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【摘 要】本文结合京石铁路客专保定东站施工经验,详细介绍了高压旋喷桩施工工艺。
【关键词】铁路客专;地基处理;高压旋喷桩;施工工艺
1.工程概况
高压旋喷桩,是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。京石铁路客专路基地段地基处理大多采用CFG桩加固,个别地段因高压线拆迁滞后不能满足CFG桩施工所需的安全高度而采用高压旋喷桩施工,其中26m桩长高压旋喷桩合计748根,20.5m桩长高压旋喷桩852根,合计1600根,36914延米。
2.施工管理组织结构及职责分工
高压旋喷桩施工管理组织结构及职责分工情况,见表1。
3.主要机械设备配置
由于施工区域内高压旋喷桩工程量大,施工进度慢,根据项目工期统一计划和安排,为不影响后期路基和结构物的施工,投入高压旋喷钻机5台,具体投入的机械设备见表2。
4.施工工艺
4.1测量放样
施工前清除地下障碍,现场开挖设置一座清水池(3×8×2m)和3×4×2m回浆池。根据设计采用全站仪准确放出施工桩位,桩位中心点用钎子插入地下,并用白灰明示,高程采用水准仪测量后进行交底,要求桩位偏差不得大于5cm。
4.2钻机就位
由于高压线距离地面10.1m,钻机最大高度确定为5.7m,垂直安全距离为4.4m,钻机就位前需要测量每节钻杆长度,根据孔深计算需要的钻杆节数,钻进过程中应根据桩的设计长度进行接管,禁止加高钻机,确保安全距离,保证施工安全。旋喷施工采用单管法施工,钻机移位时间大约为10min。
钻机就位后,应使钻杆垂直对准桩位中心,确保旋喷管的垂直度容许偏差不大于1%,采用水平靠尺量测,满足要求后,方可开钻。
4.3钻机成孔
在钻进过程中,水的压力实际控制在10~15MPa,钻杆转速控制在150r/min,电压为370~390V,电流为80~90A。
4.4混合料搅拌
混合料在现场进行拌制,采用42.5级普通硅酸盐袋装水泥,所使用的水泥都应过筛(不得大于0.4mm),水泥掺量为40%(混合体重量比,混合体1.65t/m3),水灰比为1:1进行配料、制作纯水泥浆。为了保证浆液的浓度,现场采用二次搅拌配制浆液,即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液。搅拌15分钟后放入第二只搅拌桶中待用。经过比重计测量浆液的实际比重为1.5,与水灰比1:1的水泥浆液比重为1.49相差2%。
搅拌投料顺序先加水后投水泥, 搅拌时间低于15分钟的不得使用。
4.5注浆及拔管
钻至设计深度后,将高压泵放入搅拌桶内,原地旋转静喷30S~60S,观察返浆正常后开始泵入搅拌好的水泥浆,注浆管提升速度控制在27cm/min左右;旋转速度400r/min,电压为370~380V,电流为175~210A,注浆泵压力28Mpa(不小于24Mpa)。
提升过程中,拆卸钻杆后,继续旋喷施工时,保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。
4.6回灌
水泥浆凝固后,桩顶存在小量脱空和凹陷现象,采用水泥浆进行回灌,回灌直至浆液凝固后不再下沉为止。
4.7移机
移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。
4.8弃土清运
在旋喷完成后立即进行清理,确保场地平整。
5.高压旋喷桩施工注意事项
5.1 设备试运转良好,能够满足施工要求;钻机上方设置绝缘防护棚,钻机高度控制在5.7m能够满足安全施工要求。
5.2成桩过程中因故停止时,应将注浆管下沉至停浆面50cm以下,待恢复供浆时喷浆提升;因故停止时间超过3小时,应拆除输浆管路并清洗干净,在原位旁边补桩。
5.3在注浆过程出现大量压力骤然变化或大量冒浆异常时,应及时停止提升和注浆,防止断桩。
6.结论
通过合理优化高压旋喷桩施工人员、机械设备配置,采取先进的施工工艺,单桩施工时间大约为140min(鉆机就位时间为10min,钻进时间16min,旋喷时间114min),平均每天(3班倒)计划完成24×60÷140=10.3根,可以满足工期要求。
参考文献:
[1]TZ212-2005,客运专线铁路路基施工技术指南.
