地铁盾构法隧道在盾构机始发、接收时,为保证盾构机安全,减少渗漏现象,在隧道始发和接收口土体必须有良好的自立性和密实性,使洞口土体在盾构机进过该段时不坍塌,地下水不涌入端头井内,为此必须进行端头土体加固。本文以某地铁盾构区间为例,浅谈双管高压旋喷桩在盾构端头加固施工中的控制要点。
1 工程地质及水文地质情况
1.1 地层岩性如下表所示:
地层岩性表
1.2 水文地质
钻探揭露的地下水属潜水类型,钻孔内稳定水位埋深15.9~19.5m,水位高程403.145~407.420m,水位年变幅0.21~3.0m。
2 高压旋喷桩施工方法及流程
2.1 管线探测
(1)施工现场影响开挖的已知地下管线均已提前改迁至基坑外。
(2)对施工区域进行人工探孔,探孔深度至少距离原地面7m,保证施工区域无管线再进行施工。
2.2 试桩
旋喷桩施工前应根据工艺性设计进行工艺性试桩,掌握对该地的成桩经验及各种操作技术参数。试验桩不得少于2根。
2.3 施工工艺流程
2.3.1 桩位放线
测量工程师根据业主提供的导线点及施工图纸在现场进行桩位放样,并对每一个桩位点用射钉做标记、对桩位进行编号。
2.3.2 钻机就位
将钻机安装在设计的孔位上,使钻头对准孔位中心,同时做好水平校正,确保桩身的垂直度。
2.3.3 钻孔与插管
旋喷桩采用MGJ-50型引孔钻机进行钻孔。钻孔时,严格定位,并监测其垂直度。钻孔过程中准确记录钻孔深度,以确保加固深度为盾构隧道结构顶4m,底2m范围内的实桩长度达到10米。
钻机成孔后,将旋喷机对准孔位,放入带有喷头的二重管具至孔底。当下入受阻时,则采用低压射水,边清孔边下,直至达到设计深度。
若地下无障碍物时,钻孔和插管两工序可以二合为一,即钻孔完毕,插管作业也完成。
2.3.4 旋喷作业
当钻到设计标高后,进行由下向上的喷射作业,施工参数为由试桩确定 ,施工过程中随时做好记录,直到设计桩顶标高。施工过程中接钻杆或因故障停顿,再次施工时应在原位置上往下30cm处开始旋喷,保证桩身的完整。
2.3.5 拔管冲洗
当钻孔旋喷到设计标高时,旋转即告结束,施工完毕后,将注浆管拔出孔口,并对注浆泵、注浆管,钻杆等进行地面冲水洗,为下一根桩施工做好准备。
2.3.6 移动钻机
把钻机移到新孔位上,准备下一根桩的施工。
2.4 主要技术措施
(1)插管时,开启高低压泵(压力可控制在1Mpa左右)防止砂土堵塞喷嘴。
(2)对每拌的浆液按确定的水灰比进行拌制,水量严格按预先做好的记号控制。
(3)双管高压旋喷桩地基加固,采用42.5级普通硅酸盐水泥。
(4)加固后的土体应具有很好的均质性、自立性,渗透系数应小于1×10-6cm/s,强度应不小于0.8MPa;检验不合格应进行补钻孔注浆。
2.5 主要技术参数
(1)旋喷桩规格为800mm直径,桩间距600mm,截面积为0.5024 ,桩长12m,水泥掺量25%,水灰比1.0,每组桩水泥用量2.71t,水用量2.71t。
(2)钻机后台拌浆操作台控制:水泥浆共分6桶,每桶用水量0.452t,水泥0.452t,水泥浆比重1.5。
(3)钻机前台控制,提升速度为0.15m/min左右,气压不小于0.7Mpa,水泥浆压力不小于25Mpa。
3 施工注意要点
(1)旋喷桩施工应跳孔施工。
(2)施工过程中应对附近地面、地下管线的标高进行监测,当标高的变化值大于10mm时,应暂停施工,根据实际情况调整压力参数后,再行施工。
(3)喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时,应停止提升和旋喷,以防卡钻,同时立即进行检查,排除故障;如发现有浆液喷射不足,影响桩体的设计直径时,应进行复核。
(4)旋喷过程中,冒浆量应控制在10%~25%之间。对需要扩大加固范围或提高强度的工程可采取复喷措施,即先喷一遍清水,再喷一遍或两遍水泥浆。
(5)喷到桩高后应迅速拔出浆管,用清水冲洗管路,防止凝固堵塞。桩与桩搭接时间间隔不应大于24小时,如间歇太长,搭接质量无保证是,须采取局部补桩或注浆。
(6)施工过程中必须连续喷射,若中途需换喷射管或设备发生故障必须停止喷射时,则二次下管时要多下0.5米,以保持旋喷桩的连续性。
4 结论
(1)为保证施工安全,应提前调查加固区管线位置,采取相应措施做好管线迁改保护。施工过程中,应做好周边管线监测,避免事故发生。
(2)施工前质量控制是将工程做好的基础。应做好原材料的检验和试验,确保不合格的原材料不被使用到工程中;对施工作业人员进行技术交底工作,按施工方案进行施工;做好机械设备的检查、保养工作,确保施工中机械设备的正常运行。
(3)施工中的质量控制是干好工程的关键。施工过程中要认真履行“三检制”,应根据不同地质条件和设计要求,选择合理的水泥、外加剂及配合比,施工中应严格控制压力参数、流量及旋喷提升速度和转速等各项指标,以此确保施工质量。
参考文献
[1]韩志超.高压旋喷桩施工技术[J].交通世界(建养•机械),2009(13):107-108.
论文作者:邓洪锐
论文发表刊物:《红地产》2017年3月
论文发表时间:2018/12/13
标签:钻孔论文; 盾构论文; 钻机论文; 管线论文; 过程中论文; 标高论文; 水泥浆论文; 《红地产》2017年3月论文;