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【摘 要】 随着我国科学技术的迅速发展,各种新科技、新技术以及新方法在公路建设中也已得到了广泛的应用。然而,在公路建设中,软土地基的处理是公路修建中常常会遇见的问题。针对这种问题目前常用的处理方法就是利用高压旋喷桩技术。这种技术不仅操作方便、设备简单,还具有效率高、质量较高、加固效果好的优点。要想充分发挥高压旋喷桩的效益,就需要在修建过程中严控技术的各个要点。
【关键词】 软土地基;高压旋喷桩;施工技术
引言:
高压旋喷桩方法由于具有设备简单;施工简便;耐久性好;料源广阔;价格低廉;噪声小;无污染等特点,是很多工程的首选。由于其技术相对比较成熟,因此工作人员在工作过程中,容易忽视细节问题,造成不必要的隐患。
一、高压旋喷桩作业内容
高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本标段设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。
1、施工准备
1.1技术准备。根据设计要求配方试验在室内进行。室内配方试验配制试样时,其配合比必须与实际施工的配合比相符。因此,根据实际采用的喷射参数计算单位时间中水泥浆用量及水的用量,并根据单位时间内被处理土量,计算出水泥土混合液中各种成分即水泥、外加剂、土粒和水的比例。用这样的方法在室内制作试件,其配合比相当于某一特定的喷射注浆施工条件,可以判断不同喷射条件下的加固强度,以及选用适当的参数,以满足预期的设计要求。配合比试验结束后,形成完整的试验报告,并递交监理工程师审核,经监理工程师认可后,方可用于施工。
每工点施工前按照室内配合比进行成桩工艺性试验(不少于2根),以复核地质资料以及设备、工艺、是否适宜,开挖检查固结体尺寸及连续性,验证喷射注浆方法对地层的适应性和可靠性;取样制作标准试件进行各种力学物理性能试验,验证试验结果是否与理论配合比一致;进行载荷试验和透水试驗等,验证试验结果是否满足设计要求,最终通过试喷结果合理选择喷射技术参数。并报监理单位确认后,进行大面积施工。根据设计资料绘制旋喷桩布桩图,并注明桩位编号及施工说明。
1.2场地准备。原地面清理、整平,并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟,设置回浆池,浆液回收处理,防止污染环境。
1.3机具设备准备。喷射注浆前检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物,并准备适量的常规配件。检查电源、线路,并做好照明准备工作。
1.4人员准备。配齐所有管理人员和施工人员,并对所有人员进行技术交底、安全交底。
2、钻孔作业。在准备工作完成后,由钻机操作手负责钻机正确就位。就位后,开始施钻。在钻进过程中,由钻机操作手负责做好孔深、回水颜色、土层情况及各种异常情况等原始施工记录。并按技术交底要求钻至设计标高。
3、喷射作业。在成孔后,校验孔位、孔深及垂直度,均满足设计和规范要求后,开始喷射作业。钻机操作手负责喷射时喷射方向、提升速度等操作控制;搅拌机操作手负责操作搅拌机搅拌浆液,并做好每孔喷射用浆桶数、每桶材料用量、搅拌时间、单位时内间内水泥用量等施工原始记录;输送设备操作手负责空气压缩机、高压泥浆泵的操作,并负责记录气、浆的压力和流量,发现异常及时通知工长;试验员负责施工中制浆的质量控制,并负责现场质量检验。
4、设备清洗。喷射作业完成后,把注浆管等机具设备冲洗干净。
5、其它。施工时设置工长一名,工长负责对参加施工的所有人员的协调与管理,并对施工中所有工序质量负责。电工负责施工电源、线路照明设备的安装。
二、施工工艺流程
1、钻机就位。钻机安放在设计孔位上,使钻头对准孔位中心,纵横向偏差不得大于50mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1%以内,钻机就位后,必须作水平校正,使钻杆轴线垂直对准孔位,并固定好桩机。
2、造孔。钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度,钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。成孔后,校验孔位、孔深及垂直度是否符合规范要求。(孔位纵横向偏差不大于50mm、孔深不小于设计深度、垂直度偏差不大于1%)
3、下注浆管。成孔合格后即可下入注浆管到预定深度。在下管之前,必须进行地面试喷,检验喷射装置及气、浆发生装置是否正常。
4、喷射注浆作业。将注浆管下到预定深度后,检验喷射方向、摆动角度,进行地下试喷,一切正常后即可自下而上进行喷射作业。施工过程中,必须时刻注意检查浆液初凝时间、气浆流量及压力、提升速度、旋摆速度、喷射方向等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,如遇故障及时排除。
