三管高壓旋噴樁防滲墻施工方案1

1、三管高壓旋噴樁防滲墻施工方案概述三管高壓旋噴樁施工要求為：三管高壓旋噴樁旋噴樁徑1200，樁距1000，樁身偏斜率不大于0.5%。高壓旋噴樁材料采用32.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1。高壓旋噴樁灌漿壓力2030MPa，具體壓力需現(xiàn)場試驗確定。旋噴灌漿時提速810cm/min，高壓水流量80L/min，壓氣流量1200L/min，噴漿漿液流量80120L/min。噴射管分段提升搭接長度不得小于100mm。噴射孔與高壓注漿泵的距離不大于50m，鉆孔的位置與設(shè)計的位置偏差不得大于50mm。檢測點的數(shù)量為施工孔數(shù)的1%，并不小于3點，質(zhì)量檢驗在高壓噴射注漿結(jié)束28d后進行。施工安排根據(jù)施工總進度要求

2、，擬安排1套旋噴樁施工機械設(shè)備進行三管高壓旋噴樁施工。三管高壓旋噴防滲墻工藝三管高噴灌漿施工工藝流程1)準(zhǔn)備工作：“三通一平”后，在大壩三管高壓旋噴防滲墻施工軸線一側(cè)布置二個水泥平臺及灌漿平臺，沿防滲墻軸線布設(shè)寬度不小于8.0m的工作面，按高壓旋噴防滲墻孔位平面布置圖在防滲墻軸線上測定出高噴孔位，并做好標(biāo)記。孔位定出后，即可進行鉆機、高噴臺車就位和安裝調(diào)試設(shè)備，為正式施工做準(zhǔn)備。2) 泥漿制備：由于地層主要為大壩填筑土，將采用泥漿護壁造孔，泥漿制備采用優(yōu)質(zhì)粘土造漿，泥漿比重控制在1.081.2，粘度1720s，膠體率90%，含砂量4%。3) 鉆孔：采用PH-5B型深層攪拌樁機鉆進，孔徑150m

3、m，采用泥漿護壁正循環(huán)鉆進，孔深按設(shè)計要求控制，施工時分二序孔進行，鉆孔過程中應(yīng)注意控制泥漿的比重，避免出現(xiàn)塌孔及埋鉆現(xiàn)象，控制孔斜率1.0%。4) 高壓旋噴：根據(jù)設(shè)計要求，采用三重管并列式噴射管，噴射管長度大于孔深，一次提升噴射完畢，保證防滲墻的連續(xù)性與完整性。2213(a) (b) (c) (d) (e)圖 STYLEREF 1 s 53 三管高壓旋噴法施工工藝流程(a)鉆機就位鉆孔；(b)鉆孔至設(shè)計標(biāo)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。圖 STYLER

4、EF 1 s 54 高壓噴射灌漿施工流程圖三管高壓旋噴凝結(jié)體的形狀三管高壓旋噴凝結(jié)體的形狀與噴射形式有關(guān)。旋轉(zhuǎn)噴射時，噴嘴一面提升、一面旋轉(zhuǎn)，形成柱狀凝結(jié)體。旋噴凝結(jié)體如下圖所示。圖中延伸長度A是噴射中心至凝結(jié)體邊緣的最大長度。有效長度B是噴射中心至凝結(jié)體的均勻連續(xù)長度。AB AB(1)(2)(3)(4)圖 STYLEREF 1 s 55 旋噴凝結(jié)體的形式、結(jié)構(gòu)A-延伸長度； B有效長度1滲透凝結(jié)層(粘性土中無此層);2擠壓層;3攪拌混合層;4漿液主體層三管高壓旋噴凝結(jié)體的特性三管高壓旋噴凝結(jié)體的物理力學(xué)性質(zhì)取決于工藝參數(shù)、灌漿材料及地層組成條件。純水泥漿在砂礫石層中噴射，經(jīng)升揚置換和攪拌混合

5、成水泥砂漿凝結(jié)體，而在黏土層中的凝結(jié)體的性狀相當(dāng)于水泥土。高壓噴射灌漿凝結(jié)體的組成不均勻，一般凝結(jié)體的各項特性如下述?？箖龊涂垢蓾裱h(huán)凝結(jié)體抗凍和抗干濕循環(huán)在-20條件下是穩(wěn)定的。因此在凍結(jié)溫度不低于-20條件下，高噴凝結(jié)體可用于永久性工程。滲透系數(shù)噴射凝結(jié)體的滲透系數(shù)可達10-610-7cm/s，具有良好的防滲性能。凝結(jié)體直徑三管高壓旋噴凝結(jié)體直徑的大小與土的種類和密實程度有較密切的關(guān)系。旋噴灌漿凝結(jié)體直徑見下表。三管法旋噴灌漿凝結(jié)體直徑0.50.9m。表 STYLEREF 1 s 5 SEQ 表 * ARABIC s 1 1 三管高壓旋噴灌漿凝結(jié)體的直徑注：N為土層的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)。凝結(jié)體形

