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摘要:本文对三重管旋喷桩的技术原理进行了介绍,对三重旋喷桩在砂卵石层中的具体施工工艺进行探讨,并对三重管旋喷桩的质量控制要点进行阐述。
关健词:三重管;旋喷桩;砂卵石;成桩工艺
Abstract: in this paper, the triple tubes jet grouting pile principle of technology were introduced, and the triple jet grouting pile in sandy pebble layer in the specific construction technology for study, and triple tubes jet grouting pile quality control points in this paper.
Key words: triple tubes; Jet grouting pile; Sandy pebble; Into pile technology
中圖分类号:TU521.1 文献标识码:A文章编号:
随着我国地下工程的不断增加,旋喷桩技术的应用也越来越广泛。在深基坑施工过程中,为了保证基坑施工的稳定性和成桩质量,采用三重管旋喷桩技术具有一定的应用效果。在深基坑施工过程中,地层条件多种多样,也比较复杂。施工时可针对不同的地层条件,对施工工艺进行合理控制,以保证旋喷桩的成桩质量。本文就三重管旋喷桩在砂卵石中的施工工艺进行具体的探讨。
1、三重管旋喷桩工艺原理
三重管旋喷桩是一种较新的地基加固技术,它是一种由水、气喷射和浆液灌注搅拌进行混合喷射的方法,它采用钻机进行操作。三重管旋喷桩是将钻杆钻到设计深度之后,采用高压脉冲泵,将水泥浆液由安装在三重管低部的喷嘴向周围喷射,同时,三重管进行边旋转边提升作业,使高压喷射流将原土体结构进行破坏,使之与水泥浆液相互胶结,水泥与土体混合后硬化固结,形成一个固结的圆柱体,从而达到改良土体结构、加固地基和止水防参的效果。三重管旋喷桩工作机械主要由导流器、三重钻杆和喷头所组成。三重管旋喷桩机能够同时将水、气和水泥液进行输送,但不会产生互相串流问题。三重钻杆主要有两种形式,一种是在直径较大的钢管中装入三根圆钢管,另外一种是将三根不同直径的同心钢管套在一起。将喷头接在钻杆的底端,并在喷头上面设置一个水和气同时喷射的喷嘴,然后在下部的端口部分,或者侧面进行注浆,以达到三重喷射的目的。
2、三重旋喷桩施工工艺
施工前需要对工程所在地的地质条件进行认真的勘察,并结合工程实际,制定出合理的施工方案和流程,下面我们将针对砂卵石地层的三重管旋喷桩施工工艺进行探讨:
2.1施工准备
施工之前需要做好全面的施工准备,将排浆沟预先挖好,以保证施工过程中的废弃浆液能够及时排入到排浆沟中。排浆沟的尺寸可根据施工的具体情况进行设定,可综合考虑施工进度、旋喷量及返浆量等因素。排浆沟在开挖的同时,需要对已经完工的灌注桩端所产生的扩大头部分进行清除,以保证旋喷桩与灌注桩之间的距离符合规定,并使旋喷桩与灌注桩之间的搭接合理。
2.2施工参数的确定
为了能够有效确定施工场地的水文条件和设计的施工工艺是否能够落实,以及其它设计参数是否能够符合施工要求,需要通过试验段的试验来确定。试验段可选择有代表性的地段来进行试验,可选择砂卵石较深且较厚的部位进行试验。试验的具体时间和位置确定以后由工程监理进行监督,然后通过试验最终确定相关成桩参数。
2.3钻进成孔
施工测量放样完成以后,旋喷机在施工场地就位,就位以后将空压机、清水泵和泥浆泵调至低压状态下,然后将喷头送到设计要求的标高,在成孔的过程中,为了防止泥砂堵住喷嘴,可边喷射水边插管。
2.4旋喷注浆
水泥浆的配合比确定以后,按要求搅拌均匀,当高压水、压缩空气和水泥浆的各项参数都符合要求以后,按照试验桩确定的旋转速度和提升速度,边旋转边提升,并按照设计要求随时检查注浆量和压力。同时做好施工记录。如果需要进行复喷则应该在第一次旋喷浆液初凝之前进行。
