发表高压旋喷桩论文

高压旋喷桩在道路软基处理中的应用摘 要：在津沽改线下穿通道的U15-U18段及搭板处，因按照原计划用于加强软土地基承载力的深层水泥搅拌桩机具过高，容易使机具与其上的高压线发生电击事故而在施工中无法得到实施，所以此段变更为高压旋喷桩。本文结合工程实例，分别从工作机理、施工流程、和质量检验三个方面对高压旋喷桩做了阐述。关键词：软土地基处理，高压旋喷桩，质量控制1、工程简介津沽该线下穿通道工程全长440米，宽为30.5米，其中U型槽的JK3+493.302¬— JK3+573.302的范围内，道路中心线两侧上方有110KV高压线干扰，所以此段由原来的深层水泥搅拌桩变更为高压旋喷桩。此段旋喷桩设计桩长10—15 米，设计桩径600mm，梅花形布置，桩距1.5米，总根数为668根，总米数为8095.4米，从2009年11月8日始到2009年11月19日止，历时12天，工后检验效果理想。2、高压旋喷桩概述2.1.概念：高压旋喷桩是高压喷射注浆法处理地基中的一种，是利用钻孔设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以20Mpa左右的压力把预先制备好的水泥、水玻璃等材料作为主固化剂的浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合，经一定时间的凝固，便在土中形成圆柱状的具有一定强度和抗渗能力的固结体，从而使地基承载力得到加强的一种工程方法。2.2. 加固机理：高压喷射注浆是利用工程钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆液成为20Mpa左右的高压流从喷嘴里喷射出来，冲击破坏土体，当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时，土料便从土体剥落下来，高压流切割搅碎的土层，呈颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体，当喷射流以360°旋转、自下而上喷射提升时，固结体的截面形状为圆形即称为旋喷。在钻机的钻杆最前端设置一个高压液体喷射装置，当钻机把该高压喷射装置送到土层预定深度时，通过高压泵向钻杆中心孔连续输送高压水泥浆液，高压水泥浆液即通过喷射装置中的喷嘴小孔喷入钻杆周围的砂层、土层及砂土层，与此同时钻机带动钻杆缓慢旋转并提升使喷嘴缓慢螺旋上升，从而使高压水泥浆不断切割搅拌土层，形成水泥、砂、土及速凝剂的混合搅拌浆体，通过固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应，生成水化物，然后水化物胶结形成凝胶体，将土颗粒凝结在一起形成具有整体性、水稳定性和较高强度的结构整体，从而提高其复合地基承载力及改变地基土物理化学性能，达到提高地基承载力、减少地基沉降、阻止水体流动、增强地基稳定性的目的。旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变性性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。3、施工流程旋喷注浆施工流程可大致分为:施工准备，试桩、技术参数确定→测量放样，桩机就位，钻孔，水泥浆制备，旋喷和复搅，提管冲洗，移动设备→桩基工后检测；3.1、 施工准备：钻机进场之前首先进行场地布置，清除施工区域的杂物，平整场地施工段落要平整密实，做好排水工作，确保在较干净的环境中进行施工,其次，准备好施工用电和施工用水；施工用电使用沿线设置的变压器并配备发电机在施工现场，架设电缆接线到施工作业区。3.2、试桩、技术参数确定：每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等，还应根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入量。通过试验桩确定本工程高压旋喷桩施工技术参数为：水灰比为1：1；钻进、工作压力20～25Mpa；提升速度≤0.25m/min；桩顶1米范围提升速度≤0.2m/min；转速应控制在20～25r/min，水泥掺入量范围在180～220Kg/m之间。3.3、测量放样：测量人员根据施工图纸提供的坐标、平面布置图，在施工段落进行布桩，桩位用小木桩红色头醒目标注，桩间距误差不大于50mm，布桩完成自检合格后报监理工程师验收，验收合格后进行下一步工序。3.4、钻机就位：搅拌机具运至现场后进行安装调试，待转速、压力及计量设备正常后就位。钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心，然后进行钻杆的双向调平，之后，再次调整对中，最后再精确调平。垂直度误差不超过1%，对中误差小于5cm。3.5、钻孔：每台钻机在开钻前，技术人员对钻杆总长度进行尺量，根据桩长、设计桩顶标高、原地面标高计算下钻节数，并在最后一节钻杆上标定出下钻结束位置。钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法采用单管法旋转钻机。在钻杆下钻时采用小于10Mpa的水泥浆压力，一方面防止堵喷嘴，另一方面对土体进行第一次喷射，使土体成为混合液，减小喷浆时土体的阻力，以利于浆液充分搅拌，钻到设计的深度。成孔后，应校检孔位、孔深及垂直度，是否符合设计要求。3.6、灰浆的制作：选用优质42.5#普硅水泥，根据搅拌桶的大小、水灰比、泥浆比重来标定最大水位线，按水灰比1：1添加水泥，并经充分搅拌，测定泥浆比重是否达到试配时比重1.47，如达不到继续添加水泥直至达到试配水泥浆比重为止。搅拌时间少于4分钟的不得使用，超过初凝时间的浆液也不得使用；灰浆经过两道过滤网的过滤，以防喷嘴发生堵塞；抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。3.7、旋喷和复搅：将注浆管下到预定深度后，调整回流阀门，使旋喷罐内的压强达到规定值，水泥浆到达喷嘴后，检验喷射方向、摆动角度，一切合格后，调整工作台和油泵阀门，使旋转速度控制在20—25 r /min和提升速度达到20-25cm /min的范围时开始提杆、旋喷，由下往上成桩，在桩头以下1米范围复喷提钻时采用最慢的1档提钻上升，并复喷一次，增加桩体的密实度，因为桩顶以下1米范围将承受较大的荷载，加强此处桩体的质量对发挥桩体的承载力起关键作用。当喷浆结束后，要对注浆孔进行二次回灌，防止旋喷桩体因水泥浆固结出现顶部凹陷而达不到设计桩顶标高。在施工过程中，旋转速度、提升速度、旋喷压力、水泥用量参数的变化将直接影响桩的均匀程度和桩径，水灰比参数的变化将会影响桩身的强度，因此必须时刻注意检查浆液初凝时间、水泥浆流量及压力、提升速度、旋摆角度、喷射方法等参数是否符合设计要求，并随时作好记录，如遇故障应及时排除。3.8、提管冲洗：喷射作业完成后，将注浆泵的吸浆管移到水箱内，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管内的浆液全部排除，防止残存水泥浆将管路堵塞。3.9移动设备:移动钻机至下一孔位，为确保桩与桩之间能很好咬合，宜采用打一跳一法，且间隔时间应大于36小时。4、质量检验 高压旋喷桩完成28d后方能进行质量检验。4.1、触探及抽芯检验成桩7d内采用轻型触探进行N10检测，检测频率为工程桩数的2%。抽芯检验的总桩数不得少于工程桩数的3‰，单位工程桩数小于1000根时，至少做3根。桩芯无侧限抗压强度（28d）应满足如下要求：桩顶～2/3桩长范围：≥1.6MPa；2/3桩长～桩尖范围：≥1.4MPa。4.2、高压旋喷桩单桩承载力要求高压旋喷桩单桩承载力表桩长（m） 单桩承载力（KN）10 30711 33712 36713 39714 42715 442质量检验标准序号 控制参数 控制标准值 备 注1 桩机安装垂直度偏差 ＜1% 查施工记录2 桩位偏差 ±50 mm 查施工记录3 注浆压力 ≥20Mpa 查施工记录4 水灰比 1：1 查施工记录5 水泥用量 ≥180kg/m 查施工记录6 桩径 ≥600mm 开挖抽查2％7 桩长 不小于设计值 查施工记录8 旋转速度 20~25r/min9 喷提升速度 10~25 cm/min10 桩身强度 不小于设计值 抽芯检查5、注意事项5.1、施工时应先施工内排桩，后施工外排桩5.2、水泥浆液应连续供应。如发生断浆现象，须复打，复打重叠长度必须大于1.0m。5.3、浆液拌和应均匀，不得有结块；浆液不得离析或停滞时间过长，超过2小时应停止使用。5.4、构造物基底水泥搅拌桩桩顶高程应根据构造物底高程进行计算确定，同时应考虑凿除50㎝桩头的影响。5.5、旋喷废浆应予以充分利用，施工过长中可在相邻桩之间开挖一定深度的浆液存贮沟（沟宽0.6～0.8米，深0.8～1.0米），待浆液凝固后形成具有一定强度的桩间横系梁，以增强各桩间共同作用，提高地基承载力。施工中控制冒浆量小于注浆量的20％，超过20％或完全不冒浆应查明原因，采取措施。5.6、成桩28d后，可开始基槽开挖，凿除50㎝软桩头，桩头凿除后桩长不得小于设计桩长。