6、狀在均質(zhì)土中，旋噴的圓柱體比較均稱。在非均質(zhì)或有裂隙土中，旋噴的圓柱體不均稱，甚至在圓柱體旁凸出翼片。由于噴射流脈動和提升速度不均勻，固結(jié)體的外表很粗糙。凝結(jié)體的形狀可以通過改變噴射方法、噴射參數(shù)來控制，大致可噴成均勻圓柱狀、非均勻圓柱狀、圓盤狀、板墻狀及扇形狀。在深度大的土層中，因受地層密實度和噴射壓力阻減的影響，如果不采用其他的措施，旋噴圓柱固結(jié)體可能出現(xiàn)上粗下細似胡蘿卜的形狀。凝結(jié)體密度凝結(jié)體內(nèi)部含土粒較少并有一定數(shù)量的氣泡，因此凝結(jié)體的重量較輕，小于或接近于原狀土的密度。黏性土高噴凝結(jié)體比原狀土密度小約10，但砂類土凝結(jié)體密度可能比原狀土大10%左右。凝結(jié)體強度土體經(jīng)過噴射灌漿后，土粒

7、重新排列，水泥等漿液含量大。一般外側(cè)土顆粒直徑大些，數(shù)量也多些，漿液成分多。因此在橫斷面上中心強度低，外側(cè)強度高，與土交換的邊緣處有一層堅硬的外殼。影響凝結(jié)體強度的主要因素是土質(zhì)和旋噴灌漿材料。有時使用同一漿材配方，軟黏土中凝結(jié)體強度成倍地小于砂土中凝結(jié)體強度。高噴凝結(jié)體彈性模量較低。噴射水泥漿形成凝結(jié)體的彈性模量為1000MPa，噴射黏土水泥漿凝結(jié)體一般遠小于1000MPa，具有較高的變形適應(yīng)性。通常黏土和水泥的重量比為1:1時，黏土水泥漿凝結(jié)體的抗壓強度仍不低于35MPa。凝結(jié)體的抗拉強度較低，一般是抗壓強度的1/51/10。單樁承載力旋噴柱狀凝結(jié)體有較高的強度，外形凸凹不平，因此具有較大

8、的承載力。一般固結(jié)土直徑愈大，承載力愈高。高壓噴射灌漿固結(jié)體力學(xué)性質(zhì)見下表。表 STYLEREF 1 s 5 SEQ 表 * ARABIC s 1 2 三管高壓旋噴凝結(jié)體性質(zhì)一覽表三管高壓旋噴防滲墻的主要結(jié)構(gòu)型式本工程三管高壓旋噴防滲墻采用單排套接，為有效搭接采用單雙序孔施工。 EMBED AutoCAD.Drawing.14 圖 STYLEREF 1 s 5 SEQ 圖 * ARABIC s 1 6 三管高壓旋噴防滲墻結(jié)構(gòu)型式三管高壓旋噴灌漿工藝參數(shù)的選擇施工工藝技術(shù)參數(shù)的選擇直接影響著高壓噴射灌漿的質(zhì)量、工效和造價。高噴施工工藝技術(shù)參數(shù)包括水、氣、漿的壓力及其流量、噴嘴直徑大小及數(shù)量、噴射

9、管旋轉(zhuǎn)速度、擺角及擺動頻率、提升速度、漿液配比及密度、孔距與板墻的布置形式等。施工實踐表明，要獲得較大的防滲加固體，一般應(yīng)加大泵壓，國內(nèi)常用的噴射水壓力為2040MPa，最大達70MPa。我國目前高噴灌漿常用的工藝參數(shù)如下表。表 STYLEREF 1 s 5 SEQ 表 * ARABIC s 1 3 三管高壓旋噴灌漿常用工藝參數(shù)三管高壓旋噴灌漿孔的孔距應(yīng)根據(jù)墻體結(jié)構(gòu)型式、墻深、防滲要求和地層條件，綜合考慮確定。三管高壓旋噴灌漿的工藝參數(shù)和鉆孔布置初步確定以后，一般宜進行現(xiàn)場試驗予以驗證和調(diào)整。特別是重要的、地層復(fù)雜的或深度較大(40m)的高噴灌漿防滲工程，一定要進行現(xiàn)場試驗。高噴灌漿試驗可按照

10、下述原則進行：確定有效樁徑或噴射范圍、施工工藝參數(shù)和漿液種類等技術(shù)指標(biāo)時，宜分別采用不同的技術(shù)參數(shù)進行單孔高噴灌漿試驗。確定孔距和墻體的防滲性能時，宜分別采用不同的孔距和結(jié)構(gòu)型式進行群孔高噴灌漿試驗。漿液材料三管高壓旋噴灌漿最常用的材料為水泥漿。高噴用的水泥應(yīng)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。根據(jù)加入的外加劑及注漿目的不同，高噴水泥漿液可分為以下幾種類型。普通型普通型漿液一般采用強度等級為32

