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2009年7月8日下午,我施工单位做完编号为1-23#、1-24#、1-25#、1-26#、1-27#、1-28#、1-29#、1-30#号八颗试验桩后,用大挖掘机开挖出已经施工完14天的高压旋喷桩。建设单位、设计单位、监理单位、施工单位现场观察旋喷桩侧面无渗透和透水现象,结果确定为合格。设计单位将防渗墙的高压旋喷桩做法确定为:直径1200 mm,桩间距700mm,桩深10.2m(考虑防渗墙顶高程以现状地面为
准,底部深入粘土层2米,超过换土开挖深度2米),间距按700mm布置,共87根,工作量约887.4米。
二、方案施工
1、基本原理
三重管高压旋喷桩成桩的基本原理:使用输送水气浆三种介质的三重注浆管在以高压泵等高压产生装置,以大于25兆帕的高压水喷射流对桩孔周围土体进行切割,并以环绕0.6兆帕左右的圆筒装气流共同喷射冲切土体,使土体形成较大空隙,然后以0.55兆帕的水泥浆液进行填充。喷嘴做摆动旋转的提升运动,最后便在土中凝固形成与设计相符合的固结体。
2、施工流程
孔位放点(定位) → 钻机就位造孔(就位) → 钻孔至设计深度(造孔) → 台车移位至成孔位置 → 放入三管至设计深度同时送水、气、浆(下喷射管) → 制浆、旋喷提升 → 成桩、移机拔管 → 回 灌 浆 → 下一孔操作 3、施工工艺 (1)钻机就位
根据设计进行放线定位,将钻机移至设计的孔位上(孔位误差不得大于5cm),使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。
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(2)造孔
钻机移至钻孔位置,对中误差小于2cm。机身垫平,用水平尺掌握机身水平,经检验后方可开钻,如发现钻机倾斜,则停机找平后再钻,钻孔直径Φ190mm,钻进至粘土层不少于2000mm(设计要求)。钻至过程中要保证钻孔的垂直度。钻进过程中遇异常情况,必须查明原因及时采取措施处理,对地层变化,颗粒大小,硬度等要详细记录,钻孔结束后由现场 技术员进行质量检查,包括孔位、孔号、孔深等项目检查合格验收后,方可移至下一孔。
(3)下喷射管
将喷射架移至成孔处,先进行地面水、气试喷,检查多项工艺参数符合设计要求后下管。下管前要准确确定喷射方向,为防止水气喷嘴堵塞,可用胶布包扎,浆嘴可边送浆边下管,待下管深度达到设计要求,经现场技术人员认可后方可喷射提升,下管过程中若遇特殊情况,如孔堵塞、塌孔等,应立即停止下管,将喷射管提出地面,重新扫孔处理,完毕后再重新下管。
(4)制浆
按设计比重搅拌浆液,浆液为425号普通硅酸盐水泥,水灰比为1:1并掺入1~2%的水玻璃同水泥一起搅拌成浆;灰浆提前制作,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,以防喷嘴发生赌塞。
(5)喷射提升
当喷射杆下至设计深度,开始送入符合要求的水、气、浆,待注入浆液冒出孔口,按设计要求提升速度,自下而上喷射边提升,直至设计的终喷高度停喷。提升速度参照表如下:
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序号 项 目 1 粉 土 层 2 砂 土 层 3 砾 石 层 4 卵(碎石)层、碎砖层 提升速度(cm/min) 10~20 10~25 8~15 5~10 (6)回灌浆
喷射结束后,水泥浆不断析水固结,浆面随之下降,及时向孔内补充水泥浆液直至液面不再下降为止。
4、质量控制要点 (1)参数设置
设置的要点由于该工程的上部为回填土、中部为碎砖、下部为粘土层,土质种类、密实度有明显差异,若只采用单一固定的旋喷参数,势必造成直径不均的桩体,严重影响防渗性能。因此,根据本工程地质报告提供的资料,结合试桩开挖检查的情况,选择不同的施工参数,用于处理不同地质情况中的成桩。提升速度的设置在整个桩长范围内设置了三种:一是为了确保桩体下部搭接效果,依照设计意图,应尽量增大下部桩体特别是在回填土层的射水压力和水泥浆用量。要求在下部粘土层的最小压力不小于32MPa,水泥用量约830kg/m。在 桩底部脱档旋喷30秒,即钻杆原位旋转旋转喷浆不上升,以增加此部位的搅拌效果和扩大桩体的直径,形成桩底盘,保证搭接效果。二是采用2档提钻,正常成桩;三是在桩头以下3米范围复喷提钻时采用最慢的1档提钻上升,增加桩体的密实度,因为桩顶以下3m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。
(2)现场布置及施工顺序
根据根据现场条件,合理组织安排机械设备与泥浆沟池(3m×3m×60m)。施工现场设置泥浆池,将施工中返出的废浆及时排放到泥浆池中存放,避免浆液溢出泥浆沟池污染场地。待工程施工完成后集中将污泥与废浆清运出场。
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旋喷桩刚完成时,砼没有达到强度,为避免相邻桩施工扰动,旋喷桩施工作业顺序按先1,3,5,?完毕后;再进行2,4,6,?间隔顺序施工。
(3)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。
(4)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。
(5)制浆
为了减小回填土孔隙对三重管旋喷桩成桩质量的影响,配制水泥浆液浓度应尽可能大一些,暂按1∶1配制,由于地层含有碎砖,漏浆现象严重,因此在水泥浆中加入速凝剂、硫酸、中砂、水玻璃,其中水玻璃、硫酸按8:1配制,中砂根据施工情况掺加。
(6)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。
(7)止水效果保证及补救措施
喷射过程中,值班技术人员,随时检查运行情况,并根据具体情况,注意防范和采取措施:一、接卸换管速度要快,防止时间过长造成塌孔和堵嘴。二、
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喷射过程中漏浆,可采取以下措施处理。①孔口不返浆时,应立即停止提升;孔口少量返浆时,应降低提升速度。②降低喷射压力、流量,进行原位灌浆。③在浆液中掺入速凝剂。④加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥黏土浆等。⑤向孔内填入砂、土等堵漏材料。三、喷射因故中断,视具体情况而并采取措施。①如机械故障,要尽力缩短中断时间,及早恢复灌浆。②恢复喷射时,喷管要多下0.5m以下,保证凝结体的连续性。
(8)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
5、工程质量保证措施
1)施工人员要熟悉图纸、技术交底文件,严格按设计图纸及有关操作规范进行施工。
2)各项工程、各道工序要严格按规范、规程施工,做到一丝不苟、不偷工减料,不粗制滥造。
3)各工作环节设专人检测施工参数,制定班组自检自纠制度,接受甲方及监理人员的随机检查,确保工程质量,杜绝隐患。
4)每批水泥进场必须有厂家合格证,并按规定现场抽样送质量检测部门检测,合格后才能投入使用。
5)施工过程中及时、齐全、真实、正确积累原始资料,并定时向甲方及监理报送符合验收标准的有关资料。
6)隐蔽工程要经甲方及监理人员验收签证后方可进行下一道工序施工。 7)采用信息化动态施工方法进行技术管理,进行严密监测,及时反馈信息,以便采取有效措施解决施工中存在的问题。
8)施工过程中应作好检测记录;施工结束后,应按有关规定进行质量检验,发现问题应及时补救,直至满足设计要求。
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