上海宏波工程咨询管理有限公司 上海 201707
摘要:高压旋喷桩对自然环境产生的影响较小,同时噪声小、强度大,在工程施工建设中被广泛应用,获得理想的应用效果。部分狭小场地等特殊地段,采用高压旋喷桩技术具有较强的适应性,有效解决施工设备运行困难等相关问题,有效提升施工速度,进一步保证工程施工安全质量。地下连续墙接缝处的止水采用超高压旋喷注浆,半径为900m,止水效果呈半圆形。
关键词:高压旋喷桩;质量控制;措施
高压旋喷桩在施工操作过程中,受到多种相关因素的影响,产生一定的安全质量问题,进而对整个工程项目产生严重不良影响。因此,相关施工人员需要熟练掌握高压旋喷桩的施工原理,合理选择材料设备,保证各项施工环节符合标准要求,提升整个项目建设质量。
1高压旋喷桩施工原理
高压喷射注浆(“旋喷”是高压喷射的方式之一)先采用钻机造孔,带有喷头的喷浆管下至地层预定的位置,用从喷嘴喷出的高压射流(浆或水)冲击破坏地层,剥离的土颗粒的细小部分随着浆液冒出地面,其余土颗粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下,与注入的浆液掺搅混合,并按一定比的浆土比例和质量大小重新排列,在土中形成固结体[1]。双高压旋喷工法(简称RJP)是将超高压水和压缩空气喷射流,以及超高压水泥浆和压缩空气喷射流,通过安装在多重管前端的喷射器分两个阶段对土体进行切割搅拌,位于上部的高压水刀对土体先行导向切割破碎,位于下部的高压浆刀对土体进行二次扩大切割破碎,同时水泥浆与土体搅拌混合形成加固体[1]。RJP型超高压旋喷桩采用不低于40MPa水泥浆液喷射压力、不低于20MPa水喷射压力和不低于1.05MPa压缩空气压力进行喷射注浆的工艺,该工艺成桩直径可达3000mm[2]。高压水射流主要是同轴喷射,有效避免高压水射流分散造成水压过快的衰减,并且注浆泵压注水泥浆,促进其和被切削下来的土粒搅拌混合,实现良好的土体加固作用。旋喷桩主要在淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等相对比较松软地质的地基加固中应用,在部分工程项目软土地基处理中发挥重要作用。
2高压旋喷桩施工工艺分析
2.1做好准备工作
首先,施工单位需要做好高压旋喷桩施工场地准备,在高压旋喷桩正式施工之前,全面清理场地的杂物等,保持场地平整度符合相关标准要求,同时科学合理的设计回浆池,开挖排浆沟,促进浆液能够实现良好的回收效果,最大程度的发挥各项资源的实际应用价值,减少对自然环境产生的污染。
然后,高压旋喷桩施工过程中离不开各项机具设备的支持和保障。施工单位需要结合高压旋喷桩施工的实际需求,科学合理的选择相适应的机具设备,保证其安全质量,避免对整个工程项目产生不良影响。施工人员需要结合设备管理机制的相关要求,全面严格的检查施工机具设备,及时发现设备存在的故障问题,避免设备在实际应用运行中出现故障问题,影响施工进度和质量。施工人员及时维护和更换设备,保证其正常顺利运行。同时,施工单位需要制定相关制度,明确各自的职责,全面检查高压设备、管理系统等多项指标,为后续高压旋喷桩施工工作打下良好的基础。
最后,施工单位需要做好相关施工技术准备,注重高压旋喷桩混合料的配比工作,保证设计强度符合相关标准要求。施工人员可以以喷射参数当作标准,仔细计算实际水泥浆和水的用量,保证混凝土混合料中的水、水泥、外加剂等的比例在规范的范围之内。同时,高压旋喷桩正式施工之前,需要采用相适应的方法,开展试验成桩,以明确的参数当作试验标准依据,选择相适应的施工机械设备,应用针对性有效的施工方法,进一步优化施工人力资源、物资的配置,发挥各项资源最大利用价值。
2.2施工技术
