高壓旋噴樁試樁方案最終

2021-03-04 09:41:20 字數 4598 閱讀 2356

本工程隧道底板基底為軟弱土層,為滿足基坑開挖變形控制要求,u型槽坑底全斷面採用φ1000mm三重管高壓旋噴滿堂加固,加固深度為坑底下3m,暗埋段坑底採用φ1000mm三重管高壓旋噴裙邊抽條加固,加固深度為坑底下4m,加固指標28天的無側限抗壓強度qu≥1.2mpa。

隧道圍護結構封堵牆與圍護結構交接點處設計採用單側每端3根φ800mm高壓旋噴樁進行加固止水,止水處理深度為基底下4m。

三、試樁目的

為了使本標段高壓旋噴樁規範、有序、高質量的展開全面施工,我專案部計畫先進行試樁施工。通過試樁將進一步探明地質情況,確定合理的灰漿經輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間,確定攪拌下沉、提公升速度和重複攪拌下沉、提公升速度,確定水泥摻量、灰漿稠度(水灰比)、工作壓力,檢驗施工裝置及選定的施工工藝。通過試樁還可以熟練掌握高壓旋噴樁施工方法、工藝流程、技術引數、質量檢測等作業要求並為全標段高壓旋噴樁施工提供指導,積累管理經驗。

為了優質高效地完成本次試樁的施工,加強對試樁施工技術的控制和安全保障,我專案部組織相關部門及技術人員對本試樁施工方案進行了專題研究,確保試樁能達到預期的效果。我專案部為加強建設專案管理、全面履行合同、控制施工成本、確保工程建設工期、質量、安全、生態環境保護等建設目標全面實現,針對該試樁工程特點,成立某某試樁工程臨時指揮部,負責高壓旋噴樁試樁的總體組織管理與對外協調。

施工組織機構圖

根據設計及施工規範要求,旋噴樁正式施工前先作試樁試驗。計畫在現場(豐潭路以東k2+640~k2+848)取原狀土樣,按照《建築地基處理技術規範》jgj79-2002,針對軟弱土層、標號32.5普通矽酸鹽水泥,確定以下技術引數:

①水灰比;②水泥摻量;③注漿流量;④噴嘴直徑;⑤轉速;⑥攪拌下沉、提公升速度;⑦注漿壓力;⑧水泥漿比重;⑨測28天齡期無側限抗壓強度。

本標段高壓旋噴樁計畫試樁3根,試樁直徑1m。試樁過程中業主、設計、監理與施工單位一同到施工現場。根據相關施工定額要求,試樁水泥摻量擬分別採用23%(329.

3kg/m)、24%(343.6kg/m)、25%(357.9kg/m)來調整最佳施工引數。

待試驗合格,共同確定最佳引數後,方可正式進行大面積高壓旋噴樁的施工。

本標段高壓旋噴樁的施工設計圖中,沒有給定相應的施工引數。目前,結合設計要求、相關施工技術規範、試驗室試驗的配比引數,旋噴樁暫定施工引數如下:

試樁施工參數列

試樁施工機具

旋噴樁是利用鑽機將旋噴注漿管及噴頭鑽至樁底設計高程,將預先配製好的漿液通過高壓發生裝置使液流獲得巨大能量後,從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來,形成一股能量高度集中的液流,直接破壞土體,噴射過程中,鑽桿邊旋轉邊提公升,使漿液與土體充分攪拌混合,在土中形成一定直徑的柱狀固結體,從而使地基得到加固。施工中一般分為兩個工作流程,即先鑽後噴,再下鑽噴射,然後提公升攪拌,保證每公尺樁漿液的含量和質量。

1、配比試驗

為了解決噴射注漿固結體的性質和漿液的合理配比,施工前需進行現場採取土樣,在室內進行配比試驗,選出合理的漿液配比進行試樁。

2、施工工藝流程

高壓旋噴樁施工工藝流程圖

3、施工準備

(1)場地平整

正式進場施工前,進行管線調查後,清除施工場地地面以下2公尺以內的障礙物,不能清除的做好保護措施,然後整平、夯實。合理布置施工機械、輸送管路和電力線路位置,確保施工場地的「三通一平」。

