高压旋喷桩施工全过程简介

腊山河桥高压旋喷桩1、旋喷桩介绍高压旋喷桩是高压喷射注浆法地基处理中的一种，是利用钻机等设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层设计深度后，利用高压泥浆泵等装置，以一定的压力把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固结体，与周围土共同承受荷载。2、腊山河桥旋喷桩施工准备情况北园大街延长线腊山河桥箱涵设计采用高压旋喷桩进行地基加固处理，桩间距1米梅花形布置，桩径60cm，桩长10m全桥地基处理共需1156根。按设计要求，每延米桩长的水泥使用量在350kg，水泥浆的水灰比控制在1-1.5。2.1施工现场准备完成围堰及改水后，进行施工放样，并进行场地平整，场地低洼处用粘性土料回填夯实，以防止施工机械不稳。同时合理布置水泥和设备堆放场地以及排浆沟位置，一般应采取就近原则。2.2原材料的检测及进场储存水泥进场后必须进行检测，合格后方可用于工程施工。水泥进场后储存必须覆盖一层毡布对其进行严密遮盖，防止淋雨或受潮，施工过程中应随时抽样检查，不得使用过期或受潮结块的水泥。2.3机械设备准备本标段采用MGJ-50型单管旋喷桩机，设备主要由成孔设备、搅拌制备设备、供浆设备、加压送浆设备组成。设备进场后，对其进行调试、检验，设备处于良好的工作状态，保证其能正常施工。3、施工工艺介绍3.1试验桩为保证成桩质量和桩径以及水泥用量的控制，施工前需进行试验桩施工，通过数据采集设定本次施工参数为压力28-30Mpa，喷浆提升速度18-20cm/min。钻机就位钻孔，下旋喷管下钻至设计标高，开始喷浆边旋喷边提钻28天养护D=52CMD=54CMD=54CMD=70CM3.2测量定位根据设计的施工图和坐标网点测量放样，确定孔位，编上桩号、孔号、序号，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位，并依据基准点进行测量各孔口地面现状高程用以确定各桩深度。3.3机具就位：将使用的钻机安置在设计的孔位上垫平、稳牢，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度（孔斜率不大于1%），钻机就位后，必须用水平尺校正，使其钻机机身水平及钻杆轴线垂直于钻孔中心位置，孔位与设计位置的偏差不大于50mm。3.4钻机钻孔单管旋喷法是插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。钻进前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求，各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，为防止泥砂堵塞喷嘴应做低压射水试验，水压力一般不超过1Mpa，确定设备正常后方可开钻。钻孔过程中每钻进5m应用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，以保证钻孔垂直。依据技术员交底的各孔深度，测量钻杆长度，达到设计标高后停止钻进。3.5浆液配置水泥浆应在使用前一小时制备，先加水，然后加水泥，每次搅拌时间不得少于3分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，通过筛网（孔径为0.8mm）流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进浆液桶中备用，泥浆在浆液桶中要不断搅拌，直到喷浆前。纯水泥浆的搅拌存放时间，自制备至用完的时间应少于2.5h。3.6喷射注浆当喷射注浆管钻至预定深度后，由下而上进行旋喷注浆。喷射时，以预先确定的喷射压力喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后匀速旋转提升注浆管，直至距设计桩顶1米时，放慢提升速度，为保证有效桩长，提钻一般应高出设计高程30-40cm。为保证桩顶密实均匀，喷射过程中拆卸喷射管时，应进行下落搭接复喷，搭接长度不小于0.2m，因故中断的排除故障后重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于0.5m，中断超过浆液初凝时间，应进行扫孔，恢复喷射时，复喷搭接长度不小于1m。在喷射注浆过程中，应随时观察冒浆的情况，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因（一般原因为地质、地下水位及喷嘴直径等）并采取相应的措施。旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设计要求及试验桩确定的参数加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。3.7冲洗：喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。3.8清理桩头旋喷桩施工结束后，一般7-10天待强度达到70%后进行土方开挖及桩头清理。为防止挖掘机破坏桩头，开挖时应留存高出桩头20-30cm的土，再由人工配合小挖掘清除桩周围土方，清理时应避免碰触桩头，待桩头清理完成后，每10m*10m布置方格网进行高程控制，依据高程线用手切锯切割至设计高程。4、地基承载力实验4.1桩体完成28天养护后，按设计要求，应抽取桩总数0.5-1%进行地基承载力实验。实验点桩顶表面应处理平整；面积为一棵桩承担的处理面积。承压板（面积1.1*1.1m）下铺设粗砂或中砂垫层，厚度10cm。承压板上用刚性压重平台作为提供反力的装置，用油压千斤顶通过承压板向地基土施加压力。钢架中心安放千斤顶（Q50型）/压力表，千斤顶量程20cm，压力100MPa。4.2吊车吊装槽钢摆放在千斤顶两侧，千斤顶上吊装安放一根Ⅱ字钢，在槽钢上垂直均匀摆放工字钢钢梁，作为配重的支架。4.3吊车吊装配重块，配重块分5吨、2.5吨两种，前者1m*1m*2m，后者0.5m*1m*2m。本次堆载42.5吨。4.4安装基准梁及百分表。基准梁的指点设在试坑之外。位移测量使用百分表，百分表一端为磁铁，吸在承压板上，钢质端一端触在基准梁上，如承压板下沉，百分表可显示出沉降量。基准梁及百分表固定后不得触动，试验区域停止施工及人员往来，避免地基土扰动影响试验结果。4.5千斤顶加压，开始试验。加载压力分为8～12级，最大加载压力不应小于设计要求压力值的2倍，每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每半小时读记一次。当1小时内沉降量小于0.1mm时，即可加下一级荷载。全部荷载施加完毕满足设计要求，终极加荷下累计沉降量分别为29.65、26.14、25.62、28.85（mm），沉降量符合设计要求。卸载级数可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。现场试验结束。4.6实验结果对现场采集的数据进行分析，绘制P-S曲线，如桩点28-30试验结果：试验点号施加给复合地基最大应力值（Kpa）终极加荷下累计沉降量（mm）试验终止条件曲线描述承载力特征值（Kpa）28-3034126.14满足设计要求P-S曲线变化平缓取最大加载量的一半（170）通过单桩复合地基载荷试验，确定单桩复合地基承载力特征值为170kpa，达到设计复合地基承载力特征值170kpa要求。