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摘要:在公路的路基施工过程中,高压旋喷桩是一种高压状态下的喷射注浆法,它可以应用的范围相对来说比较广泛。在软土地基上进行施工时,这种技术应用相当广泛,是公路建设常用的一种技术。本文首先探讨软土地基形成的原因,以及其对工程质量可能产生的影响,然后讨论高压状态下进行喷射注浆法的机理,并探讨其施工工艺以及效果,希望为该技术在软土地基施工时的应用提供参考意见。
关键词:高压旋喷桩;软土路基;施工
引言:在我国沿海地区以及一部分内陆地区,进行港口、铁路、民用建筑施工时,有时会遇到软土地基,这种地基极其容易被压缩而变形,地基的承载能力有可能受到软土地基变形所带来的影响,出现沉降不均匀而下降的情况,这会导致建筑的质量受到影响,进而产生安全问题,使用高压旋喷桩就能够改善这种状况。高压旋喷桩是通过边旋转边提升的方法形成一种圆柱形的桩体,从而对建筑的稳定性起到加固作用,从而也减少土块的变形情况。施工工艺非常简单,噪声小,基本上不会造成污染,质量能够较长时间得到保证,现在是处理这类地基的常用方法,因此非常有深入研究的必要。
一、软土性质及影响分析
软土地基承载能力非常低,不能够长时间承受一个较重的压力,有时会因为地基变形而产生影响建筑安全的问题。最严重的情况下,会导致建筑物完全不能够使用。软土地基含水多,有时会形成一种半流体状态,或者是液体状态,透水性也比较差,含水量比较高,因此会导致建筑物地基的排水功能、速度受影响,排水不通暢,因此降低了地基的强度。沉降延续时间长会耽误工期。软土成分复杂、内部结构有多种样态,常容易导致建筑物产生不均匀的沉降,有时会在一些作用力的影响下,使建筑物产生裂缝或者导致局部受到严重的破坏。
二、高压旋喷桩加固原理分析
旋喷桩形成以后,原本软弱的土层能够形成边界相对明显的应力状态下的土层,虽然这种边界条件未必特别理想,但是能够显著地提升桩间土的抗压力度。旋喷桩自身也有重量,因此也能够对桩周围产生挤压作用,从而使桩周围的土层变得更加密实,也就是说桩体的侧壁摩擦阻力显著增加,从而使土层的承载能力显著增加。
三、高压旋喷桩处理技术在软土地基中的应用分析
1.准备作业
准备作业,首先要做设备方面的准备工作,要把注浆施工需要的主要设备以及辅助设备,根据施工的工艺要求以及场地的具体情况,摆放到合理的位置,并做好安装工作。安装完成以后要进行检查,确保气浆两大系统的相关设备都能够正常运转,当然管路要必须保证通畅,必要的时候,可以进行实验进行检验,另外测控仪器也必须通过检查确定完好无损,能够正常使用,这样才能够还开展下一步的工作。每种设备做完检查之后要进行联合试验,确保各种设备在联合状态下能够正常地进行工作、做好配合。然后要调整压力和流量,使其阈值能够达到施工的要求,再进行试喷,确保管路通畅、密封性能良好,如果对浆嘴和风嘴进行更新也要进行试喷,确保试喷效果不会受到影响。只有做好了这些准备工作,然后才能够让相关设备进入孔内进行作业。
2.测量放线作业
测量放线作业首先要建立外围的控制网,这样做能够保证施工时准确定位,选择好控制轴线并向施工现场延伸建立控制点网。外侧的控制网建成之后,再进行场内控制网的建设,这一控制板的建设必须根据现场内的一些情况来进行确定,内外网要进行连接,起到双向控制的效果,这些工作做好后,对旋喷桩位进行放样,深度要大于等于0.8米。常规方法是用冲击钻冲击,然后形成桩孔,再进行打入,要比地面高10厘米,建立标桩时,在完成多次的测量核对工作之后,要建立档案并交给监理单位存档,还要开展现场复核工作。
3.钻孔作业
