摘要:文章先分析了工程概况,随后介绍了高压旋喷桩施工,包括施工准备、高压旋喷桩施工工艺、灌浆材料、高压喷桩制孔、浆液配置、灌浆施工、特殊处理,最后文章介绍了施工质量控制要点,包括钻孔质量控制、灌浆质量控制,希望能给相关人士提供有效参考。
关键词:高压旋喷桩;施工技术;质量控制
引言:工程施工中的地基加固处理作业中,高压旋喷桩这项施工技术的应用范围十分广泛,能够起到良好的防渗效果,其施工质量关系到工程地基稳定性和整个工程的安全性,为此需要充分掌握高压旋喷桩施工技术,加强施工质量控制。
一、工程概况
某一工程设计是轨道交通车站,是一种地下三层的岛式结构的标准车站,展台中心的顶板覆土是4.01米,底板的埋深是24.75米,该车站共有两组风井、一个换乘通道和四个出入口。该地基上层区域是碎砾石层,其整体含泥量较高,而地基的承载力相对较低,无法满足标准的设计要求,为了进一步提高地基的承载力水平,需要相关设计单位对地基结构进行优化设计,并通过高压旋喷桩方法实施加固处理。充分结合钻孔探测后的下层土层状况,合理设计高压旋喷桩方式,初步决定选择悬挂式的高压旋喷桩设计方式,高压旋喷桩的直径长度是1米,高压旋喷桩间距是2.5米,整体深度为10米,这项工程中的高压旋喷桩施工作业量高达1830立方米。
二、高压旋喷桩施工
(一)施工准备
在开始正式工作操作前,需要准备充足的施工器具,钻孔可以选择多功能全液压钻机,钻孔风主要是由空压机提供,同时还要配置中心球齿合金钻头、冲击器。高压灌浆则选择CS500-4台车,配置三连管喷具,至于喷具之间可以选用胶垫进行密封或高强螺栓来连接。灌浆泵可以选择BW200泥浆泵,制浆液泵可以选择ZJ-400高速制浆设备。
除了各种施工设备之外,还需要准备好相应的施工平台。为了保证施工质量,满足相应的施工宽度要求,可以对地基实施回填处理,将石渣作为回填骨料,并实施分层填筑,密实碾压,平整铺设,从而为钻机和台车运行提供平稳安全的基础平台[1]。
(二)高压旋喷桩的施工工艺
高压旋喷桩技术中的钻孔操作,可以使用偏心超前跟管钻进技术,促进钻孔、扩孔以及跟管护孔等操作的连续实现。在高风压影响下冲击器能够有效带动中心钻头进行回转钻进,而在钻机的旋转作用力下,能够促进套管于稳杆器中实现跟进护孔。高压旋喷桩施工工艺,主要是通过三连管道的方法从下至上进行喷射成桩,每排桩分成两序实施。高压旋喷桩的施工工艺具体如图1所示:
图 1 高压旋喷桩施工流程
(三)灌浆材料
准备好相应的灌浆材料,具体包括普通的硅酸盐水泥,在进入到工程现场之后,需要对相关灌浆材料进行妥善储存,预防材料出现结块、受潮等问题。为了进一步提升喷灌质量,还可以适当添加一些氯化钙速凝剂,但凡是入场材料,都需要拥有三证,从而确保材料质量,包括出厂检验报告、产品的合格证书以及生产许可证,随后严格按照具体的规定要求进行取样检测,合理控制取样频率。
(四)高压喷桩制孔
此次的高压旋喷桩钻孔工作中,主要通过超前跟进钻孔技术。高风压能够带动冲击器的运行,而冲击器还可以推动中心钻头实施回转钻进工作。在旋转作用力的影响下,偏心钻头能够有效实施扩孔操作,随后稳杆器能够带动套管继续实施跟进护孔操作。结束钻孔操作后,融入特质的塑料薄壁PVC管,实施临时护壁的作用,在设置完塑料管后,通过多功能全液压式的钻机自身配置的卷扬机将套管拔起。钻孔施工中还需要注意通过水平尺对套管的偏斜程度进行合理测量,如果发现其中存在偏斜问题便需要及时进行纠正处理。钻孔结束,通过测斜设备对成孔斜度实施测量,孔斜的偏差需要低于15在钻孔流程中,还需要详细记录下不同底层深处中的实际状况,了解大孤石分布状态、底层返水状况、粒径和埋深,随后根据钻孔的实际需求设计柱状图,方便能够充分结合现实状况对灌浆施工参数进行合理调整[2]。
(五)浆液配置
浆液的配置是高压旋喷桩施工中的重要环节,其在配置过程中应该,满足以下几种要求:第一,需要预留充足的、可控性的胶凝时间。第二是需要具备较高的稳定性。第三是浆液的气泡数量少。第四声材料的可泵性较强,第五是材料拥有较高结石率。喷灌浆液施工中具体包含两种不同的浆液。一种是纯水泥浆,在实施过现场试验后,初步确定浆液配置中的水灰比是0.88比1.另外一种是在纯水泥浆中添加一定量的速凝剂从而生成一种速凝式的浆液,这种浆液能够有效应用到动态化水层、遗失水层和架空水层当中。在浆液拌制过程中,具体的材料添加顺序是水、氯化钙、水泥等,在添加材料的过程中,需要重复保证材料填充刻度的准确性,合理控制材料用量氯化钙和水分,可以按照提前制定量进行填充。在使用纯水泥浆液的过程中,浆液的搅拌时间需要大于三分钟,自制作开始到材料用尽这一过程的之间不能超出四个小时。如果超过了具体的时间限制,便需要直接废弃浆液,不予应用[3]。
