复杂地质条件下的高压旋喷桩质量控制要点

复杂地质条件下的高压旋喷桩质量控制要点

张秋莹,唐远军

云南中林地质勘察设计有限公司  云南  昆明650031

摘要：高压旋喷桩技术是通过钻床向深土层内安装注浆管，用高压注浆从喷头喷出的方式，冲击破坏沙土，钻杆在此过程中会将浆液与沙土粒等材料混合搅拌，最终成为一个圆柱状的浆液沙土凝固体。目前，高压旋喷桩施工技术的应用已经比较成熟，相关工艺技术在实践中逐步完善。基于此，对复杂地质条件下的高压旋喷桩质量控制要点进行研究，以供参考。

关键词：复杂地质条件；高压旋喷桩；质量控制；要点

引言

高压旋喷桩是高压喷射注浆法的一种，由于工艺的特点，在施工过程中返浆将会产生大量的弃浆，弃浆内所含有大量的水泥，造成极大的资源浪费和环境污染。就这一问题进行针对性研究，试图找出解决减少资源浪费的方法。在返浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。在施工中，受到工期、场地等因素的制约，废浆一般不再进行处理和利用。

1高压旋喷桩的优势

首先是施工的简单性。通过对传统施工方法的数据分析,可以认识到,高压螺旋桩施工方法可以进一步减少施工多样化,促进施工发展更加灵活,提高效率。从一定的角度进行分析,然后使用高压喷射填埋施工技术,只需在钻机的土层及其高压泥浆泵上钻一个小圆孔,即可获得大直径圆筒。其次,气缸的抗压强度更高。从理论上讲,对高压旋转注射的抗压强度高。在厚度为800毫米的粘土制成的圆筒中,可以安装净重130吨或更少的800毫米色谱柱。另一件事情是,在水泥浆的情况下,筒体的抗拉强度提高到一定程度,体的抗压强度可以达到20MPa。第三,这是一个强有力的表现。强大的操作性能是高压旋转堆的主要特点和优点。由于其较强的使用性能,所得到的结构加固效果相对稳定。将其特点与传统施工方法进行比较,可以进一步掌握高压喷水水泥技术。桩的施工可以将施工时间缩短一半以上;第四,原材料来自更广泛的来源。大多数高压注射垃圾填埋场使用普通水泥粉尘,水泥粉尘来源比较普遍。它可以达到良好的效果,如工作速度快,强度高,无沉淀;第五,安全无污染。高压机械设备具有有效的保护系统,保证了施工安全系数,灌浆机械设备的振荡相对较低,噪音较低,分离出的水泥浆不易造成水环境污染。

2高压旋喷桩施工水泥用量控制方法的比较

（1）水泥用量控制方法一，每天计算出当日应该使用的水泥量，与现场的实际使用量比较，是否达到设计用量。从高压旋喷桩施工首日开始，直到施工结束，记录水泥的总量，是否达到设计要求的水泥使用总量。采集数据过程中，水泥罐集中整套设备进行施工，记录水泥使用台账，从总量上控制水泥用量。该方法虽然对单日的用量及总用量有一定的控制，但对每根高压旋喷桩的水泥用量无法精准控制。等施工结束后才发现使用量不满足设计要求，已无法补救，过程控制失控，只可作为施工结束后的参考。（2）水泥用量控制方法二，可实测泥浆泵送量、钻头升降速度、水灰比等数据，从而换算成单根高压旋喷桩的水泥用量，检验是否与设计用量相符，用量不相符时须重新喷水泥浆。该方法的优点是3个技术数据在施工现场随时可以采集，实测实量，清清楚楚；对每根桩的水泥用量可即时精准控制、测量，便于质量控制人员随时抽查检验；技术控制效果最精准。一旦发现单根桩水泥用量不足，可立即补喷，以满足设计水泥用量要求。

3复杂地质条件下的高压旋喷桩质量控制要点

3.1高压喷射注浆

高压喷射注浆作业是需要连续进行的，整体作业方向是从下到上的。作业流程是需要先零荷载开启空压机，空压机可以正常运转之后，继续零荷载开启高压泵，同时向孔内输送风与水，在输送的风量和泵压达到预定值的时候，方可开启注浆泵，当泵头有水泥浆喷出后开始提升作业。钻杆的作业状态应在施工过程中尽可能保持不间断地进行钻进工作，工作时不要轻易中断，如果工作时钻机出现意外，需要立即停止相关施工作业，在切断电源之后对钻机进行检修。在钻机旋喷时，可以通过适当延长喷浆时间保证桩底部乃至整个桩的质量，提高成桩率。随着钻进工作的持续进行，需及时观察土层性质的变化，适时调整旋喷参数，以适应工作要求。