2.5机具清洗
当旋喷提升到规定高度后,应该采用高压水对注浆管和其它机具进行清洗,保证管内和机具内没有残留的水泥浆,冲冼工作完成之后,将钻机移到下一施工点,准备下一桩的施工。
3、三重管旋喷桩在砂卵石地层施工中的质量控制要点
3.1试验段的质量控制
因为是在砂卵石地层中施工,高压旋喷桩的成桩难度较大,需要认真对待。在正式施工之前应该选择卵石层较大的地段进行试验性施工,通过对施工的具体参数进行调整以后,方可正式施工。成桩后,等到旋喷桩的强度达到80%以后,可采用人工挖除围井内的土体,以便观察旋喷桩的搭接效果和止水效果,然后对施工参数进行改进。
3.2施工准备工作的质量控制
施工前需要对各项准备工作进行仔细复核,对施工所需要的原材料、机械设备及喷射方式的具体参数进行复查,并对地下的障碍物进行探明,保证钻机位平整。从而保证成桩的质量。
3.3水泥浆的备制
备制水浆时,应该按照设计规定水灰比进行配制,且不得随意更改。在旋喷过程中,为了预防水泥浆发生沉淀,应该保证水泥浆搅拌均匀。水泥不能使用过潮或者有硬块的水泥。水泥浆在搅拌完成后,送到吸浆桶时,应该进行过滤,滤孔应该小于喷嘴直径的一半。
3.4施工过程中的质量控制
3.4.1在成孔的过程中,应该保证桩位的偏差在2cm范围内,如果在成孔的过程中垂直度的误差较大,应该及时调整保证其在1.5%范围内;在三重管旋喷桩作为止水帷幕时,尤其要注意垂直度的控制。如果垂直度不能符合要求,会导致旋喷桩与灌注桩之间的搭接不紧密,便会产生透水问题,所以,作为止水帷幕的旋喷桩垂直度要保证在1%范围内。
3.4.2在注浆管下插的过程中,如果遇到阻力,导致下插困难,可采用上下窜动注浆管的方式,使下插顺畅。如果仍然无法进行下插,可采用地质钻机进行引孔;对难以成孔的区域,在旋喷时,应该加大喷射的压力,提升速度可以减半,使桩径符合要求。
3.4.3如果在高压喷射过程中出现压力突然下降或者上升的问题,应该对原因进行及时查明,并采取措施进行处理,然后进行接桩重喷,起喷点应该在停喷处以下1m的位置开始。
3.4.4如果在喷射过程中出现喷嘴堵塞的现象,应该对钻头进行更换,在每根桩施工完成后,都应该立即对钻杆、高压泵、胶管等机具进行清洗。以避免凝结后的浆液堵塞管道,导致下次成桩时管道内的压力过大。
3.4.5在施工过程中,如果砂卵层的地质变化情况较为复杂,可能会导致冒浆量的不正常,所以在旋喷过程中,应该及时、准确的控制好冒浆量,如果砂卵层存在较大的空隙,引起不冒浆,则应该在浆液中加入适量的水玻璃,用来缩短浆液凝固的时间,使浆液能够在一定范围内快速凝固。也可以采用在空隙过大位置增加注浆量的方法,并降低旋喷的速度,直到空隙被填满后,再继续旋喷提升。如果注浆过程中冒浆量过大,可能是由于有效的喷射范围与注浆量不相适应,也就是注浆量过多,施工时应该仔细观察并及时的调整旋喷和提升的速度。另外,如果砂卵层的地下水流速过大,并在井点降水过程中又进一步的加大,也有可能出现冒浆异常的情况,施工时在距离降水井15m的范围内应该停止附近井降水,然后再进行旋喷施工。
3.4.6喷射作业时,设备的压力较高所以施工人员应该与喷嘴保证60cm以上的距离;安全阀中的安全销要进行试压检查,不能安装没有经过试压的安全销;高压胶管在使用时不能超过标准压力范围,弯曲时不能折弯;施工过程中如果机械发生故障,应该及时查明原因进行处理。
4、结论
在砂卵层进行三重管旋喷桩施工时,应该注意砂卵层的层间变化情况和地下水位情况。并随时观察冒浆量,在成孔或者喷射过程中如果出现中断、异常问题,应该及时查明原因,并采取有效的措施进行处理,以保证旋喷桩的成桩质量。
参考文献:
[1]喻俊祥.三重管高压旋喷桩施工技术在基坑止水帷幕施工中的应用[J].福建建设科技 2011年第2期.20~22.
[2]徐欢.三重管高压旋喷注浆技术在防洪提加固中的应用[J].中国新技术新产品.2010年第15期.101.