(2)樁位放樣

施工前用全站儀測定旋噴樁施工的控制點,埋石標記,經過復測驗線合格後,用鋼尺和測線實地布設樁位,並用竹籤釘緊,一樁一簽,保證樁孔中心移位偏差小於20mm。

(3)修建排汙和灰漿拌製系統

旋噴樁施工過程中將會產生10~20%的返漿量,將廢漿液引入沉澱池中,沉澱後的清水根據場地條件可進行無公害排放,沉澱的泥土則在開挖基坑時一併運走。沉澱和排汙統一納入現場汙水處理系統。

灰漿拌製系統主要設定在水泥附近,便於作業,其主要由灰漿拌製裝置、儲存裝置、輸送裝置組成。

4、鑽機就位

鑽機就位後,對樁機進行調平、對中,調整樁機的垂直度,保證鑽桿與樁位偏差在±10mm以內,鑽桿垂直度誤差小於0.3%。鑽孔前應除錯空壓機、泥漿幫浦,使裝置運轉正常。

校驗鑽桿長度,並用紅油漆在鑽塔旁標註深度線,保證鑽進後孔底標高滿足設計深度。

5、引孔鑽進

鑽機就位並試運轉正常後,開始引孔鑽進。鑽孔過程中要詳細記錄好鑽桿節數,保證鑽孔深度的準確。

(1)鑽孔方法

採用泥漿護壁、迴轉鑽進的方法。

(2)鑽孔直徑

鑽孔直徑一般為80mm,大於噴射管外徑20 mm以上。在卵石土、碎石土和角礫土等較硬的土層中,應採用直徑為100mm的鑽機引孔。

(3)鑽孔施工時採取預防孔斜的措施:鑽機安放要平穩牢固,加長岩芯管長度,鑽進中每加一次鑽具找平一次。做到孔位偏差≤5cm,孔斜率≤1%。

(4)鑽進過程中,出現泥漿嚴重漏失,孔口不返漿時,可採取加大泥漿濃度、泥漿中摻砂、向孔內充填堵漏材料或對漏失段先行灌漿等措施,直至孔口正常返漿後再繼續鑽進。

(5)護壁泥漿

採用優質粘土作為製漿用主要材料,鑽孔時孔上返出的冒漿經沉澱重新利用,當泥漿中的含砂量超過要求時,予以廢棄,以防孔內事故發生。

鑽進暫停或終孔待噴時,孔內應充滿泥漿,以防止塌孔,並保護孔口。

(6)鑽進時應詳細記錄孔位、孔深、地層變化和漏漿、掉鑽等特殊情況及相應處理措施。

6、拔出岩芯管,插入注漿管

引孔至設計深度後,拔出岩芯管,並換上噴射注漿管插入預定深度。在插管過程中,為防止泥砂堵塞噴嘴,要邊射水邊插管,水壓不得超過1mpa,以免壓力過高,將孔壁射穿。高壓水噴嘴要用塑料布包裹,防止泥土進入管內。

7、旋噴提公升

當噴射注漿管插入設計深度後,接通泥漿幫浦,然後由下向上旋噴,同時將泥漿清理排出。噴射時,應先達到預定的噴射壓力,後再逐漸提公升旋噴管,以防扭斷旋噴管。為保證樁底質量,噴嘴下沉到設計深度時,在原位置旋轉10秒鐘左右,待孔口冒漿正常後再旋噴提公升。

鑽桿的旋轉和提公升應連續進行,不得中斷。鑽機發生故障,應停止提公升鑽桿和旋轉,防止斷樁,並立即檢修,排除故障。為保證樁底質量,在樁底部1.

0m範圍內應適當增加鑽桿噴漿旋噴時間。在旋噴提公升過程中,可根據不同的土層,調整旋噴引數。

8、旋噴施工

(1)地面試噴:鑽孔驗收、高噴台車就位並對準孔口後,首先應進行地面試噴。

(2)開噴:噴射管下到設計深度後,拌製水泥漿液,供漿、供水開噴。等各壓力引數和流量引數均達到要求,且孔口已返出水泥漿液時,即可按設計的提公升速度進行旋轉噴射灌漿。