5、冲洗器具。喷射作业完成后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
6、移动机具:将钻机等机具设备移到新孔位上。
三、高压旋喷桩加固软土地基的技术要点
高压旋喷桩技术应用最核心的任务就是对软土地基进行加固。因此,就需要在施工过程中,严格把关其加固技术,严控技术要点,转变软土地基的土质,实现其稳固性。
1、把握高压喷射流
在进行高压喷射时,由于高压的影响,其压力一旦控制的不好,就容易产生对土体的破坏后果。又由于软土地基的土质结构比较复杂,因此,在进行高压旋喷桩加固工程时,就应该把握好土体的整体结构,对土体的承受值进行估算,防止高压喷射流的压力超过软土地基的承受力,造成土体坍塌等后果。
2、掌控高压旋喷成桩
掌握高压旋喷成桩的关键技术要点的也是由于土质结构的复杂与高压喷流的压力较大的原因。因此,在高压旋喷成桩的过程中,就应该严控体制的破坏程度,将水泥浆作为硬化剂,边旋转边上升,做好土质微粒的置换工作,从而将横断面上的质量大小与浆液混合,并重新排列,从而形成一种新型的水泥、土质结构。
3、严控泥土固化工作
正由于软土地基的土质较软,稳固性不强,就需要在进行高压旋喷桩时,严控泥土固化的工作。高压旋喷桩工程本身在喷射注浆的过程中就会对软土地基造成破坏、粉碎。所以,就需要严格控制水泥与周围各种土粒的作用,让水泥与土粒能够形成一种网络结构的空间体,不断的延生、不断的交织、不断的置换,形成一种较为特殊的水泥骨架,从而增加泥土固化的强度。
四、施工质量控制
1、确保桩位准确性
①桩位由专业技术员进行放样,并经监理人员复验合格;②施工时,钻机就位必须在定位员的指挥下准确对准桩位,由质检员复核,监理工程师认可后,钻机方可开钻;③施工完毕,及时做好施工记录,并在施工图上做标记。
2、确保桩身垂直度
①钻机开钻前必须调平,依机架两边所吊线锤平行机架为准;②钻进过程中,若因故钻机下陷倾斜,需及时调整。
3、确保桩顶标高
①各桩位点放出后,按施工现场平整度划分若干个区,每个区用水准仪准确测出标高,算出其钻孔深度和空喷深度;②每开钻前,应将深度盘指针对零,确保钻身准确性;③钻头离桩端1m时,提前喷浆,防止桩底部因送浆距离较远不能准确到达,而缩短桩长。
五、结束语
高压旋喷桩在软土地基的应用是建筑业的一项完善工程,也是建筑业的技术史上的一大进步。它不仅有效的改良软土地基的土质,还保证建筑修建的顺利开展,不仅优化了施工方略,还保证了地基加固质量。因此,就对软土地基进行高压旋喷桩施工时,就需要严格进行质量控制,掌握其加固效果,实现软土地基的强化要求。
参考文献:
[1]郝琪,贾元华.公路应急能力评价指标体系研究[J].交通标准化,2010,220(9):189-193.
[2]王清源,潘旭海.熵权法在重大危险源应急救援评估中的应用[J].南京工业大学学报(自然科学版),2011,33(3):87-91.
【关键词】 软土地基;高压旋喷桩;施工技术
引言:
高压旋喷桩方法由于具有设备简单;施工简便;耐久性好;料源广阔;价格低廉;噪声小;无污染等特点,是很多工程的首选。由于其技术相对比较成熟,因此工作人员在工作过程中,容易忽视细节问题,造成不必要的隐患。
一、高压旋喷桩作业内容
高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本标段设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。
1、施工准备
1.1技术准备。根据设计要求配方试验在室内进行。室内配方试验配制试样时,其配合比必须与实际施工的配合比相符。因此,根据实际采用的喷射参数计算单位时间中水泥浆用量及水的用量,并根据单位时间内被处理土量,计算出水泥土混合液中各种成分即水泥、外加剂、土粒和水的比例。用这样的方法在室内制作试件,其配合比相当于某一特定的喷射注浆施工条件,可以判断不同喷射条件下的加固强度,以及选用适当的参数,以满足预期的设计要求。配合比试验结束后,形成完整的试验报告,并递交监理工程师审核,经监理工程师认可后,方可用于施工。
每工点施工前按照室内配合比进行成桩工艺性试验(不少于2根),以复核地质资料以及设备、工艺、是否适宜,开挖检查固结体尺寸及连续性,验证喷射注浆方法对地层的适应性和可靠性;取样制作标准试件进行各种力学物理性能试验,验证试验结果是否与理论配合比一致;进行载荷试验和透水试驗等,验证试验结果是否满足设计要求,最终通过试喷结果合理选择喷射技术参数。并报监理单位确认后,进行大面积施工。根据设计资料绘制旋喷桩布桩图,并注明桩位编号及施工说明。
1.2场地准备。原地面清理、整平,并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟,设置回浆池,浆液回收处理,防止污染环境。
1.3机具设备准备。喷射注浆前检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物,并准备适量的常规配件。检查电源、线路,并做好照明准备工作。
1.4人员准备。配齐所有管理人员和施工人员,并对所有人员进行技术交底、安全交底。
