高壓旋噴樁施工工藝工法

11高壓旋噴樁施工工藝工法QB/ZTYJGYGF-LJLM-0116-2023〕第四工程 胡曉磊前言工藝工法概況在靜壓灌漿根底上引進(jìn)水力采煤技術(shù)進(jìn)展起來(lái)的，該技術(shù)在我國(guó)已有三十多年的應(yīng)用歷史。依據(jù)噴射方法的不同，高壓旋噴樁可分為單管法、二管法和三管法。單管法僅噴射水泥漿；二管法是用二重注漿管同時(shí)噴射高壓水泥漿和空氣兩種介；三管主要介紹二重管法高壓旋噴樁的施工工藝工法。工藝原理高壓旋噴樁加固地基分兩個(gè)階段，第一階段為成孔階段，即通過(guò)鉆機(jī)預(yù)成孔12使噴射頭到達(dá)預(yù)定的深度；其次階段為噴射加固階段，即承受高壓水泥漿、高壓水以確定的壓力，通過(guò)噴射管由噴射頭上的橫向噴嘴向土中噴射，同時(shí)鉆桿一邊旋轉(zhuǎn)一邊向上提升。由于高壓旋噴射流具有強(qiáng)大的切削力氣，因此一邊切削四周工藝工法特點(diǎn)水泥漿與原地基軟土就地?cái)嚢杌旌?，可最大限度地利用原土。施工設(shè)備簡(jiǎn)潔，振動(dòng)小，施工速度快，機(jī)械化程度高，使用本錢(qián)低。樁體固結(jié)強(qiáng)度高，單樁承載力較高，軟土地基加固效果好。適用范圍路基的地基加固。主要引用標(biāo)準(zhǔn)《客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基工程施工技術(shù)指南》TZ212；《鐵路路基施工標(biāo)準(zhǔn)》TB10202；《大路路基施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGF10；《建筑地基處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》J220。施工方法高壓旋噴樁是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水〔空氣〕20～40MPa擾動(dòng)、破壞土體，同時(shí)鉆桿以確定速度漸漸提升。高壓漿液的水平射流不斷切削土層，并使強(qiáng)制切削下來(lái)的土與漿液進(jìn)展攪拌混合，最終在噴射力有效射程范圍內(nèi)形成一個(gè)由混合物組成的圓柱狀固結(jié)體〔即旋噴樁滲的目的。壓漿車(chē)鉆孔機(jī)械壓漿車(chē)鉆孔機(jī)械旋噴管(a)(b) (c) (d) (e)(a)鉆機(jī)就位鉆孔 (b)鉆孔至設(shè)計(jì)高程(d)邊旋噴邊提升 (e)旋噴完畢成樁

(c)旋噴開(kāi)頭工藝流程及操作要點(diǎn)工藝流程

1高壓旋噴樁施工方法示意圖二重管法高壓旋噴樁施工工藝流程見(jiàn)圖2。施工預(yù)備施工預(yù)備測(cè)量定位鉆機(jī)就位鉆進(jìn)成孔下二重注漿噴射注漿回灌漿液2鉆機(jī)移位32二重管法高壓旋噴樁施工工藝流程圖操作要點(diǎn)施工預(yù)備施工工點(diǎn)地基土的性質(zhì)、埋藏條件。低洼處用粘性土料回填夯實(shí)，并做好排漿溝。室內(nèi)協(xié)作比試驗(yàn)。依據(jù)設(shè)計(jì)要求的噴漿量或現(xiàn)場(chǎng)土樣的狀況，按不同含水〔烘〕干、碾碎，2～5mm工噴漿量。法，取大者作為設(shè)計(jì)噴射漿量。體積法：De2Q4

Kh(111

)