[2]铁建设【2005】160号,客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准.
【关键词】铁路客专;地基处理;高压旋喷桩;施工工艺
1.工程概况
高压旋喷桩,是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。京石铁路客专路基地段地基处理大多采用CFG桩加固,个别地段因高压线拆迁滞后不能满足CFG桩施工所需的安全高度而采用高压旋喷桩施工,其中26m桩长高压旋喷桩合计748根,20.5m桩长高压旋喷桩852根,合计1600根,36914延米。
2.施工管理组织结构及职责分工
高压旋喷桩施工管理组织结构及职责分工情况,见表1。
3.主要机械设备配置
由于施工区域内高压旋喷桩工程量大,施工进度慢,根据项目工期统一计划和安排,为不影响后期路基和结构物的施工,投入高压旋喷钻机5台,具体投入的机械设备见表2。
4.施工工艺
4.1测量放样
施工前清除地下障碍,现场开挖设置一座清水池(3×8×2m)和3×4×2m回浆池。根据设计采用全站仪准确放出施工桩位,桩位中心点用钎子插入地下,并用白灰明示,高程采用水准仪测量后进行交底,要求桩位偏差不得大于5cm。
4.2钻机就位
由于高压线距离地面10.1m,钻机最大高度确定为5.7m,垂直安全距离为4.4m,钻机就位前需要测量每节钻杆长度,根据孔深计算需要的钻杆节数,钻进过程中应根据桩的设计长度进行接管,禁止加高钻机,确保安全距离,保证施工安全。旋喷施工采用单管法施工,钻机移位时间大约为10min。
钻机就位后,应使钻杆垂直对准桩位中心,确保旋喷管的垂直度容许偏差不大于1%,采用水平靠尺量测,满足要求后,方可开钻。
4.3钻机成孔
在钻进过程中,水的压力实际控制在10~15MPa,钻杆转速控制在150r/min,电压为370~390V,电流为80~90A。
4.4混合料搅拌
混合料在现场进行拌制,采用42.5级普通硅酸盐袋装水泥,所使用的水泥都应过筛(不得大于0.4mm),水泥掺量为40%(混合体重量比,混合体1.65t/m3),水灰比为1:1进行配料、制作纯水泥浆。为了保证浆液的浓度,现场采用二次搅拌配制浆液,即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液。搅拌15分钟后放入第二只搅拌桶中待用。经过比重计测量浆液的实际比重为1.5,与水灰比1:1的水泥浆液比重为1.49相差2%。
搅拌投料顺序先加水后投水泥, 搅拌时间低于15分钟的不得使用。
4.5注浆及拔管
钻至设计深度后,将高压泵放入搅拌桶内,原地旋转静喷30S~60S,观察返浆正常后开始泵入搅拌好的水泥浆,注浆管提升速度控制在27cm/min左右;旋转速度400r/min,电压为370~380V,电流为175~210A,注浆泵压力28Mpa(不小于24Mpa)。
提升过程中,拆卸钻杆后,继续旋喷施工时,保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。
4.6回灌
水泥浆凝固后,桩顶存在小量脱空和凹陷现象,采用水泥浆进行回灌,回灌直至浆液凝固后不再下沉为止。
4.7移机
移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。
4.8弃土清运
在旋喷完成后立即进行清理,确保场地平整。
5.高压旋喷桩施工注意事项
5.1 设备试运转良好,能够满足施工要求;钻机上方设置绝缘防护棚,钻机高度控制在5.7m能够满足安全施工要求。
5.2成桩过程中因故停止时,应将注浆管下沉至停浆面50cm以下,待恢复供浆时喷浆提升;因故停止时间超过3小时,应拆除输浆管路并清洗干净,在原位旁边补桩。
5.3在注浆过程出现大量压力骤然变化或大量冒浆异常时,应及时停止提升和注浆,防止断桩。
6.结论
通过合理优化高压旋喷桩施工人员、机械设备配置,采取先进的施工工艺,单桩施工时间大约为140min(鉆机就位时间为10min,钻进时间16min,旋喷时间114min),平均每天(3班倒)计划完成24×60÷140=10.3根,可以满足工期要求。
参考文献:
[1]TZ212-2005,客运专线铁路路基施工技术指南.
[2]铁建设【2005】160号,客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准.