王戰(zhàn)輝
摘要:高壓旋噴樁是利用高壓噴射流作用切割摻攪地層,以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合,形成連續(xù)的水泥凝結體,以達到加固地基和防滲水的目的;因其施工簡便、噪音較低,具有較好的耐久性廣泛應用于建筑地基加固處理,深基坑止水帷幕,基底加固等工程。高壓旋噴樁施工有單管法、二重管法、三重管法等,本文主要以三重管法為例。
關鍵詞:高壓旋噴樁;施工工藝;控制措施
一、高壓旋噴樁施工的技術要求
1、高壓旋噴樁施工宜采用P0.42.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比控制在0.8,嚴格控制水泥與粉煤灰比例,水泥:粉煤灰比例宜為1:0.4。
2、壓力控制:氣壓0.5~0.7Mpa,水流壓力不宜小于20Mpa,水泥漿壓力為2MPa,旋噴提升速度不宜大于100mv/min。旋噴樁施工應采用漿液流量不小于30L/min,鉆孔的位置與設計位置偏差不得大于50mn。應通過現(xiàn)場試驗確定最佳參數(shù)。
3、注漿孔置入鉆孔,當噴嘴達到設計標高即可噴射注漿。噴射注漿參數(shù)達到規(guī)定值后按旋噴樁工藝要求,提升注漿管,由下而上噴射注漿,注漿管分段提升的搭接長度宜大于300mm。
4、樁體垂直度不應大于1%,水泥漿從制備到使用完畢時間不應大于4小時。
5、在高壓噴射注漿過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或冒漿等異常情況時,應查明產(chǎn)生的原因并及時采取措施。當高壓噴射注漿完畢,應迅速拔出注漿管。
6、相鄰兩樁施工間隔時間不應小于48h,先后施工的兩柱間隔不應小于4m。
7、高壓旋噴樁施工,須采用有效措施減少土體隆起,施工期間加強對房屋、地表監(jiān)測。
8、高壓旋噴樁28天無側(cè)限抗壓強度標準值不小于設計要求。樁身強度宜采用鉆芯方法確定?,F(xiàn)場取芯試驗總數(shù)量為總數(shù)的1%,并不少于5根。
二、高壓旋噴粧施工工藝及技術措施
1、測量定位
依據(jù)控制樁和設計圖,準確放出旋噴樁孔位。
2、鉆機就位,鉆孔
根據(jù)現(xiàn)場放線移動鉆機,使鉆桿頭對準孔位中心。同時為保證鉆機達到設計要求的垂直度,鉆機就位后必須作水平校正,使其鉆桿軸線,垂直對準鉆孔中心位置,保證鉆孔的垂直度不超過1/100。在校直糾偏檢查中,利用垂球(高度不得低于2米)從垂直兩個方向進行檢查,若發(fā)現(xiàn)偏斜,則在機座下加墊薄木塊進行調(diào)整。鉆進成孔,嚴格按己定樁位進行成孔,平面位置偏差不得大于50m。
3、插管,試噴
引孔鉆好后,插入旋噴管,進行試噴,確定施工技術參數(shù)。參考參數(shù)見高壓旋噴樁施工技術參數(shù)表所示。
4、高壓旋噴注漿
A、施工前預先準備排漿溝及泥漿池,施工工程中應將廢棄的冒漿液導入或排入泥漿池,沉淀凝結后集中運至場外存放或棄置。
B、旋噴前檢查高壓設備和管路系統(tǒng),其壓力和流量必須滿足設計要求。注漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物。注漿管接頭的密封圈必須良好。
C、做好每個孔位的記錄,記錄實際孔位、孔深和每個鉆孔內(nèi)的地下障礙物、注漿量等資料。
D、當注漿管貫入土中,噴嘴達到設計標高時,即可按確定的施工參數(shù)噴射注漿。噴射時應先達到預定的噴射壓力,量正常后再逐漸提升注漿管,由下而上旋噴注漿。
E、每次旋噴時,均應先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升,以防止?jié){管扭斷。
F、配制水泥漿時,水灰比要求按設計規(guī)定,不得隨意更改,在噴漿過程中應防止水泥漿沉淀,使?jié)舛冉档?。每次投料后拌合時間不得少于3min,待壓漿前將漿波倒入集料斗中。
G、高壓噴射注漿過程中出現(xiàn)驟然下降、上升或大量冒漿等異常情況時,應査明產(chǎn)生的原因并及時采取措施。
H、一旦出現(xiàn)中斷供漿、供氣,立即將噴管下沉至停供點以下0.3m,待復供后再行提升。
I、當提升至設計柱頂下1.0m深度時,放慢提升速度至設計高程。
J、噴射作業(yè)結束后,用冒出漿液回灌到孔內(nèi),直至不下沉為止。
5、廢棄漿液處理
噴射注漿施工中,將產(chǎn)生不少廢棄漿液。為確保場地整潔和順利施工,在施工前擬在場地內(nèi)設置泥漿池,泥漿在施工中抽排匯入泥漿池中,待泥漿固結后再外運處理。
6、沖洗機具
當高壓噴射注漿完畢,應迅速拔出注漿管徹底清洗漿管和注漿泵,防止被漿液凝固堵塞。
7、移動機具
移動旋噴機至新孔位就位。
三、高壓旋噴樁質(zhì)量控制措施
①旋噴施工前,將鉆架安放平穩(wěn)牢固,定位準確,噴射管傾斜度不大于1/200,樁心偏差不大于5cm。
②正式開工前應作試驗樁,確定合理的旋噴參數(shù)和漿液配合比。旋噴深度、直徑、抗壓強度符臺設計要求。
③為使?jié){液因延時而不致沉淀和離析,及早提高復合固結體的強度,應抄入3%的陶土和適量的早強劑。
④旋噴過程中,冒漿量小于注漿量的20%為正?,F(xiàn)象,若超過20%或完全不冒漿時,應查明原因,調(diào)整旋噴參數(shù)或改變噴嘴直徑。
⑤鉆桿旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷,拆卸接長鉆桿或繼續(xù)旋噴時要保持鉆桿10~20cm的搭接長度,以免出現(xiàn)斷樁。
⑥在旋噴過程中,如因機械故障中斷旋噴時,應重新鉆至樁底設計標高并重新旋噴。
⑦制作漿液時,水灰比要按設計進行,嚴格控制,不得隨意改變。在旋噴過程中,應防止泥漿沉淀、濃度降低。不得使用受潮或過期水混。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時,應有濾網(wǎng)進行過濾,過濾篩孔以小于噴嘴直徑1/2為宜。
⑧旋噴過程中,若遇到孤石或大漂石,樁位可適當調(diào)整(根據(jù)受力情況,必要時加樁),避免畸形樁和斷樁。
⑨旋噴施工按規(guī)定做好記錄。
⑩按規(guī)定做好質(zhì)量檢驗,可采取鉆孔取芯等方法進行,檢查點的數(shù)量按有關規(guī)范辦理。質(zhì)量檢驗應在注漿結束28天后進行,高壓旋噴樁28d無側(cè)限抗壓強度標準值不小于設計值。
結束語:
高壓旋噴樁施工適用于處理淤泥質(zhì)土、流塑、可塑性粘土、粉土、砂土等地基;在基坑止水、地基加固、坑底加固、防止管涌及隆起等方面發(fā)揮了重要作用。但因水泥土體固結需要一定的齡期(28d達到設計強度),進行基坑開挖或下道工序施工前應先檢測其無測限抗壓強度,以確保施工安全。
(作者單位:浙江江南工程管理股份有限公司)