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高压旋喷桩操作要点
6.2.1施工准备
1.施工前对施工场地进行清理、平整,应场地的三通一平,确保用电安全。
2.施工前探明管线、建构筑物等地下障碍物埋深和位置,挖出探坑并作好详细的标示标记。
3.挖好排浆沟,设置排浆等临时设施。
4.设备材料进场,对设备机械性能等进行检查。水泥、外加剂等材料进场按要求抽检试验。
6.2.2试桩及确定工艺参数
1.在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数的选择是否合理,并根据试桩结果及工程经验调整施工工艺参数。三重管高压旋喷桩止水帷幕试桩的理论施工参数如表1所示。
表1 三重管高压旋喷桩止水帷幕施工参数表
项目 | 技术参数 | |
高压水 | 水压(MPa) | 30~35 |
水量(L/min) | 80~90 | |
压缩空气 | 气压(MPa) | 0.5~0.7 |
气量(L/min) | 500~1500 | |
浆液 | 浆液压力(MPa) | 1.0~2.5 |
浆液流量(L/min) | 80~150 | |
提升速度(cm/min) | 8~12 | |
旋转速度(r/min) | 10~20 | |
喷嘴直径(mm) | 1.5~2.5 | |
桩径(m) | 1.2±0.3 |
2.浆液配置:水泥宜采用强度等级为32.5以上级普通硅酸盐水泥,水灰比为0.8~1.5,每延米水泥用量及各种施工参数根据试桩情况进行相应的调整。根据需要可以加入适量的外加剂和掺合料,外加剂和掺合料的用量,应通过试验确定。
3.外加剂添加:浆液采用“柔性材料”,即向水泥浆液中加入20%膨润土,同时为了减少地下水对浆液的稀释作用,在浆液中可以加入2%的氯化钙。也可以根据需要加入4%左右的水玻璃,水玻璃提前加水稀释搅拌均匀后再加水泥。
6.2.3桩位测设
按规定对施工场地的基准点、基轴线及水准点实施引测、复核。
对于标定的基准点要做好明显的标志和编号,并做好保护工作。使用全站仪等,采用极坐标法进行桩位的放样。对施工范围内的所有桩进行测量定位,并做好明显牢固的桩位标志,做好测量记录,以便复核。
6.2.4钻机就位
1.移动旋喷桩机到桩位,钻杆头对准孔位中心。为钻孔达到设计要求的垂直度,钻机就位后,作水平校正,钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位,使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置,其垂直度不得大于1%~1.5%,钻头对正桩位中心,对点误差不大于50mm,钻杆与钻孔方向应保持一致。就位后,首行低压(0.5MPa)射水试验,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。
2.旋喷桩止水帷幕施工时,施工外围的一排桩,采用1,5,9…,间隔跳打的方法进行施工,围内部采用不跳桩按次序施工。
6.2.5钻孔
钻孔与插管同时施工为一道工序,钻孔过程中作好详细的钻孔记录。钻孔过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,采取边射水边钻进的方法。开始钻孔时,射水水压由0.5Mpa提高到1.0Mpa。一根钻杆用完后,停止射水,接长钻杆,继续施钻直到达到设计标高为准,此时水压不宜大于1.0 Mpa。
6.2.6浆液制备及检测
1.实验室负责浆液配合比设计,严格按设计要求配置水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。浆液拌制时,先在搅拌罐中加入水,然后再放入水泥进行搅拌,搅拌时间不少于10分钟。旋喷注浆的材料用水泥,根据需要加入适量的外加剂。
2.浆液易在旋喷前半小时以内配制,浆液搅拌均匀,浆液存留不得超过4小时,当未用完的浆液超过4小时,通过试验证明其性能符合要求后方可使用。浆液应始终保持搅拌状态,防止产生沉淀。施工过程中试验员应经常随机抽取浆液进行检验。
6.2.7喷射作业
1.喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,使用前应对安全阀进行鉴定,其运行可靠,注浆管接头的密封环无破损,密封性能良好,注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。
2.当喷管插入预定深度后,由下而上进行喷射作业,技术人员时刻注意检查压力、流量、风量、旋转提升速度、冒浆量等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程曲线。
3.喷射过程中,注浆管分段提升时搭接长度不得小于200mm。冒浆量控制在20%注浆量以内,大于20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。冒浆过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应,注浆量大大超出喷浆固结所需浆量;减少冒浆的措施:提高喷射压力,加快提升和旋转速度;不冒浆采取的措施:在浆液中掺入适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固;在地层空隙大的地段增大注浆量,填满空隙后再继续正常喷浆。
4.浆液流量:喷浆量可以按下式计算:
Q=H/V*q(1+β)
式中:H——旋喷长度
V——旋喷管提升速度
q——泵的排浆量
β——浆液损失系数,一般取0.1~0.2
6.2.8冲洗
清洗。向浆液罐中注入适量清水,开启高压泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至冲洗干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
6.2.9桩机移位
待旋喷机注浆管全部提出地面后,先关闭电机,然后将桩机移至下一桩位,重复上述施工过程。
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