注浆前钻机钻头必须位于设计的孔位上,这样钻孔之后,能够符合设计的垂直度,垂直状态能够避免在施工的时候出现串浆的情况。要先完成单排桩,然后再进行双排桩作业,间隔时间必须超过一天一夜。在施工的时候必须保证钻孔孔壁的稳定性,一般是使用钻机进行预先工作,形成直径130的孔,这样就能够穿透上部砂层,砂砾层等部位也要进行预先的钻孔工作,在施工的时候要随时矫正钻杆的垂直度,这样就不能够出现钻孔倾斜的情况,无论是钻机就位还是进行具体的钻孔时,发现倾斜问题都要及时进行纠正,绝对不能够超出设计的标准,可以使用校正装置防止钻孔出现倾斜的情况。
4.下注浆管作业
在下注浆管的时候,必须保护好喷头,防止出现堵塞的情况,如果下不去或者下去以后不能够到达理想的位置,要根据具体的情况采用对应的方法,解决这一问题,除了发生孔坍塌的情况,一般都很容易下到理想的位置,具体方法要根据现场情况进行解决。
5.喷射注浆作业
喷射注浆用的水泥多为普通硅酸盐水泥,标号32.5级,要通过实验确定合理的添加剂具体种类和具体数量,水泥浆液要用搅拌机进行搅拌。制浆的时候,制浆材料相关参数的误差不能够超过5%,可以使用重量称量法,也可以使用体积称量法,搅拌要高速进行,时间要大于等于一分钟,温度也要进行控制,最低不小于5度,最高不超过40度,在注浆管进到预定的位置的时候,进行注浆送风,要调整好泵压风压,不能够偏离设计值。达到正常状态后,边旋转边提升,根据之前实验确定的参数进行具体的施工。喷浆的时候要测试好水泥浆液的进浆比重,必须符合设计的要求,否则要停止作业,调整比例至符合要求之后再恢复作业,在施工的时候,要随时进行检验,并做好记录工作,记录内容,包括喷降的压力、喷浆的流量和气压以及其他参数。
6.回灌浆液作业
完成高压喷灌作业之后,孔内的水泥浆液会出现体积收缩的情况,这主要是因为出现了固结的情况,与此同时,孔壁四周也会出现浆液渗透到内部的情况,因此液体的表面会出现下降的情况,然后又出现回流的情况,需要通过相应的措施,保持孔内的浆液能够维持平面稳定的状况。
7.旋喷和复搅作业
调整回流阀门使罐内压强符合规定,校验水泥浆的喷射的方向等参数致符合要求之后,对阀门和工作台做调整,控制旋提的速度,成桩作业时的提杆旋喷顺序从下向上进行,使桩体的密实度逐步得到提高,这个时候桩体的质量就能够得到提升,能够增加桩体的承载力。完成喷浆之后,要二次回灌注浆孔以防止因为水泥固结致顶部塌陷,从而影响桩体标高。在具体施工的时候一定要注意旋转速度、提升速度、水泥的用量等参数等,否则就会导致桩体的均匀程度以及它的大小都发生变化,从而使噪声的强度受到影响,必须对各种速度、角度、流量等参数进行检查并做好记录,工作发生故障及时采取措施进行排除,这样才能够使桩基的施工符合设计要求,完成喷射作业之后,要排除注浆管内的浆液,防止管路堵塞。
结束语
高压旋喷桩是公路施工时遇到软土地基常用的一种施工工艺,它可以形成一种复合地基,使承载力能够显著提高,避免出现严重的沉降情况。现在我国在施工时对于软土地基的质量要求非常严格,因此必须重视先进施工技术的使用,在施工的时候不断总结经验,加强对软土地基沉降情况的观测,注意资料整理,通过分析,得出新的结论,从而使施工方案逐渐优化,这样才能够保证软土地基的施工质量不受到影响。
参考文献
[1]张玉广,朱吉斌.高压旋喷桩在软土路基加固处理中的应用[J].交通世界,2020(35):84-85.
[2]贺铭龙.高压旋喷桩在高速公路路基施工中的应用[J].交通世界,2020(29):76-77.
[3]刘黎, 崔晓峰. 高压旋喷桩处理技术在软土地基中的应用[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2011(11):138-141.