(六)高压旋喷桩的灌浆施工
在高压旋喷桩施工中需要注意以下几点内容啊,第一需要准备好施工中所必备的高喷台车。并充分结合具体的钻孔位置和喷灌油线的位置,根据台车运行中的车轮实际宽度,并沿着轴线方向在两端布设槽钢,充当运行轨道,把台车设置于轨道当中,台车主要是通过机械或人工方式进行控制。喷具的组装和设置工作。高压旋喷桩主要是使用喷具联合三连管的方法。通过高强螺栓来连接喷具,在两个器具之间的连接位置可以通过胶垫进行密封。在对喷具组装结束后,可以先进行试喷操作,注意合理控制水压,水压不能超出40MPA,如果在三分钟没有任何异常,便可以直接结束试喷操作,随后将喷具设置于PVC护壁管当中。高压旋喷灌浆操作。需要将喷具下放到指定的设计深度,需要先通浆液,后通水和风,维持一段静喷时间,等待孔口返浆之后,立刻启动台车、旋摆机液体马达,并通过高压水针对地基进行切割操作,通过水泥浆液对底层实施充分搅拌填充。风压能够进一步加速浆液串动,从而提升浆液的填充效果。在旋转的同时,自下而上地提升,喷射成桩。封孔回填操作。在结束喷灌后,需要针对离析沉缩的孔口位置通过天然的人工砂和水泥浆液实施回填灌浆封孔操作,保证沉缩区域的密实性,避免出现气泡和空腔等问题。
(七)特殊处理
因为工程施工中所遇到的地质状况前差万别,因此在施工中也容易遇到各种特殊情况,为此需要采取针对性措施进行处理,从而进一步提高高压旋喷桩的技术质量。第一针对漏失较大的孔段和地层,在开始使用喷具前,应该将膏状的浆液融入到该地段当中,实施预堵漏。而在喷灌操作中,针对那些没有返浆的孔段和地层,为了避免浆液的大量流失,需要进一步提高注浆和喷灌效果,通过间隔高喷的方法,按照静灌、喷灌、提升或静灌、静灌、喷灌的方式进行,确保孔内灌入充足浆液,避免出现浆液空区。针对渗漏通道和架空地层则可以通过静灌方法,添加一些浓度较大浆液,在孔口的位置掺杂一些速凝剂和砂。在高压旋喷桩之间容易嵌入超出50厘米的大漂石,为此在其界面下方可以实施复喷或静喷操作。
三、施工质量控制要点
(一)钻孔质量控制
钻孔所有的孔位偏差应该小于10厘米,孔斜偏差应该低于1%,孔中的沉积物厚度应该低于20厘米,对其进行严格控制。在开孔施工之前,还可以利用吊锤和水平尺等工具检验钻具垂直度,在满足具体的要求后,有序实施钻进工作,钻孔中,还需要使用水平尺和重锤实时进行校正工作。结束钻孔后,需要对钻孔进行检测验收,结合钻孔实际状态绘制柱状图,为高喷提供可靠参考。
(二)灌浆质量控制
高压旋喷桩技术施工中,需要组织专门的质检人员,并对高压旋喷桩的试运行状态和喷具组装状态进行全面检查,在达标后才能正式施工应用,将喷具下设至孔内,仔细按照柱状图说明确定各个孔的工艺参数。高喷施工中,还需要严格控制喷具的设置深度、进浆返浆比、浆压、水泥浆总量、水量和水压等参数,从而提升旋转速度,控制好喷射方向。为能够对高压旋喷系统进行直观检查,看其是否满足具体的应用要求,应该在施工前实施试喷,在满足要求,并经过监理工程师检验后开始拌制浆液。结束高压灌浆后,还需要通过孔口回浆对结束灌浆的孔实施回灌。对水泥浆液的整体密度进行定期测量,如果浆液密度超出指标限制,便需要立刻停止提升,等待其调控到正常范围,继续实施喷注。
结语:综上所述,通过高压旋喷桩技术对地基进行处理,不仅能够有效提高施工速度,同时还能节省工程投资。在我国经济快速发展的背景下,工程建设数量逐渐增加,进而推动了高压旋喷桩施工技术的应用和发展,为此对其质量要求和施工技术要求也不断提升,为此在施工过程中,需要进一步提高施工质量管理。
参考文献:
[1]陈若曦.高铁项目高压旋喷桩施工对既有相邻高铁基础的影响[J].居业,2018(10):33+36.
[2]杨忠文.高压旋喷桩内插H型钢技术及在某基坑加固工程中的应用[J].工程建设与设计,2018(09):64-65+69.
[3]唐君,闫双跃.高压旋喷桩内插H型钢技术及在某基坑加固工程中的应用[J].施工技术,2017,46(02):72-75.
论文作者:蔡永婷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/8
标签:浆液论文; 高压论文; 钻孔论文; 操作论文; 地基论文; 材料论文; 台车论文; 《基层建设》2019年第18期论文;