[3]陈斌. 三重管旋喷桩在砂层中的施工及质量控制[J].福建建筑.2010年第5期.126.
关健词:三重管;旋喷桩;砂卵石;成桩工艺
Abstract: in this paper, the triple tubes jet grouting pile principle of technology were introduced, and the triple jet grouting pile in sandy pebble layer in the specific construction technology for study, and triple tubes jet grouting pile quality control points in this paper.
Key words: triple tubes; Jet grouting pile; Sandy pebble; Into pile technology
中圖分类号:TU521.1 文献标识码:A文章编号:
随着我国地下工程的不断增加,旋喷桩技术的应用也越来越广泛。在深基坑施工过程中,为了保证基坑施工的稳定性和成桩质量,采用三重管旋喷桩技术具有一定的应用效果。在深基坑施工过程中,地层条件多种多样,也比较复杂。施工时可针对不同的地层条件,对施工工艺进行合理控制,以保证旋喷桩的成桩质量。本文就三重管旋喷桩在砂卵石中的施工工艺进行具体的探讨。
1、三重管旋喷桩工艺原理
三重管旋喷桩是一种较新的地基加固技术,它是一种由水、气喷射和浆液灌注搅拌进行混合喷射的方法,它采用钻机进行操作。三重管旋喷桩是将钻杆钻到设计深度之后,采用高压脉冲泵,将水泥浆液由安装在三重管低部的喷嘴向周围喷射,同时,三重管进行边旋转边提升作业,使高压喷射流将原土体结构进行破坏,使之与水泥浆液相互胶结,水泥与土体混合后硬化固结,形成一个固结的圆柱体,从而达到改良土体结构、加固地基和止水防参的效果。三重管旋喷桩工作机械主要由导流器、三重钻杆和喷头所组成。三重管旋喷桩机能够同时将水、气和水泥液进行输送,但不会产生互相串流问题。三重钻杆主要有两种形式,一种是在直径较大的钢管中装入三根圆钢管,另外一种是将三根不同直径的同心钢管套在一起。将喷头接在钻杆的底端,并在喷头上面设置一个水和气同时喷射的喷嘴,然后在下部的端口部分,或者侧面进行注浆,以达到三重喷射的目的。
2、三重旋喷桩施工工艺
施工前需要对工程所在地的地质条件进行认真的勘察,并结合工程实际,制定出合理的施工方案和流程,下面我们将针对砂卵石地层的三重管旋喷桩施工工艺进行探讨:
2.1施工准备
施工之前需要做好全面的施工准备,将排浆沟预先挖好,以保证施工过程中的废弃浆液能够及时排入到排浆沟中。排浆沟的尺寸可根据施工的具体情况进行设定,可综合考虑施工进度、旋喷量及返浆量等因素。排浆沟在开挖的同时,需要对已经完工的灌注桩端所产生的扩大头部分进行清除,以保证旋喷桩与灌注桩之间的距离符合规定,并使旋喷桩与灌注桩之间的搭接合理。
2.2施工参数的确定
为了能够有效确定施工场地的水文条件和设计的施工工艺是否能够落实,以及其它设计参数是否能够符合施工要求,需要通过试验段的试验来确定。试验段可选择有代表性的地段来进行试验,可选择砂卵石较深且较厚的部位进行试验。试验的具体时间和位置确定以后由工程监理进行监督,然后通过试验最终确定相关成桩参数。
2.3钻进成孔
施工测量放样完成以后,旋喷机在施工场地就位,就位以后将空压机、清水泵和泥浆泵调至低压状态下,然后将喷头送到设计要求的标高,在成孔的过程中,为了防止泥砂堵住喷嘴,可边喷射水边插管。
2.4旋喷注浆
水泥浆的配合比确定以后,按要求搅拌均匀,当高压水、压缩空气和水泥浆的各项参数都符合要求以后,按照试验桩确定的旋转速度和提升速度,边旋转边提升,并按照设计要求随时检查注浆量和压力。同时做好施工记录。如果需要进行复喷则应该在第一次旋喷浆液初凝之前进行。
2.5机具清洗