5.7、提钻喷浆的速度控制，控制好旋喷速度，保证不大于25cm/min且稳定，灌浆管分段搭接的长度不得小于10cm。底部时应适当加大压力保证底部桩头大于设计，顶部时应重复提钻喷浆一次保证桩头的完整。5.8、提升旋喷过程中确保压力达到设计要求，不小于20Mpa，使足够的水泥浆压入土体，钻杆旋转速度再规定范围内，20~25r/min，确保桩体的均匀性和整体性及强度。6、结语实践表明，采用高压旋喷桩技术进行软土地基加固的效果是显著的，它具有加固体强度高、加固质量均匀、施工操作简便、占地高度小等特点，可用于处理加固淤泥质土、粉土、粘土等软土地基，适用于场地狭窄、不宜进驻大型机械设备等场合，可有效地减少地基总沉降量和不均匀沉降，地基处理效果明显。参考文献:[1] 叶书麟. 地基处理工程实例应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1983，3[2] 程云朋. 高压旋喷桩在地基加固中的应用探讨[J]. 山西建筑，2007[3] 李 兵. 高压旋喷桩施工技术[J]. 甘肃科技，2005

下面是中达咨询给大家带来关于高压旋喷桩技术及其质量控制指标探讨的相关内容，以供参考。高压旋喷桩的施工质量与施工技术参数的选择有关，通过高压旋喷桩施工实例，对施工技术和技术指标的实测监控，提出了区别对待特殊土层质量技术指标的思路，以及合理选择质量控制指标的方法，可对相关工程的施工质量控制提供参考。1引言高压喷射注浆法处理地基在我国已有了广泛的应用，并制定了相应的施工设计规范。在高速公路软弱地基加固、水利工程防渗、矿山井巷加固与防渗等方面得到越来越多的应用。在一些大城市，随着地铁建设和高层建筑的崛起，不少深基坑工程亦都采用了高压喷射注浆技术来进行深基坑的止水防渗。高压喷射注浆按注浆管类型可分为单管、二重管和三重管三种方法。单管以单纯喷射水泥浆液；二重管在水泥浆液射流外面包裹一层高压空气同时喷射，来破坏土层结构，同时完成置换、填充；而三重管则是以包裹了高压空气的高压水流来破坏土层结构，再以水泥浆液进行置换、填充。实践表明，本法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑性粘性土等地基都有良好的处理效果。高压旋喷桩施工中各种技术指标的选取是影响工程施工和质量的关键，目前高压旋喷施工技术已有了比较广泛的应用。2工程概况及地质条件南方某港码头场区稳定地下水位为2.63m，土层分布为（如图1所示）：①表层为8.5~11.5m厚的人工回填土层，且土层中含有3～80cm不等块径的人工抛石；②人工回填土下为主要的软土层，淤泥厚度为7.5~10.5m；③底层为土质较好的粉质粘土。根据场地土层的分布特点，选取了两种方法进行地基处理方案的比选：一是采用塑料排水板加堆载预压配合强夯法；二是采用高压旋喷桩加固土体。根据场地的土层分布情况，采用排水固结法，由于在表层含有块径在3～80cm的人工抛石，因此塑料排水板施工机具无法穿越上部人工回填土层，采用引孔措施，将增加工程的难度和造价，且与周边环境相滞。综合该地区的地质条件及技术经济等各方面因素，经过方案比较，最终确定采用高压旋喷桩加固深层软土，而浅层采用低能量强夯的处理方案。3高压旋喷桩工程设计此次地基加固设计采用三重管法进行高压旋喷桩的施工，三重管高压喷射注浆主要是靠高压射水切割、破坏土体，成桩直径的大小和成桩质量,与高压水的工作状态有密切关系。三重管法在环境高压水射流外围，同时喷射高压空气，使高压水的轴动压力衰减及扩散率变缓，增大了射流核及迁移段的长度，扩展了射流切割土体的范围，而且水、气同时作用于土体，增强了破坏土体的能力，地基加固效果较好。根据本工程的地质特点，高压旋喷桩的主要设计参数如下：3.1布桩形式旋喷桩直径大于1200mm，造孔孔径大于100mm，布桩间距2.5m×2.5m。3.2技术指标①桩位误差≤50mm，钻孔垂直度偏差＜1.0%。②桩端进入粉质粘土层≥100cm。③喷浆过程中因故停浆，重新喷射时桩体搭接长度≥30cm。④喷浆结束后，要对注浆孔进行二次回灌，防止旋喷桩体因水泥浆固结出顶部凹陷，达不到设计桩顶标高。3.3质量检验①施工后28天对桩身进行钻芯取样，并做抗压试验。②无侧限抗压强度平均值fcuk不小于2.5MPa。4工程实施高压喷射注浆的施工机具包括钻孔机械和喷射注浆设备两类。根据现场的工程地质条件，引孔采用D130钻头成孔，造孔时岩芯管长度小于2.0m，穿过表层含块石的人工填土层时，采用浅孔锤冲击成孔。根据施工设备要求，具体施工工艺如下：放点、定位→钻引导孔→制浆→高压旋喷→插钢筋→补浆(或补凹穴)→检验施工设备参数见表1。