[4]张荣. 高压旋喷桩在软土地基处理中的应用[J]. 科技创业月刊, 2011(02):179-181.
[5]赖子纬. 高压旋喷桩在软土路基处理中应用[J]. 中国科技博览, 2014(19):1.
关键词:高压旋喷桩;软土路基;施工
引言:在我国沿海地区以及一部分内陆地区,进行港口、铁路、民用建筑施工时,有时会遇到软土地基,这种地基极其容易被压缩而变形,地基的承载能力有可能受到软土地基变形所带来的影响,出现沉降不均匀而下降的情况,这会导致建筑的质量受到影响,进而产生安全问题,使用高压旋喷桩就能够改善这种状况。高压旋喷桩是通过边旋转边提升的方法形成一种圆柱形的桩体,从而对建筑的稳定性起到加固作用,从而也减少土块的变形情况。施工工艺非常简单,噪声小,基本上不会造成污染,质量能够较长时间得到保证,现在是处理这类地基的常用方法,因此非常有深入研究的必要。
一、软土性质及影响分析
软土地基承载能力非常低,不能够长时间承受一个较重的压力,有时会因为地基变形而产生影响建筑安全的问题。最严重的情况下,会导致建筑物完全不能够使用。软土地基含水多,有时会形成一种半流体状态,或者是液体状态,透水性也比较差,含水量比较高,因此会导致建筑物地基的排水功能、速度受影响,排水不通暢,因此降低了地基的强度。沉降延续时间长会耽误工期。软土成分复杂、内部结构有多种样态,常容易导致建筑物产生不均匀的沉降,有时会在一些作用力的影响下,使建筑物产生裂缝或者导致局部受到严重的破坏。
二、高压旋喷桩加固原理分析
旋喷桩形成以后,原本软弱的土层能够形成边界相对明显的应力状态下的土层,虽然这种边界条件未必特别理想,但是能够显著地提升桩间土的抗压力度。旋喷桩自身也有重量,因此也能够对桩周围产生挤压作用,从而使桩周围的土层变得更加密实,也就是说桩体的侧壁摩擦阻力显著增加,从而使土层的承载能力显著增加。
三、高压旋喷桩处理技术在软土地基中的应用分析
1.准备作业
准备作业,首先要做设备方面的准备工作,要把注浆施工需要的主要设备以及辅助设备,根据施工的工艺要求以及场地的具体情况,摆放到合理的位置,并做好安装工作。安装完成以后要进行检查,确保气浆两大系统的相关设备都能够正常运转,当然管路要必须保证通畅,必要的时候,可以进行实验进行检验,另外测控仪器也必须通过检查确定完好无损,能够正常使用,这样才能够还开展下一步的工作。每种设备做完检查之后要进行联合试验,确保各种设备在联合状态下能够正常地进行工作、做好配合。然后要调整压力和流量,使其阈值能够达到施工的要求,再进行试喷,确保管路通畅、密封性能良好,如果对浆嘴和风嘴进行更新也要进行试喷,确保试喷效果不会受到影响。只有做好了这些准备工作,然后才能够让相关设备进入孔内进行作业。
2.测量放线作业
测量放线作业首先要建立外围的控制网,这样做能够保证施工时准确定位,选择好控制轴线并向施工现场延伸建立控制点网。外侧的控制网建成之后,再进行场内控制网的建设,这一控制板的建设必须根据现场内的一些情况来进行确定,内外网要进行连接,起到双向控制的效果,这些工作做好后,对旋喷桩位进行放样,深度要大于等于0.8米。常规方法是用冲击钻冲击,然后形成桩孔,再进行打入,要比地面高10厘米,建立标桩时,在完成多次的测量核对工作之后,要建立档案并交给监理单位存档,还要开展现场复核工作。
3.钻孔作业
注浆前钻机钻头必须位于设计的孔位上,这样钻孔之后,能够符合设计的垂直度,垂直状态能够避免在施工的时候出现串浆的情况。要先完成单排桩,然后再进行双排桩作业,间隔时间必须超过一天一夜。在施工的时候必须保证钻孔孔壁的稳定性,一般是使用钻机进行预先工作,形成直径130的孔,这样就能够穿透上部砂层,砂砾层等部位也要进行预先的钻孔工作,在施工的时候要随时矫正钻杆的垂直度,这样就不能够出现钻孔倾斜的情况,无论是钻机就位还是进行具体的钻孔时,发现倾斜问题都要及时进行纠正,绝对不能够超出设计的标准,可以使用校正装置防止钻孔出现倾斜的情况。
