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高压旋喷桩施工技术介绍
二○○八年十月
目录
一、高压旋喷桩加固机理
二、高压旋喷桩施工方案(单管法)
三、质量控制措施
一、高压旋喷桩加固机理
高压旋喷是高压喷射注浆法的一种,是将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度,然后将水泥浆以高压流的形式从喷嘴内射出,冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动力等作用下,发生强度破坏,土颗粒从土层中剥落下来,与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆,混合浆液凝固后,在土层中形成具有一定强度的固结体,并且固结体呈圆柱状。
一、高压旋喷桩加固机理
高压旋喷桩的基本工艺类型有:单管法、二重管法、三重管法和多重管法等四种方法。使用较多的是单管法和二重管法。
单管法是利用钻机把安装在注浆管(单管)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20KPa左右的压力,把浆液从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体,使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合,经过一定时间凝固,便在土中形成一定的固结体。
一、高压旋喷桩加固机理
二重管法是使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后,通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴,同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20KPa左右的浆液,从内喷嘴中高速喷出,。在高压浆液和它外环气流的共同作用下,破坏土体的能量显著增大,最后在土中形成较大的固结体。
二、高压旋喷桩施工方案(单管法)
1、主要施工机具设备
单管法高压旋喷桩主要的施工机具设备包括:高压泵、钻机、浆液搅拌器等。高压旋喷桩主要的施工机具设备规格、技术性能要求见表1。
序号
设备名称
型号
功率
数量
1
旋喷钻机
XY-4

1 台
2
高压柱塞泵
3D2-S2-85/45
90kW
1 台
3
浆液搅拌机
立式
4kW
1 台
4
空心钻杆
φ50
1根
5
排污泵
立式

1 台
旋喷施工常用主要机具设备表
二、高压旋喷桩施工方案(单管法)
2、旋喷材料
。水泥浆水灰比为1:1,稠度过大,流动缓慢,喷嘴常易堵塞,增加排除故障时间,影响施工进度。稠度过小对强度有影响。为消除离析,一般加入水泥用量3%的陶土、%的碱。浆液宜在旋喷前1小时内配置,使用时滤去硬块、砂石等,以免堵塞管路和喷嘴。
二、高压旋喷桩施工方案(单管法)
3、劳动力安排
一套设备施工需要配备的劳动力见表2。
序号
工种
人数
工作内容
1
班长
1
负责协调指挥各工序的操作,控制加固质量,排除施工中的各种故障。
2
操作员
3
按设计施工工艺,正确操纵钻机和提升检查维修机械。
3
制浆员
3
负责水泥浆的制作,保证施工的连续性。
4
统计员
1
统计材料用量,记录泵送时间,清洗输料管。
5
电工后勤
2
负责设备的安装和安全使用。
6
记录员
1
负责施工记录,操纵电器控制仪表,并进行质量检查。
劳动力配备
二、高压旋喷桩施工方案(单管法)
测量放样
钻机就位
钻孔、插旋喷管至设计标高
喷射作业开始
边旋喷边提升
旋喷结束,成桩
冲洗注浆管等机具设备
钻机等机具设备移到新孔位
二、高压旋喷桩施工方案(单管法)
5、施工工艺及方法
(1)测量放样
首先清理、整平场地,然后依据布桩图,使用全站仪对施工桩位进行标记。
(2)试桩及确定工艺参数
为保证施工质量须进行试桩,以校验和确定施工工艺参数是否合理。通过试桩确定成桩直径为600mm的高压旋喷桩施工工艺参数如下:
注浆管:提升速度为15cm/min;
旋转速度为17转/min;
浆液压力:20Mpa;流量>60L/min;
水灰比:1:1 。