为保证顺利安放注浆管，采用浅孔锤和钻机孔时，应及时调整桩机的垂直度，确保误差小于1.0%。引孔施工时应及时调整桩机的水平位置，防止了因机械振动或地面湿陷造成钻机垂直度偏差过大。5设计指标取值的探讨为了对高压旋喷桩的施工质量进行评价，现场进行了取芯试验，结果表明试验值与设计值有较大偏差，并根据试验结果对高压旋喷桩的设计指标的取值进行了探讨。5.1现场取芯结果按照设计要求28天龄期后进行了取芯试验，试验结果显示靠近人工回填土层与淤泥层交接处（砂石土层）的指标在2.1~6.6MPa之间，较接近有关规程及指标的规范要求，如砂砾土的8～20MPa，而需要处理的淤泥层上层抗压强度指标仅为0.2~0.4MPa，大大小于设计平均抗压强度2.5MPa。其原因可从以下几个方面分析：①场地土层分布特殊（夹层），且淤泥（流塑，贯入击数仅为1击），含水量在60%左右，造成固结体中含水量偏大，由此造成桩体强度偏低且增长缓慢。②三重管法由于在高压水与空气流共同作用下破碎土体，可在地基中造成较大的空隙，有利于浆液的填充；一边旋转、提升，一边喷射水、气、浆，使地基中旋喷成直径较大的旋喷桩（一般1.0~2.0m），但桩体强度一般为0.9~1.2MPa，强度较低。③三重管对水压的要求较高，采用施工水压确保桩径，在不采用早强剂或降低水灰比的情况下，使含水量较高的淤泥土层用较短时间完成固结而达到设计技术指标是很困难的。④相关资料显示，同类土（夹层性质），经旋喷施工后需要70~90天方能达到抗压技术指标要求，而本工程的仅在28后进行取芯，相对时间明显过短。⑤现行规程或施工手册，龄期时间与抗压强度之间缺少相对应的比较值，即28天后开始施钻取芯，其相对应的强度无参照；或有强度要求未有相应要求的养护时间。根据该工程28天龄期的抗压强度指标仅为0.2~0.4MPa，需通过后续检测确定淤泥质土情况下旋喷桩的最佳龄期。5.2几个设计指标取值的分析根据该工程地质情况下对旋喷桩的现场取芯检测结果的分析，对于高压旋喷桩在淤泥质土中施工时的技术指标，提出如下建议：①由于淤泥质土含水量高，强度低，因此施喷水压可适当降低，在淤泥质土中按规范30MPa偏大，建议在18~22MPa之间取值。②对地层中含淤泥土夹层情况下高压旋喷桩的抗压强度指标建议按0.5~1.0MPa考虑。③龄期建议在70~90天之间。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

谈到高压旋喷桩，我国建筑企业如何进行高压旋喷桩控制，基本控制要点情况怎么样？以下是中达咨询小编整理高压旋喷桩控制要点专业建筑术语相关内容，基本情况如下：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。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。高压旋喷桩控制要点：（1）定位：钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心，然后进行钻杆的双向调平，之后，再次调整对中，最后再精确调平。垂直度误差不超过1.5%，对中误差小于2cm。（2）钻进操作：由于在桩身不同深处采用了不同的泵压、上升和下钻速度，所以操作人员应熟悉操作工艺，严格按深度记录仪上显示的深度采用不同的参数进行控制。（3）送浆与钻进配合：司泵与司钻密切配合，并建立合理的联络信号，司钻与司泵均要求熟知施工工序及参数，要求钻进与送水（灰浆）同步，前后协同动作，一气呵成。司泵随时注意泵压的调整和异常情况，送水与送灰浆切换迅速，保持送液的连续，司钻注意钻进时的冒浆情况，一旦发现异常，立即采取有效措施，这是成桩质量控制的关键，应予以特别注意和加强管理。（4）灰浆的制作：选用优质425#普硅水泥，水灰比1：1，根据每根桩的灰浆用量，提前制作，并经充分搅拌，搅拌时间少于15分钟的不得使用，超过初凝时间的浆液也不得使用；灰浆经过两道过滤网的过滤，以防喷嘴发生堵塞；抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。（5）开挖检查：为掌握施工参数在各个区域内适用情况，在地质探孔代表区区域内均开挖4.5米至桩头处进行实测实量，以便对施工进行动态管理，这是保证施工质量的一道重要工序，它可以很直观地反映桩体施工情况，以便随时调整参数，它虽不属施工工艺内容，但应把它做为一道必不可少的工序，一项质量保证措施予以充分重视。中达咨询提醒：更多关于建筑企业施工工艺情况和建筑企业施工信息，可以登入中达咨询建设通进行查询。更多关于标书代写制作，提升中标率，点击底部客服免费咨询。