引孔法三管高壓旋噴樁施工工法

1、引孔法三重管高壓旋噴樁施工工法中鐵五局集團機械化工程有限責(zé)任公司 龐歡 唐穎 劉洋1.前言在工程建設(shè)中高壓旋噴樁多用于土體加固和作為止水帷幕，其作為一種圍護形式的存在，施工質(zhì)量的保證直接影響后續(xù)工序的順利施工，采用引孔法三重管高壓旋噴樁施工工法突出體現(xiàn)在施工質(zhì)量上給與改善提高，目前較為被工程施工接受。2.工法特點（1）通過引孔施工三重管高壓旋噴樁功效得以提升；（2）施工質(zhì)量得以提高；（3）適用性更為寬廣；3.適用范圍本工法適用于土體加固和止水帷幕施工。4.工藝原理三重管高壓旋噴樁是一種水、氣、漿液噴射的方法。使用分別輸送水、氣、漿液三種介質(zhì)的三重注漿管，在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓水流的周

2、圍環(huán)繞一股圓筒狀氣流，進行高壓水流噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再由泥漿泵將水泥漿以較低壓力注入被切割、破碎的地基中，噴嘴做旋轉(zhuǎn)和提升運動，使水泥漿與土混合，在土中凝固，形成較大的固結(jié)體。用地質(zhì)鉆機提前根據(jù)點位提前引孔。5.施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程引孔法三重管高壓旋噴樁工藝流程如下：5.2 操作要點旋噴樁施工前進行試樁，根據(jù)實際情況以確定預(yù)定的漿液配比、噴射壓力、噴漿量等技術(shù)參數(shù)。試樁數(shù)量不少于3根，并通過取芯檢驗結(jié)果，以此獲得施工參數(shù)。一般施工參數(shù)如下： 旋噴樁施工主要技術(shù)參數(shù)參考表序號地質(zhì)結(jié)構(gòu)水灰比提升速度（/ min）備注1黏土層0.95152砂層0.8

3、7 項目技術(shù)參數(shù)壓縮空氣氣壓（MPa）0.60.8氣量（m3/min）0.81.2水泥漿壓力（MPa）36流量（L/min）30噴嘴直徑mm612水噴嘴直徑mm1.71.7壓力（MPa）2040流量（L/min）100150水灰比0.81.0提升速度（cm/min）宜為10201.引孔鉆進鉆孔的目的是將注漿管順利置入預(yù)定位置，穿透障礙物，鉆機施工前，應(yīng)首先在地面進行試鉆，在鉆孔機械試運轉(zhuǎn)正常后,開始引孔鉆進。鉆孔過程中要詳細記錄好鉆桿節(jié)數(shù)，保證鉆孔深度的準(zhǔn)確，鉆孔的位置與設(shè)計位置的偏差不得大于50 mm，鉆孔垂直度滿足規(guī)范要求。引孔點位保證相鄰樁的搭接咬合尺寸。2.泥漿配制按設(shè)計確定的配合比拌

4、制水泥漿，每次按照配比設(shè)計量稱量。先將水加入桶中，再將水泥引入，開動攪拌機攪拌1020分鐘，漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，防止沉淀造成泥漿比重不足，并隨時在泥漿桶中取樣檢測泥漿比重，直到噴漿前。噴漿時對漿液進行兩次過濾，防止堵塞管道。3.插入注漿管引孔至設(shè)計深度后，提出鉆桿，移走鉆機，旋噴機就位，接通噴射注漿管插入預(yù)定深度。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，要邊射水邊插管，水壓不得超過1Mpa，以免壓力過高。4.旋噴提升當(dāng)噴射注漿管插入設(shè)計深度后，接通高壓水管和空氣壓縮管，開動高壓清水泵、泥漿泵、空壓機和鉆機進行旋轉(zhuǎn)，并用儀表控制壓力、流量和風(fēng)量，分別達到測定數(shù)值后再逐漸提升旋噴管，以防扭斷旋