2、钻孔作业。在准备工作完成后,由钻机操作手负责钻机正确就位。就位后,开始施钻。在钻进过程中,由钻机操作手负责做好孔深、回水颜色、土层情况及各种异常情况等原始施工记录。并按技术交底要求钻至设计标高。
3、喷射作业。在成孔后,校验孔位、孔深及垂直度,均满足设计和规范要求后,开始喷射作业。钻机操作手负责喷射时喷射方向、提升速度等操作控制;搅拌机操作手负责操作搅拌机搅拌浆液,并做好每孔喷射用浆桶数、每桶材料用量、搅拌时间、单位时内间内水泥用量等施工原始记录;输送设备操作手负责空气压缩机、高压泥浆泵的操作,并负责记录气、浆的压力和流量,发现异常及时通知工长;试验员负责施工中制浆的质量控制,并负责现场质量检验。
4、设备清洗。喷射作业完成后,把注浆管等机具设备冲洗干净。
5、其它。施工时设置工长一名,工长负责对参加施工的所有人员的协调与管理,并对施工中所有工序质量负责。电工负责施工电源、线路照明设备的安装。
二、施工工艺流程
1、钻机就位。钻机安放在设计孔位上,使钻头对准孔位中心,纵横向偏差不得大于50mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1%以内,钻机就位后,必须作水平校正,使钻杆轴线垂直对准孔位,并固定好桩机。
2、造孔。钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度,钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。成孔后,校验孔位、孔深及垂直度是否符合规范要求。(孔位纵横向偏差不大于50mm、孔深不小于设计深度、垂直度偏差不大于1%)
3、下注浆管。成孔合格后即可下入注浆管到预定深度。在下管之前,必须进行地面试喷,检验喷射装置及气、浆发生装置是否正常。
4、喷射注浆作业。将注浆管下到预定深度后,检验喷射方向、摆动角度,进行地下试喷,一切正常后即可自下而上进行喷射作业。施工过程中,必须时刻注意检查浆液初凝时间、气浆流量及压力、提升速度、旋摆速度、喷射方向等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,如遇故障及时排除。
5、冲洗器具。喷射作业完成后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
6、移动机具:将钻机等机具设备移到新孔位上。
三、高压旋喷桩加固软土地基的技术要点
高压旋喷桩技术应用最核心的任务就是对软土地基进行加固。因此,就需要在施工过程中,严格把关其加固技术,严控技术要点,转变软土地基的土质,实现其稳固性。
1、把握高压喷射流
在进行高压喷射时,由于高压的影响,其压力一旦控制的不好,就容易产生对土体的破坏后果。又由于软土地基的土质结构比较复杂,因此,在进行高压旋喷桩加固工程时,就应该把握好土体的整体结构,对土体的承受值进行估算,防止高压喷射流的压力超过软土地基的承受力,造成土体坍塌等后果。
2、掌控高压旋喷成桩
掌握高压旋喷成桩的关键技术要点的也是由于土质结构的复杂与高压喷流的压力较大的原因。因此,在高压旋喷成桩的过程中,就应该严控体制的破坏程度,将水泥浆作为硬化剂,边旋转边上升,做好土质微粒的置换工作,从而将横断面上的质量大小与浆液混合,并重新排列,从而形成一种新型的水泥、土质结构。
3、严控泥土固化工作
正由于软土地基的土质较软,稳固性不强,就需要在进行高压旋喷桩时,严控泥土固化的工作。高压旋喷桩工程本身在喷射注浆的过程中就会对软土地基造成破坏、粉碎。所以,就需要严格控制水泥与周围各种土粒的作用,让水泥与土粒能够形成一种网络结构的空间体,不断的延生、不断的交织、不断的置换,形成一种较为特殊的水泥骨架,从而增加泥土固化的强度。
四、施工质量控制
1、确保桩位准确性
①桩位由专业技术员进行放样,并经监理人员复验合格;②施工时,钻机就位必须在定位员的指挥下准确对准桩位,由质检员复核,监理工程师认可后,钻机方可开钻;③施工完毕,及时做好施工记录,并在施工图上做标记。
2、确保桩身垂直度
①钻机开钻前必须调平,依机架两边所吊线锤平行机架为准;②钻进过程中,若因故钻机下陷倾斜,需及时调整。
3、确保桩顶标高
①各桩位点放出后,按施工现场平整度划分若干个区,每个区用水准仪准确测出标高,算出其钻孔深度和空喷深度;②每开钻前,应将深度盘指针对零,确保钻身准确性;③钻头离桩端1m时,提前喷浆,防止桩底部因送浆距离较远不能准确到达,而缩短桩长。
五、结束语
高压旋喷桩在软土地基的应用是建筑业的一项完善工程,也是建筑业的技术史上的一大进步。它不仅有效的改良软土地基的土质,还保证建筑修建的顺利开展,不仅优化了施工方略,还保证了地基加固质量。因此,就对软土地基进行高压旋喷桩施工时,就需要严格进行质量控制,掌握其加固效果,实现软土地基的强化要求。
参考文献:
[1]郝琪,贾元华.公路应急能力评价指标体系研究[J].交通标准化,2010,220(9):189-193.
[2]王清源,潘旭海.熵权法在重大危险源应急救援评估中的应用[J].南京工业大学学报(自然科学版),2011,33(3):87-91.