(3)高噴灌漿應保持全孔連續一次作業,作業中拆卸噴射管等停頓後,重複噴射灌漿深度不小於0.3m。

(4)在高噴灌漿過程中,出現壓力突降或驟增,孔口回漿濃度和回漿量異常,甚至不返漿等情況時,查明原因後及時處理。

(5)當孔內出現嚴重漏漿,應停止提公升,向孔內衝填粗砂、土等堵漏材料,並降低水壓力、流量,在噴射水流中摻加速凝劑,加大漿液密度或進行原地灌水泥砂漿、水泥粘土漿。孔口冒漿正常後,方可繼續提公升。

(6)供漿正常情況下,孔口回漿密度變小,不能滿足設計要求時,擬採取加大進漿密度的措施予以處理。

(7)如灌漿過程中發生串漿,則首先填堵被串孔,後繼續串漿孔的高噴灌漿,待其結束後,盡快進行被串孔的掃孔,噴射。

(8)在旋噴注漿過程中,要觀察冒漿情況,以及時了解土層性質和旋噴效果,驗證噴射引數是否合理。冒漿量小於注漿量的20%時,仍為正常現象,如超過20%或完全不冒漿時,則要查明原因,採取相應措施。

(9)噴漿必須連續不中斷,若施工中出現了停機故障,噴射中斷0.5h、1h、4h,待修好後,需向下搭接0.5m、0.7m、1.0m的長度,以保證固結體的整體性。

(10)高噴灌漿結束後,充分利用孔口回漿或水泥砂漿對已完成孔進行及時回灌,直至漿液面不再下降為止。

(11)在注漿過程中,將產生不少的廢棄漿液。為確保場地整潔和順利施工,在施工前應在場地內設定泥漿池,泥漿在施工中抽排匯入泥漿池中,待泥漿固結後再往外運。

(12)施工中要如實記錄高噴灌漿的各項引數、漿液材料用量、異常情況及處理措施等。

9、鑽機移位

旋噴提公升到超過樁頂一定標高時停止旋噴,提公升鑽頭出孔口,清洗注漿幫浦及輸送管道,然後將鑽機移位。

八、試樁施工要點

1、水泥用量的控制

在噴漿提公升過程中,控制水泥用量是關鍵。水泥的用量與噴漿壓力、噴嘴直徑、提公升速度及水灰比等有直接關係,具體控制方法:

(1)若水泥量剩餘,措施如下:

①適當增加噴漿壓力;

②加大噴嘴直徑;

③減慢提公升速度。

(2)若水泥量不夠,措施如下:

①保證樁徑的情況下適當減少壓力;

②噴嘴直徑適當減少;

③保證樁體強度的情況下適當加快提公升速度;

④加大水灰比值。

針對本工程具體情況,每根試樁分次進行攪拌,施工用水精確量取,確保定量的水和水泥比例進行拌製水泥漿,通過試驗確定引數以保證水泥量滿足設計要求。

2、冒漿處理

在旋噴過程中,往往有一定數量的土顆粒隨著一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面,通過對冒漿的觀察,可以及時了解土層狀況,判斷旋噴的大致效果和引數合理性等。

(1)流量不變而壓力突然下降時,應檢查注漿管的洩漏情況,必要時撥出注漿管,檢查其封密效能。

(2)出現不冒漿或斷續冒漿時,如係土質鬆軟則視為正常現象,可適當進行復噴。如係附近有空洞、暗道,則應不提公升注漿管,繼續注漿直至冒漿為止。或撥出注漿管待漿液凝固後,重新注漿直至冒漿為止。

必要時採用速凝漿液,便於漿液在注漿管附近凝固。

(3)減少冒漿的措施:冒漿量過大的主要原因,一般是有效噴射範圍與注漿不相適應,注漿量大大超過旋噴固結所需的漿量所致。

①提高旋噴壓力(噴漿量不變);

②適當縮小噴嘴直徑(旋噴壓力不變);

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目錄1 編制依據 1 2 工程概況 1 3 工程地質和水文地質概況 2 3.1 地形地貌 2 3.2 地層代號及土石等級 2 3.3 水文地質條件 3 4 試樁目的 5 5 施工方案 5 6 施工方法及工藝流程 7 7 施工質量控制及注意事項 9 7.1 施工質量標準 9 7.2 施工注意事項 10...