5、噴管。為保證樁底端的質(zhì)量，噴嘴下沉到設(shè)計深度時，在原位置旋轉(zhuǎn)10秒鐘左右，待孔口冒漿正常后再旋噴提升，同時將泥漿清理排出。當(dāng)旋噴管提升至接近樁頂時，應(yīng)從樁頂以下1.0m開始慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提升0.5m，直至樁頂停漿面。鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進行，不得中斷，鉆機發(fā)生故障，應(yīng)停止提升鉆桿和旋轉(zhuǎn)，以防斷樁，并立即檢修排除故障，為提高樁底端質(zhì)量，在樁底部1.0m范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加鉆桿噴漿旋噴時間。在旋噴提升過程中，可根據(jù)不同的土層，調(diào)整旋噴參數(shù)。5.補漿旋噴作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，此時要及時用水灰比1:1的水泥漿補灌。6.材料與設(shè)備

6、本工法所需主要材料設(shè)備如下：序號材料設(shè)備名稱單位數(shù)量來源1高噴臺車臺1配套2地質(zhì)鉆機臺1配套3高壓泵臺1配套4灌漿泵臺1配套5空壓機臺1配套6泥漿泵臺1配套7拌漿機臺/配套8水泥噸/7.質(zhì)量控制建立一套完整的質(zhì)量保證體系，使各工序密切協(xié)作，高效運作，制定嚴(yán)格的質(zhì)量管理辦法，保證施工質(zhì)量。施工中各工序進行自檢、現(xiàn)場質(zhì)檢員復(fù)檢、項目部負責(zé)抽檢，層層把關(guān)。為保證旋噴樁的施工質(zhì)量，根據(jù)施工條件、設(shè)計要求和相關(guān)行業(yè)規(guī)范，相關(guān)措施如下：放注漿管前，先在地表進行射水實驗，待氣、漿壓正常后，才能下注漿管施工。漿液水灰比、漿液比重、每米樁體摻入水泥重量等參數(shù)均以檢測試驗報告為準(zhǔn)。施工現(xiàn)場配備比重計，每天量測漿液

7、比重，嚴(yán)格控制水泥用量。運灰小車及攪拌桶均做明顯標(biāo)記,以確保漿液配比的正確性.灰漿攪拌應(yīng)均勻，并進行過濾。噴漿過程中漿液應(yīng)連續(xù)攪動，防止水泥沉淀。施工前進行成樁試驗，確定旋噴樁施工參數(shù)，保證成樁直徑不小于設(shè)計樁徑。嚴(yán)格控制噴漿提升速度，噴漿過程應(yīng)連續(xù)均勻，若噴漿過程中出壓力驟然上升或下降，大量冒漿、串漿等異常情況時，應(yīng)及時提鉆出地表排除故障后，復(fù)噴接樁時應(yīng)加深0.4米重復(fù)噴射接樁，防止出現(xiàn)斷樁。高噴孔噴射成樁結(jié)束后，應(yīng)采用含水泥漿較多的孔口返漿回灌，防止因漿液凝固后體積收縮，樁頂面下降，以保證樁頂標(biāo)高滿足設(shè)計要求。因地下孔隙等原因造成返漿不正常，漏漿時，應(yīng)停止提升，用水泥漿灌注，直至返漿正常后

8、才能提升。配備一臺備用發(fā)電機組。旋噴樁施工，進入旋噴作業(yè)則應(yīng)連續(xù)施工。若施工過程中停電時間過長，則啟用備用發(fā)電機，保證施工正常進行。施工現(xiàn)場配備常用機械設(shè)備配件，保證機械設(shè)備發(fā)生故障時，能夠及時搶修。8.安全措施根據(jù)注漿作業(yè)的施工特點，按照國家勞動保護法發(fā)放相應(yīng)的勞保用品：如安全帽、工作服、防護眼鏡、橡膠手套、防塵口罩等。在崗前對員工進行安全知識教育培訓(xùn)，并持證上崗。嚴(yán)格執(zhí)行國家法律、法規(guī)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方工程安全管理規(guī)定，為本標(biāo)段安全目標(biāo)的實現(xiàn)。加強對安全生產(chǎn)的管理，對職工進行安全生產(chǎn)教育，工地設(shè)置專職安全檢查員，及時發(fā)現(xiàn)、處理安全隱患。制定各工種安全生產(chǎn)規(guī)章制度，嚴(yán)格施工程序，加強對樁機操作

