液面不再下沉。17、移動機具噴射灌漿結(jié)束后，把鉆機等機具設(shè)備移到新孔位上，進行下一孔的施工作業(yè)。相鄰兩樁施工間隔時間應(yīng)不小于48h，間距應(yīng)不小于46m。18、施工特殊情況及處理噴射灌漿應(yīng)由下而上連續(xù)進行。接、卸換管時，動作要迅速，防止坍孔和堵塞噴嘴；接、卸換管及事故處理后，下管位置應(yīng)比原停噴高度下落2050cm，進行

9、復噴搭接，以使墻(樁)的上下連貫。在插入旋噴管前先檢查高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，插入后先作高壓水射水試驗，合格后方可噴射漿液。如因塌孔插入困難時，可用低壓(0.12MPa)水沖孔噴下，但須把高壓水噴嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。噴射過程中發(fā)生故障時，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體或板墻中斷，同時立即進行檢查，排除故障；如發(fā)現(xiàn)有漿液噴射不足，影響樁體的設(shè)計直徑時，應(yīng)進行復噴。當處理既有建筑地基時，應(yīng)采取速凝漿液或大間隔孔距旋噴和冒漿回灌等措施，以防旋噴過程中地基產(chǎn)生附加變形和地基與基礎(chǔ)間出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，影響被加固建筑及鄰近建筑。大量漏漿和冒漿處理。在旋噴過程中，往往有一定數(shù)量的土粒，

10、隨著一部分漿液沿著噴射管管壁冒出地面。通過對冒漿的觀察，可以及時了解土層狀況、旋噴的大致效果和旋噴參數(shù)的合理性等。根據(jù)經(jīng)驗，冒漿(內(nèi)有土粒、水及漿液)量小于注漿量20%者為正?，F(xiàn)象，超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)的措施：地層中有較大空隙引起不冒漿或嚴重漏漿。如在鉆孔中發(fā)生漏漿，則應(yīng)當加大鉆進泥漿的濃度，在泥漿中摻加砂子，或向孔內(nèi)填入其他堵漏材料，使其恢復孔口正常返漿。在噴射時漏漿，則可在漿液中摻加適量的速凝劑，縮短固結(jié)時間，使?jié){液在一定土層范圍內(nèi)凝固。另外，還可在空隙地段增大注漿量，填滿空隙后再繼續(xù)正常旋噴。冒漿量過大的主要原因，一般是有效噴射范圍與注漿量不相適應(yīng)，注漿量超過旋

11、噴體凝結(jié)所需的漿量所致。19、減少冒漿量的措施有三種：（1）提高噴射壓力；（2）適當縮小噴嘴孔徑或減少注漿量；（3）加快提升和旋轉(zhuǎn)速度。對于冒出地面的漿液，如能迅速地進行過濾、沉淀除去雜質(zhì)和調(diào)整濃度達到要求后，可予以回收利用。但回收處理后的漿液中難免會有砂粒，故只有三重管旋噴注漿法可以利用冒漿再注漿。在含粘粒較少的地層中進行高噴灌漿，孔口回漿應(yīng)經(jīng)處理后方可重復使用；在粘性土或軟塑流塑狀淤泥質(zhì)土層中，孔口回漿不宜重復使用。20、工程質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查項目一般防滲工程的高噴灌漿工程質(zhì)量檢查項目主要是墻體的滲透性，同時要求墻體連續(xù)、均勻，厚度符合要求。重要工程高噴板墻應(yīng)檢驗其滲透穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。當有特殊要求時，可檢查高噴凝結(jié)體的密度、抗壓強度、彈性模量、抗溶蝕性等。單排高噴板墻在不同地層的滲透性能和抗壓強度一般可按下表要求。 高噴板墻性能指標要求地層滲透系數(shù)K(cm/s)抗壓強度R28(MPa)粉土層n10-60.53.0砂土層n10-61.55.0礫石層n10-5n10-63.010卵(碎)石層n10-4n10-53.012注：(1)滲透系數(shù)K為墻體滲透試驗結(jié)果，抗壓強度R28為高噴凝結(jié)體室內(nèi)實驗結(jié)果。(2)1n10。單管法和兩管法K取較低值，R28取較高