当旋喷提升到规定高度后,应该采用高压水对注浆管和其它机具进行清洗,保证管内和机具内没有残留的水泥浆,冲冼工作完成之后,将钻机移到下一施工点,准备下一桩的施工。
3、三重管旋喷桩在砂卵石地层施工中的质量控制要点
3.1试验段的质量控制
因为是在砂卵石地层中施工,高压旋喷桩的成桩难度较大,需要认真对待。在正式施工之前应该选择卵石层较大的地段进行试验性施工,通过对施工的具体参数进行调整以后,方可正式施工。成桩后,等到旋喷桩的强度达到80%以后,可采用人工挖除围井内的土体,以便观察旋喷桩的搭接效果和止水效果,然后对施工参数进行改进。
3.2施工准备工作的质量控制
施工前需要对各项准备工作进行仔细复核,对施工所需要的原材料、机械设备及喷射方式的具体参数进行复查,并对地下的障碍物进行探明,保证钻机位平整。从而保证成桩的质量。
3.3水泥浆的备制
备制水浆时,应该按照设计规定水灰比进行配制,且不得随意更改。在旋喷过程中,为了预防水泥浆发生沉淀,应该保证水泥浆搅拌均匀。水泥不能使用过潮或者有硬块的水泥。水泥浆在搅拌完成后,送到吸浆桶时,应该进行过滤,滤孔应该小于喷嘴直径的一半。
3.4施工过程中的质量控制
3.4.1在成孔的过程中,应该保证桩位的偏差在2cm范围内,如果在成孔的过程中垂直度的误差较大,应该及时调整保证其在1.5%范围内;在三重管旋喷桩作为止水帷幕时,尤其要注意垂直度的控制。如果垂直度不能符合要求,会导致旋喷桩与灌注桩之间的搭接不紧密,便会产生透水问题,所以,作为止水帷幕的旋喷桩垂直度要保证在1%范围内。
3.4.2在注浆管下插的过程中,如果遇到阻力,导致下插困难,可采用上下窜动注浆管的方式,使下插顺畅。如果仍然无法进行下插,可采用地质钻机进行引孔;对难以成孔的区域,在旋喷时,应该加大喷射的压力,提升速度可以减半,使桩径符合要求。
3.4.3如果在高压喷射过程中出现压力突然下降或者上升的问题,应该对原因进行及时查明,并采取措施进行处理,然后进行接桩重喷,起喷点应该在停喷处以下1m的位置开始。
3.4.4如果在喷射过程中出现喷嘴堵塞的现象,应该对钻头进行更换,在每根桩施工完成后,都应该立即对钻杆、高压泵、胶管等机具进行清洗。以避免凝结后的浆液堵塞管道,导致下次成桩时管道内的压力过大。
3.4.5在施工过程中,如果砂卵层的地质变化情况较为复杂,可能会导致冒浆量的不正常,所以在旋喷过程中,应该及时、准确的控制好冒浆量,如果砂卵层存在较大的空隙,引起不冒浆,则应该在浆液中加入适量的水玻璃,用来缩短浆液凝固的时间,使浆液能够在一定范围内快速凝固。也可以采用在空隙过大位置增加注浆量的方法,并降低旋喷的速度,直到空隙被填满后,再继续旋喷提升。如果注浆过程中冒浆量过大,可能是由于有效的喷射范围与注浆量不相适应,也就是注浆量过多,施工时应该仔细观察并及时的调整旋喷和提升的速度。另外,如果砂卵层的地下水流速过大,并在井点降水过程中又进一步的加大,也有可能出现冒浆异常的情况,施工时在距离降水井15m的范围内应该停止附近井降水,然后再进行旋喷施工。
3.4.6喷射作业时,设备的压力较高所以施工人员应该与喷嘴保证60cm以上的距离;安全阀中的安全销要进行试压检查,不能安装没有经过试压的安全销;高压胶管在使用时不能超过标准压力范围,弯曲时不能折弯;施工过程中如果机械发生故障,应该及时查明原因进行处理。
4、结论
在砂卵层进行三重管旋喷桩施工时,应该注意砂卵层的层间变化情况和地下水位情况。并随时观察冒浆量,在成孔或者喷射过程中如果出现中断、异常问题,应该及时查明原因,并采取有效的措施进行处理,以保证旋喷桩的成桩质量。
参考文献:
[1]喻俊祥.三重管高压旋喷桩施工技术在基坑止水帷幕施工中的应用[J].福建建设科技 2011年第2期.20~22.
[2]徐欢.三重管高压旋喷注浆技术在防洪提加固中的应用[J].中国新技术新产品.2010年第15期.101.
[3]陈斌. 三重管旋喷桩在砂层中的施工及质量控制[J].福建建筑.2010年第5期.126.