D20 Kh4 2 2噴量法：Q H q(1)V式中：Q——需要的噴漿量〔m3；D——旋噴固結(jié)體直徑D——注漿管直徑〔m；0K——填充率，0.75～0.9；1h——旋噴長(zhǎng)度〔m；1K——未旋噴范圍土的填充率，0.5～0.75；2h——未旋噴長(zhǎng)度〔m；2β——損失系數(shù)，0.1～0.2；ν——提升速度〔m/min；——噴射長(zhǎng)度〔m；——單位噴漿量〔m3/m。依據(jù)計(jì)算所需的噴漿量和設(shè)計(jì)的水灰比，即可確定水泥的使用數(shù)量。點(diǎn)打設(shè)數(shù)根試樁，并依據(jù)試樁結(jié)果，調(diào)整加固料的噴漿量，確定攪拌樁攪拌機(jī)提升速度、攪拌軸回轉(zhuǎn)速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數(shù)。測(cè)量定位50mm。鉆機(jī)就位移動(dòng)旋噴樁機(jī)到指定樁位，立軸轉(zhuǎn)盤(pán)與孔位對(duì)正，同時(shí)整平鉆機(jī)，導(dǎo)向架和1%～1.5%。為了保證樁位準(zhǔn)確，必需使用定位卡，樁位對(duì)中誤差不大于5cm。就位后，對(duì)鉆進(jìn)各部位進(jìn)展全面檢查，高壓設(shè)備與管路系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)計(jì)及安全要求，防止管路堵塞，密封處漏氣。鉆進(jìn)成孔過(guò)程中，應(yīng)合理把握鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆等事故，并備齊必要的事故打撈工具。設(shè)計(jì)要求。為避開(kāi)鉆孔傾斜，在鉆機(jī)就位和鉆孔過(guò)程中，要隨時(shí)留意校核鉆桿的垂直并承受導(dǎo)正裝置防止孔斜。下注漿管1MPa，直至注漿管插入到規(guī)定深度。噴射注漿先應(yīng)到達(dá)預(yù)定的噴射壓力、噴漿量后再漸漸提升旋噴管，以防扭斷旋噴管。為保10應(yīng)停頓提升鉆桿和旋轉(zhuǎn)，以防斷樁，并馬上檢修排解故障。為提高樁底端質(zhì)量，不同的土層，準(zhǔn)時(shí)調(diào)整鉆桿旋噴參數(shù)。氣量、進(jìn)漿和回漿比重等；每孔需作制漿與耗漿〔水泥量〕統(tǒng)計(jì)和記錄?；毓酀{液高壓噴灌完畢后，由于孔內(nèi)水泥漿液固結(jié)過(guò)程中體積收縮，同時(shí)孔內(nèi)漿液向孔壁四周范圍有確定滲漏，使得孔內(nèi)漿液外表將消滅一段時(shí)間的沉面下降，應(yīng)不鉆機(jī)移位6.2.3～6.2.7勞動(dòng)力組織高壓旋噴樁單機(jī)作業(yè)每班所需勞動(dòng)力見(jiàn)表1。1單機(jī)作業(yè)每班勞動(dòng)力表序號(hào)職務(wù)人數(shù)職責(zé)1班長(zhǎng)1指揮、協(xié)調(diào)2鉆機(jī)司機(jī)1操作鉆機(jī)，卸接鉆桿3泵工1操作水泥漿泵4空壓機(jī)司機(jī)1操作空壓機(jī)5普工4幫助施工6技術(shù)人員1施工技術(shù)指導(dǎo)與治理7合計(jì)9機(jī)具設(shè)備高壓旋噴樁施工每臺(tái)高壓旋噴機(jī)應(yīng)配備的主要機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表2。2主要機(jī)具設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格單位數(shù)量備注1高壓旋噴機(jī)37KW套12高壓泥漿泵20MPa～50MPa臺(tái)13工程地質(zhì)鉆機(jī)可鉆深度大于設(shè)計(jì)臺(tái)14泥漿泵7MPa套15空氣壓縮機(jī)0.8MPa，3m3/min臺(tái)16泥漿攪拌罐200L/min臺(tái)17二重管φ91，1.8mm套1質(zhì)量把握易消滅的質(zhì)量問(wèn)題樁體強(qiáng)度不均勻、縮頸。高壓旋噴樁鉆孔沉管困難偏斜、冒漿樁體頂部下凹。質(zhì)量保證措施試驗(yàn)參數(shù)把握好漿液的水灰比及稠度，漿液必需經(jīng)過(guò)過(guò)濾。旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量。樁徑方法。嚴(yán)格要求噴嘴的加工精度、位置、外形、直徑等，保證噴漿效果?！惨罁?jù)受力狀況，必要時(shí)可加樁，避開(kāi)畸形樁或斷樁。需要量相當(dāng)，削減冒漿。20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)查明緣由，調(diào)整旋噴參數(shù)或轉(zhuǎn)變噴嘴直徑。0.3～1.0施工完畢后，將固結(jié)體頂部多余局部鑿除。旋噴樁施工質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足表3的要求。3旋噴樁施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表序號(hào)工程允許偏差檢查方法及說(shuō)明1樁位偏差50mm用經(jīng)緯儀檢查〔或鋼尺量〕2樁體垂直度1.5%用經(jīng)緯儀檢查噴漿管3樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)規(guī)定查施工記錄4單樁注漿量不小于設(shè)計(jì)規(guī)定查施工記錄5樁體有效直徑±50mm0.5～1m6樁體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)規(guī)定鉆芯取樣，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)7復(fù)合地基承載力不小于設(shè)計(jì)規(guī)定平板荷載試驗(yàn)安全措施主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析泥漿泵、高壓膠管、空壓機(jī)等壓力設(shè)備高壓傷人。安全用電、機(jī)械損害。安全保證措施以保證正常工作。牢靠，泵體、注漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物，各類(lèi)密封圈必需良好，無(wú)滲漏現(xiàn)象，安全閥中的安全銷(xiāo)要進(jìn)展試壓檢驗(yàn)。60cm。徑，防止高壓管爆裂傷人。零位，切斷電源；如遇卡鉆，應(yīng)馬上切斷電源，停頓下鉆，未查明緣由前，不得強(qiáng)行啟動(dòng)。住，操縱桿放到空檔位置，切斷電源，清理清掃完現(xiàn)場(chǎng)，方可離開(kāi)。環(huán)保措施等噪音較大設(shè)備實(shí)行隔音措施，降低運(yùn)行噪音。整齊，施工過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾分類(lèi)處理，不任憑丟棄。防塵罩。對(duì)剩余泥漿進(jìn)展回收，集中處理。應(yīng)用實(shí)例工程簡(jiǎn)介0.6m，1.5m4.0～7.5m施工狀況4666m20231261，承受