9、員的管理，施工機械由專人持證上崗，嚴(yán)禁串崗作業(yè)。嚴(yán)禁違規(guī)操作，不得違章指揮。定期或不定期組織安全大檢查，及時發(fā)現(xiàn)、整改安全隱患，對違章作業(yè)人員進行一定的處罰。施工材料堆放有序，不侵入運輸通道道施工界限。施工機械的轉(zhuǎn)動部分有安全罩。所有吊裝裝置必須有安全檢驗證書，并定期維修管理。配電箱開關(guān)有操作指示和安全警示。機械定期維修,確保作業(yè)安全。危險品必須嚴(yán)格管理，其存放、運輸、使用均要符合國家和地方的有關(guān)規(guī)定。臨時設(shè)施及變壓器等供電設(shè)施，應(yīng)按施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，采取防護措施，并增設(shè)屏障、遮欄、圍欄、保護網(wǎng)。凡可能漏電傷人或易受雷擊的電器設(shè)備，均設(shè)置接地裝置或避雷裝置，并派專業(yè)人員檢查、

10、維護、管理。調(diào)制水泥漿時，應(yīng)戴好防塵口罩。做好管路的調(diào)查保護工作，聯(lián)系相關(guān)部門，做好應(yīng)急準(zhǔn)備。9.環(huán)保措施1.文明施工施工現(xiàn)場設(shè)硬質(zhì)圍擋，結(jié)合場地實際合理進行布置。施工現(xiàn)場主要道路要求道路暢通、平坦、整潔，不亂堆亂放，無散落物；場地平整不積水，無散落雜物。場地設(shè)排水系統(tǒng)，并暢通不堵。建筑垃圾必須集中、密閉、分撿存放，及時處理。班組做好操作活完腳下清，隨做隨清，物盡其用，廢棄垃圾及時清運，不得堆棄。2.施工廢水所有施工、生活廢水在排放前必須取得相關(guān)部門的批準(zhǔn)、同意。施工中產(chǎn)生的廢棄泥漿必須經(jīng)過沉淀池沉淀處理后，方可排入施工現(xiàn)場的臨時排水系統(tǒng)，嚴(yán)禁直接排入河道。廢漿沉碴必須用密封的槽車外運，送到指

11、定地點處置。各類土方、建筑材料運輸車輛在離開施工現(xiàn)場時，為保持車容應(yīng)清洗車輛輪胎及車廂，清洗廢水應(yīng)接入施工現(xiàn)場的臨時排水系統(tǒng)。3.施工粉塵在水泥攪拌過程中，水泥添加作業(yè)應(yīng)規(guī)范，攪拌設(shè)施應(yīng)保持密閉，防止添加、攪拌過程中大量水泥揚塵外逸。運輸車輛進出的主干道應(yīng)定期灑水清掃，保持車輛出入口路面清潔，以減少由于車輛行駛引起的地面揚塵污染。由于施工產(chǎn)生的揚塵可能影響周圍正常居民生活、道路交通安全的，應(yīng)設(shè)置防護網(wǎng)，以減少揚塵及施工渣土影響。裝有建筑材料、渣土等易揚撒物資的車輛，車廂應(yīng)用覆蓋封閉起來，以避免運輸過程中的揚撒、飄逸，污染運輸沿線的環(huán)境。施工場地硬及時灑水防止揚塵，遇大風(fēng)天氣，場地內(nèi)渣土應(yīng)該覆蓋。10. 效益分析采用引孔法三重管高壓旋噴首先施工質(zhì)量得到提升，其次通過提前引孔節(jié)約了旋噴引進的時間，不明地質(zhì)及障礙物提前發(fā)現(xiàn)及解決，保證了正常施工和對旋噴設(shè)備起到了保護。一般情況：鉆進成孔40min完成30m，每根樁可以節(jié)約40min施工時間，1000根就可以節(jié)約40000min合28天。三重管壓力大對土體切割效果好，泥漿利用率高，降低了損耗，根據(jù)水泥摻量不宜小于30%，水灰比為0.81.0，每米需約300水泥，按照每米減少損耗5，1000根，每根3