11、.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，不加任何外加劑，水灰比一般為0.6:11.5:1，凝結(jié)體的抗壓強度(28d)最大可達20MPa。對于無特殊要求的工程宜采用普通型漿液。速凝一早強型對地下水位較高或要求早期承擔(dān)荷載的工程，需在水泥漿中加入氯化鈣、三乙醇胺等速凝早強劑。其用量為水泥用量的24。純水泥漿與土的凝結(jié)體的抗壓強度(1d)為1MPa，而摻人2氯化鈣的水泥一土的凝結(jié)體的抗壓強度為1.6MPa，摻人4氯化鈣后為2.4MPa。高強型凡噴射凝結(jié)體的28d平均抗壓強度在20MPa以上的稱為高強型。若想提高凝結(jié)體的抗壓強度，可以選擇強度等級高的水泥，或選擇高效能的擴散劑和外加劑組成的復(fù)合配方等，外加劑

12、對凝結(jié)體強度的影響見下表。表 STYLEREF 1 s 5 SEQ 表 * ARABIC s 1 4 外加劑對固結(jié)體抗壓強度的影響抗?jié)B型在水泥漿中摻人24的水玻璃，其凝結(jié)體滲透性降低，如下表所示。如工程以抗?jié)B為目的，最好使用“柔性材料”?？稍谒酀{液中摻入1050的膨潤土(占水泥重量的百分比)。此時不宜使用礦渣水泥，如僅有抗?jié)B要求而無抗凍要求者，可使用火山灰水泥。表 STYLEREF 1 s 5 SEQ 表 * ARABIC s 1 5 摻入水玻璃的水泥漿凝結(jié)體的滲透系數(shù)注：水玻璃模數(shù)2.43.0,濃度3045波美度。普通水泥漿液可不進行室內(nèi)試驗，其它漿液根據(jù)需要進行一些必要的試驗，如測定漿液

13、的密度、含砂量、靜切力、粘度、失水量、膠體率(或析水率)、酸堿度、流散直徑、凝結(jié)時間等。施工機械的選擇高壓噴射灌漿的施工機械設(shè)備由普通地質(zhì)鉆機或特種鉆機、高壓泵等組成。由于噴射方法不同，所使用的機械設(shè)備也不盡相同。下表為三管高壓旋噴使用的主要施工設(shè)備表。表 STYLEREF 1 s 5 SEQ 表 * ARABIC s 1 6 三管高壓噴射灌漿主要施工機具表鉆孔設(shè)備根據(jù)本工程情況，鉆孔設(shè)備擬選用XY-1A型深層攪拌樁機，該機適用于高噴灌漿、帷幕灌漿的鉆孔，是一種具有油壓給進的高速輕便鉆機。最大開孔直徑允許為150mm。其主要特點：具有油壓自動給進機構(gòu)，提高鉆進效率，減輕工人勞動強度。鉆機配有上

14、球卡式夾持機構(gòu)并帶有六方主動鉆桿，可實行不停倒桿工作效率高，安全可靠。配有孔底壓力表指示壓力，便于掌握孔內(nèi)情況。手柄集中，操作方便，安全可靠。鉆機結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，便于解體和搬運，適合于平原和山區(qū)工作。攪漿機攪漿機現(xiàn)常用的有臥式攪漿機和立式攪漿機兩種。制漿作業(yè)時，將水泥和水等灌漿材料，按設(shè)計配合比，經(jīng)過料斗送入攪漿筒內(nèi)。臥式攪漿機攪漿時，灌漿材料從進料端至出漿端連續(xù)受到10根攪臂和8根定臂的高速攪拌粉碎成漿。漿體由甩漿板通過離心作用甩至滾動篩中。攪臂的最大線速度達16m/s。立式攪漿機原理與臥式攪漿機基本相同，分為上、下兩只漿筒，由電動機通過減速器帶動攪臂旋轉(zhuǎn)。灌漿泵灌漿機WB80/1

15、0型最大壓力60MPa，排量90160L/min，功率4kW。水泥上料機水泥上料機有皮帶上料機、氣動上料機和螺旋上料機等許多種類，工地上常用的是螺旋上料機。螺旋上料機是一種不帶撓性牽引件的輸送裝置，它的主要部件是螺旋(攪龍)，螺旋體在固定的傾斜輸送管(或槽)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，輸送水泥至儲料罐。易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的及大塊的物料不容易輸送。三管噴射裝置三管噴射裝置用以輸送一種高壓漿液，使高壓漿液在地層中切割摻攪升揚置換土體。三管水龍頭安裝在噴射管的頂部，它將高壓膠管和旋擺的噴射管連接起來，而將高壓漿液從膠管輸送給噴射管、噴頭。單介質(zhì)噴射管一般采用50mm或42mm普通地質(zhì)鉆桿，每根長13.5m。鉆桿的上下連接采用方扣螺紋，螺紋接頭處應(yīng)加銅墊圈，保證有良好的密封性。用于擺動噴射時，應(yīng)加配銷釘孔，在反擺時用以阻止銷釘?shù)挂?。單介質(zhì)噴頭裝在鉆桿的