3.2施工材料的选型，设备技术细节

随着中国水泥加工技术的进步,水泥的表面比尺寸与原来的相比有了很大的提高。由于网直径的限制,网只能保证一定的晶粒厚度,如45微米,80微米;表面比尺寸给出每单位质量的水泥颗粒表面积,主要反映了水泥中微小颗粒的含量。因此,无论是层还是比表面积都不能完全描述水泥的薄度。在基础建设中使用常规矿物渣水泥和硅酸盐水泥。高压回转堆的特点:高压,堆放连续性好,对颗粒细度要求高。在施工中使用不锈钢30网过滤3-7次。减少水泥中微粒的沉积,减少砂粒的含量。减少连续高压喷射过程中喷头堵塞的可能性,避免高压喷射孔和管道等意外伤害。高压循环水槽选用矿渣水泥、硅酸盐水泥或通过不锈钢网过滤30m,防水、防水效果好。水泥在进入高压泵前二次搅拌后,充分搅拌后,水泥进入水中后会释放出大量的水化热。柱连续形成后,桩效应和止水加固效果更加明显。结构加固,同时需要较高的停水效果。对高层建筑周围城市管道的强电、弱、防火等相关防护措施的要求,在高压施工前,阐述管道布置、管道防护措施、高压泵压力的选择等。技术解决方案,细节,材料过滤,对堆场效果的综合要求很高。在施工过程中,水泥的薄度应与桩的连续整体成形相适应,不应发生喷嘴堵塞,以免出现快速上升的现象,导致桩破裂。

3.3冒浆处理工作

在螺旋喷涂施工过程中,如果土壤颗粒离开管道进行浇注,则是一种溶液现象。为防止此问题发生,施工人员应实时检查螺旋施工中是否有溶液,科学了解各段土壤的变化情况,看螺旋效果是否符合施工要求和质量,并检查各种设计参数是否符合施工要求。如果溶液用量≤20%,这是正常情况,施工人员不必担心。如果溶液体积大于20%或溶液不溶解,施工人员应根据具体情况进行处理。如果在压力下溶液流量下降,应及时检查溶液管,检查是否有溶液泄漏,并准确找到溶液泄漏的地方。如果溶液泄漏严重,必须将溶液完全从井中取出,仔细寻找溶液泄漏的地方,修理后才能继续使用。如果施工地面柔软,使注塑管出现溶液或无溶液,这是正常情况,施工人员只需重新喷涂即可恢复正常状态。如果施工现场周围有隐蔽通道,导致旋转喷射管道不渗漏或周期性渗漏,则泄漏管道应向上抬起,直至泄漏管道再次渗漏。

3.4水泥用量控制方法的选择

通过比较，只有上述的水泥用量控制方法二的可操作性较强，较精准，能做到事中控制，而类似于控制方法一的方法，只能做到事后补救，作为方法二的参考。对水泥用量的控制，可以将水泥用量参数分解为水泥浆比重、泵送流量、钻头提升数度3个可以直接测量的参数，进行过程质量控制。（1）为保证水灰比满足设计要求，可直接转换成量测水泥浆比重ρ（kg/l）。（2）为保证水泥浆喷射均匀透彻，可按书面记录的起始、终止时间控制钻头提升速度，控制提升时间t（min）。（3）为保证泵送量达到要求，可直接安装流量表控制v（l/min）。（4）桩长L可通过钻杆测量控制。

结束语

高压循环法主要是利用钻井站将管道安装在深层土壤中,然后通过高压喷射从绳索中喷射,造成冲击和沙子的破坏。其中,高压螺旋法广泛应用于工程项目中,其施工质量和施工效率都很好,但要真正发挥高压螺旋的作用和螺旋法的优点,就必须从几方面进行分析。特别是建筑技术和质量管理领域的研究和开发。水泥的厚度,顾名思义,是指水泥的厚度。

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