首先,相关工作人员做好相应的准备工作,需要测量人员结合施工单位提供的控制网,科学合理的明确桩位。施工操作人员在设置好桩位之后,移动钻机,在钻机的位置进行相应的核实和校对,确保其精准性,同时矫正钻机机头,保持其和孔中心垂直,进而有效提升施工的精准性,控制钻孔定位偏差在50mm之内。施工操作人员定位钻机之后,保持其垂直度小于1%,增强钻孔定位施工工作开展的有效性。同时,施工人员完善钻机定位之后,开展钻孔施工操作,在实践操作的过程中,需要根据施工现场的实际状况和需求,针对性的选择施工措施,保证施工措施和现场的地质水文、机具设备等多个方面相匹配。施工人员完成钻孔操作之后,需要全面详细检查成孔的孔位、长度、深度等各项参数,保证其符合设计要求,施工合格之后才能开始下一道施工工序。
然后,施工人员在钻孔定位和造孔工作完成之后,进行喷射作业,在现实施工作业的过程中,需要结合喷射的方向和速度,在规范控制的前提下,明确注浆量。相关施工人员需要真实完整的记录每孔的材料用量、用浆量、施工压力等多项信息数据,有利于后续高压旋喷桩施工工作高效顺利开展
[3]。工作人员结合设计要求,合理控制钻机钻孔的深度,促进钻机喷射防线和摆动速度满足设计需求。为确保加固长度和固结体强度的有效性,在不改变工艺参数的同时,对同一位置的土层进行复喷或驻喷,这是一种局部获得较大旋喷直径的简易有效方法。
其次,施工人员在高压旋喷桩施工过程中,需要选择相应量的土颗粒和水、砂浆实行均匀搅拌混合,在注浆管管壁的连接影响下,地面会冒出相应量的浆液。施工人员需要根据冒浆的实际状况,详细分析土层的地质状况,有效判断旋喷效果,为后续施工工作开展提供有力的参考依据。通常情况下,施工人员针对冒浆处理的过程中,需要将冒浆量管控在注浆量的25%最佳。
最后,施工人员完成喷射施工之后,需要将吸浆管及时移送到水箱中,在地面上实行喷射,有利于全部排出泥浆泵和注浆管中的浆液,最大程度的防止水泥残存物造成管路堵塞现象。控制相邻旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。
3高压旋喷桩质量控制
3.1场地平整及设备检查
高压旋喷桩施工过程中,相关管理人员需要充分考虑各项施工环节的相关影响因素,加强施工质量控制力度,保证施工工作开展的有效性。施工人员需要保证施工场地坚实平整,部分桩位点在一定程度上会受到泥浆污染等产生丢失、被覆盖等现象。
开始作业前,施工人员先行调试和检验桩机配套设备。主机与高压泥浆泵、高压水泵的距离控制在50m范围内。
3.2施工
采用普通的P.O 42.5硅酸盐水泥,水灰比控制在0.8~1.0。水泥正式进入泵送料筒之前,施工人员需要采用筛网过筛,均匀搅拌之后通过滤网进入注浆管,防止存在较大水泥颗粒,经过大泵送到注浆管时产生堵孔现象[4]。
实时查看自动显示仪器的施工参数,控制气压0.5MPa~0.7MPa、水压35MPa~38MPa、水泥浆压力20MPa。喷射注浆参数达到规定值后,提升注浆管,提升速度控制在40mm/min~60mm/min范围内,旋转速度保持5r/min~7r/min。喷浆管分段拆卸前后桩身竖向搭接长度(卸管后继续喷浆时复喷的长度)不小于于300mm,如果施工中断超过2h,桩身竖向搭接长度不能小于500mm。
施工人员完成旋喷桩施工之后,详细观察孔口流出浆液的实际变化状况,直到孔内浆液面不会出现下沉现象,停止灌浆,保证高压旋喷桩施工质量。
结束语:高压旋喷桩在工程项目应用中呈现出较多的优势,得到更多人们的认可和接受。本文主要阐述了高压旋喷桩的施工原理、分析了高压旋喷桩的具体施工工艺,同时探讨了相应的施工质量控制措施,有效保证各项施工环节符合相应标准规定,全面提升高压旋喷桩施工工作开展质量和效率。
参考文献:
[1]GB 51004-2015.建筑地基基础工程施工规范.
[2]DG 08-2068-2019.超高压喷射注浆技术标准.
[3]谭祖军. 公路施工中高压旋喷桩施工技术及质量控制措施[J]. 交通世界, 2019, 000(005):41-42.
[4]但亚光. 疏港联络线高压旋喷桩施工工艺与质量控制[J]. 建筑机械(上半月), 2019, 000(002):73-75.