4.下注浆管作业
在下注浆管的时候,必须保护好喷头,防止出现堵塞的情况,如果下不去或者下去以后不能够到达理想的位置,要根据具体的情况采用对应的方法,解决这一问题,除了发生孔坍塌的情况,一般都很容易下到理想的位置,具体方法要根据现场情况进行解决。
5.喷射注浆作业
喷射注浆用的水泥多为普通硅酸盐水泥,标号32.5级,要通过实验确定合理的添加剂具体种类和具体数量,水泥浆液要用搅拌机进行搅拌。制浆的时候,制浆材料相关参数的误差不能够超过5%,可以使用重量称量法,也可以使用体积称量法,搅拌要高速进行,时间要大于等于一分钟,温度也要进行控制,最低不小于5度,最高不超过40度,在注浆管进到预定的位置的时候,进行注浆送风,要调整好泵压风压,不能够偏离设计值。达到正常状态后,边旋转边提升,根据之前实验确定的参数进行具体的施工。喷浆的时候要测试好水泥浆液的进浆比重,必须符合设计的要求,否则要停止作业,调整比例至符合要求之后再恢复作业,在施工的时候,要随时进行检验,并做好记录工作,记录内容,包括喷降的压力、喷浆的流量和气压以及其他参数。
6.回灌浆液作业
完成高压喷灌作业之后,孔内的水泥浆液会出现体积收缩的情况,这主要是因为出现了固结的情况,与此同时,孔壁四周也会出现浆液渗透到内部的情况,因此液体的表面会出现下降的情况,然后又出现回流的情况,需要通过相应的措施,保持孔内的浆液能够维持平面稳定的状况。
7.旋喷和复搅作业
调整回流阀门使罐内压强符合规定,校验水泥浆的喷射的方向等参数致符合要求之后,对阀门和工作台做调整,控制旋提的速度,成桩作业时的提杆旋喷顺序从下向上进行,使桩体的密实度逐步得到提高,这个时候桩体的质量就能够得到提升,能够增加桩体的承载力。完成喷浆之后,要二次回灌注浆孔以防止因为水泥固结致顶部塌陷,从而影响桩体标高。在具体施工的时候一定要注意旋转速度、提升速度、水泥的用量等参数等,否则就会导致桩体的均匀程度以及它的大小都发生变化,从而使噪声的强度受到影响,必须对各种速度、角度、流量等参数进行检查并做好记录,工作发生故障及时采取措施进行排除,这样才能够使桩基的施工符合设计要求,完成喷射作业之后,要排除注浆管内的浆液,防止管路堵塞。
结束语
高压旋喷桩是公路施工时遇到软土地基常用的一种施工工艺,它可以形成一种复合地基,使承载力能够显著提高,避免出现严重的沉降情况。现在我国在施工时对于软土地基的质量要求非常严格,因此必须重视先进施工技术的使用,在施工的时候不断总结经验,加强对软土地基沉降情况的观测,注意资料整理,通过分析,得出新的结论,从而使施工方案逐渐优化,这样才能够保证软土地基的施工质量不受到影响。
参考文献
[1]张玉广,朱吉斌.高压旋喷桩在软土路基加固处理中的应用[J].交通世界,2020(35):84-85.
[2]贺铭龙.高压旋喷桩在高速公路路基施工中的应用[J].交通世界,2020(29):76-77.
[3]刘黎, 崔晓峰. 高压旋喷桩处理技术在软土地基中的应用[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2011(11):138-141.
[4]张荣. 高压旋喷桩在软土地基处理中的应用[J]. 科技创业月刊, 2011(02):179-181.
[5]赖子纬. 高压旋喷桩在软土路基处理中应用[J]. 中国科技博览, 2014(19):1.