高压旋喷注浆防护施工方案
1.施工方法:
1.1适用范围与用途
1.1.1加固地基、提高地基承载力。
1.1.2加固地基、提高土体稳定性。减少明挖基础开挖范围和工程量,浅埋隧道加固围岩。
1.1.3减少振动防止液化。
1.1.4防渗:防止气体、液体渗漏,滨河建筑物防冲刷。 1.1.5降低地基土的含水量。 1.2施工注意事项
1.2.1对砂土、粉土、粘性土、黄土和淤泥、人工填土、砾石土、卵石土等都能进行旋喷加固,但对土体中含有大量直径较大的孤石、砾石、卵石,其旋喷效果较差。
1.2.2加固深度一般不宜超过40米,成桩强度为1~20MPa。 1.3施工准备
1.3.1开工前,应进行现场调查,计算材料用量,编制施工组织设计,施工队伍进场,技术交底和技术培训。检修机具设备、平整场地,并放样。机具就位并试运转。计算出单桩所需水泥浆液用量。 1.3.2水泥浆液用量有两种计算方式: Q1=π/4 D2H(1+β) Q2=H/V a(1+β)
其中:Q1、Q2——体积法和喷量法计算单桩水泥浆液用量(m3); D——旋喷桩直径(m) H——旋喷桩长度(m)
β——损失系数(0.1~0.3) &——单位时间喷浆量(m3/min); V——提升速度(m/min)
水泥浆液组成:水泥∶水∶外加剂=1∶1∶n
1.3.3为保证成桩强度,水泥量可酌加,但成桩直径有影响。外加剂的掺入可改善浆液的流动性、稳定性、早强速凝。外加剂建议采用氯化钙(2%速凝、早强)、水玻璃(2%初凝早、终凝迟、价廉)等。 1.4钻机就位、射水试验
移动钻机至设计孔位,钻头对准旋喷桩设计中心,并进行低压
(0.5MPa)射水试验,确保喷嘴射水畅通、压力正常。 1.5钻孔、接长钻杆
进行钻孔时,射水压力可稍增至0.5~1.0MPa,防止堵塞喷嘴。当第一根钻杆钻进以后,停止射水、接长钻杆、继续加压、射水并钻进,作好记录,直至钻到到设计标高为止。
若对成桩强度要求较高,可采用高压射水对土体进行高压切割,自下而上,以置换出土体中的尽可能多的泥土、微颗粒。压力(20~24MPa)、转速15~30r/min,提升速度0.1~0.25m/min。但工作时间将增加一倍,适用于砂土、砂砾土、砂卵石土的承重桩。 1.6制浆、过滤
制浆应在钻孔的同时进行,水泥采用425#普通硅酸盐水泥,浆液配合比前已述及。将拌好的水泥浆流入过滤的筛网,经过滤后流入泥浆桶中备用。筛网孔径为0.8mm,水泥浆桶容积约1立方米左右,各项原材料须准确计量。 1.7加压旋喷
1.7.1泥浆桶的浆液,通过高压泵加压后,经高压管送至钻机开始旋喷。 旋喷主要技术参数: 浆液压力10~24MPa 旋喷速度15~30r/min 提升速度0.2~0.25m/min 浆液流量80~100L/min
1.7.2 钻孔钻至桩底的设计标高后,停止射水,取下上面第一根钻杆,放入钢球,堵住射水孔,再将钻杆装上,并开始升压注浆,浆液冒出地面以后,钻杆开始旋转和提升,(承重桩可在桩底旋转驻留喷浆1~2min钟,形成扩大桩头)进行自下而上的旋喷,对个别桩位遇到的砾石土层,为保证成桩桩径,应复喷一次。
1.7.3 当第一根钻杆完全出地面以后,停止压浆,待压力下降以后,快速拆除第一根钻杆,然后升压,压力达到设计值时,便开始重新旋喷提升,喷头到达设计桩顶标高时,需进行1~2分钟的低压补浆,压力为5MPa左右,以弥补由于水泥的收缩和离析作用造成的桩顶凹穴,甚至可补干水泥。 1.8补浆结束以后,可提出钻杆及钻头,用低压射水进行冲洗钻杆和喷嘴,至此旋喷结束,钻机重新移位。
2.施工工艺流程图
施工准备 钻机就位
射水试验
钻 孔
接长钻杆
钻孔完成
堵塞射水孔
旋 喷
旋喷结果
冲洗钻机
钻机移位
制 浆 过 滤 高压泵对浆液加压并送往钻机
3、劳动力组织及进度指标
工 种 班长 钻工 泵工 电工 钳工 普工 技术人员 共计
4、机具设备配置 序号 机械名称 1 2 3 4 5 6
5、质量控制要点:
5.1开工前,必须试桩,确定合理的旋喷参数和浆液准确的配合比。 5.2 旋喷过程中,有20%以内的冒浆量,若超过20%或完全不冒浆均属不正常。
5.3拆卸接长钻杆或继续旋喷时,要保持钻杆有10~20cm搭接长度,以免断桩。
5.4 中断旋喷后,应重新钻至桩底重新旋喷。
5.5过滤筛孔要小于喷嘴直径的一半。拌合浆液须严格计量,并不得使
人数 1 1 1 1 1 4 1 10 职 责 全面掌握施工质量和安全 操作钻机并维修 操作高压泵并维修 负责各种电气保障 全面维修保养机具 倒水泥、拌浆、过滤并协助他人工作 掌握技术、质量和施工记录 每延米桩约需10分钟左右,可24小时三班制作业。
规 格 BT-GJD-50 LZ500 BW-120 1000L左右(自制) 20mm 数 量 1台 1台 2台 1个 1台 备 注 钻 机 高压泵 泥浆泵 搅拌桶 高压管 拌合机
用受潮变质水泥和不洁净的水。
5.6 对5%的旋喷桩进行抽样检查,可采用浅层开挖,观察其形状、直径、垂直度、检查强度。也可钻取岩芯,观察其完整性及进行抗压试验。以及水电效应法等。
5.7 保证桩身强度最根本的办法是要使孔内泥土被置换得多,可不断改变参数以取得最佳效果。
5.8遇有孤石等情况,为避免畸形桩及断桩,桩可移动位置,必要时可补桩。
6.安全及环保措施
6.1施工前详细检查高压设备和管路,压力和流量需达到要求。 6.2确保其它杂物进行水泥浆桶,管路及喷嘴内。 6.3各类密封圈确保良好,无渗漏。 6.4安全阀中的安全销要进行试压检验。 6.5高压泵须专人操作,压力表应定期检修鉴定。
6.6冒出的泥浆可用人工加机械拌合捣实加固土表层。也可收集集中处理,待其半干硬时运走弃掉,不可放任自流污染环境。
6.7 严格按照国家环境保护、水土保持法有关规定组织施工,先修筑弃碴挡墙,后弃土。