旋噴樁全稱高壓旋噴注漿法,最早于20世紀60年代末期應用于日本大阪市地鐵施工中,我國是繼日本后,研究開發(fā)高壓旋噴注漿較早的國家,廣泛應用于工業(yè)與民用建筑、公路等工 " /> 久久精品中文字幕狠狠五月天,国产AV一区二区三区高清,国产在线观看无码的免费网站,中文字幕AV人妻少妇一区二区,精品久久久久久自慰女顾客
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水泥旋噴樁加固軟地基工法

來源:中鐵十四局二公司丹拉指
一、前言
旋噴樁全稱高壓旋噴注漿法,最早于20世紀60年代末期應用于日本大阪市地鐵施工中,我國是繼日本后,研究開發(fā)高壓旋噴注漿較早的國家,廣泛應用于工業(yè)與民用建筑、公路等工程的地基處理中,使軟基處理更快捷,更加徹底,具有良好的社會和經(jīng)濟效益。
二、工法特點
  1. 設備簡單,施工方便。旋噴法全套設備結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,機動性強,占地少,能在狹窄的現(xiàn)場施工。
  2. 適用范圍廣,處理效果好。由于旋噴法使用的壓力大,因而噴射流的能量大,速度快。無論細粒還是碎石,卵石土等各種土質(zhì),均有巨大的沖擊,破碎和攪動作用,使注入的漿液和土均勻凝固成為固結(jié)體。
  3. 施工安全無公害。各種高壓泵和泥漿泵等均勻后安全閥和超壓自停自泄裝置,有安全保障。施工機具的振動小,不會對周圍建筑帶來振動影響和噪聲公害。
  4. 工期短、效益高。由于沉降時間短,沉降量小,處理后軟基上部填方及反槽施工的結(jié)構(gòu)物施工不受制約,從而提高工效。
三、使用范圍
  1.  適用于處理淤泥土,粉質(zhì)粘土和低強度的粘性土地基。
  2. 加固深度達30M以上單樁承載力可達380KM以上,加固強度標準值取90天齡期的無側(cè)限強度,一般達到2。0—4。0MPA。
四、施工工藝
旋噴樁就是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預定位置后,以高壓設備使水泥漿或水成為20MPA左右的高壓流從噴嘴中噴射出來,沖擊破壞土體.當能量大,速度快和呈脈動狀后噴射流的動壓超過土體結(jié)構(gòu)強度時,土粒便從土體剝落下來。一部分細小的土粒隨著漿液冒出水面,其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下與漿液攪拌混合,并按一定比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。漿液凝固后,使在土中形成一個固結(jié)體。固結(jié)體的形態(tài)和噴射流的方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(簡稱旋噴)和定向噴射(簡稱定噴)兩種形式。旋噴時噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升,固結(jié)體是圓柱狀,主要用于加固地基,提高地基的抗剪強度、改善土的變形性質(zhì),使其在上部結(jié)構(gòu)荷栽直接作用下,不產(chǎn)生破壞或過大的變形;定噴時,噴嘴一面提升,噴射方向固定不變,固體體形如劈狀,通常用于基礎(chǔ)防滲,改善地基土的性質(zhì)和穩(wěn)定邊坡等工程。
作為地基加固,通常采用旋噴注漿形式,使加固土體在土形成均勻的圓柱體或異形圓柱體。高壓旋噴法基本分為單管法、二重管法、三重管法和多重管法等四種。
高壓旋噴法通過在軟土層中形成水泥固結(jié)體等樁間土一起形成復合地基,從而提高地基的承載力,減少地基的沉降變形,達到地基加固的目的,加固后的地基的承栽力旋噴樁的強度,樁間土的性質(zhì)和面積置換率等因素有關(guān),通常采用下式來計復合地基的承栽力:
spk=[Rdk+β∫sk(Ae-AP)]/Ae
式中:∫spk——復合地基承載力標準值(kPa)
      ∫s.k——樁間土地基承載力標準值(kPa)
Ae————根樁承擔的處理面積(m2
AP————樁的平均截面積(m2
β——樁間地基承載力折減系數(shù);一般取0-1;
Rdk————單樁豎向承載力標準值(KN)。通過現(xiàn)場載荷試驗確定,也可按有關(guān)公式計算。
旋噴樁對地基的作用機理有以下幾個方面:
  1. 因旋噴樁的存在,使得軟弱土層在荷載作用下由原來的無側(cè)限狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ǖ倪吔鐥l件的應力狀態(tài),從而提高了樁間土的強度;
  2. 由于旋噴樁在自重作用下對樁周圍有一定的擠密壓實作用,即樁的側(cè)壁摩陰力,也使得樁周圍的軟弱土層承載力提高;
  3. 旋噴結(jié)束后,當水泥土混合漿液尚未凝結(jié)時,這種漿液將產(chǎn)生擠壓力,對周圍土有壓密作用,并使部分漿液進入土粒之間的空隙中,形成“脈”狀、“板”狀水泥結(jié)石體,這種情況在開挖檢查比較明顯。
五、工藝流程(見圖1)
 
 
 
旋噴樁施工工藝流程圖
旋噴樁采用單管旋噴施工工藝
 
測量定位
 
 
樁機就位并調(diào)平機身
 
 
啟動主鉆機鉆進
 
 
在設計深度停鉆
 
 
啟動噴漿機
 
水泥漿制作
 
檢查噴料是否正常
 
 
提鉆到停噴標高時停止噴
 
 
在設計標高處停提鉆,鉆頭轉(zhuǎn)動
 
 
提鉆到地表以上
 
 
樁機移位
 
 
 
六、施工要點:
下面結(jié)合丹拉高速公路天津南段13標軟基處理的施工介紹旋噴樁工法的施工要點:
  1. 鉆機就位:鉆機安放在設計的孔位上并保持垂直,施工時旋噴后的應許傾斜不得大于1.5%。鉆機口位置與設計位置的偏差不得大于50mm。
  2. 下管前必須檢查管路是否暢通,按頭密封是否良好。
  3. 插管:插管是將噴管插入地層預定的深度,在插管過程中,為防止泥沙堵塞噴嘴,可邊射水邊插管,水壓一般不超過1MPa。
  4. 當噴管插入預定深度后,由上而下進行噴射作業(yè),噴射注漿時要注意,待估算水泥漿的前峰已流水噴頭后(一般2-4秒)方可開始提升注漿管。值班人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間,注漿流量等技術(shù)參數(shù),一般漿的壓力為35MPA轉(zhuǎn)速25-30r/秒 。提速控制在20~25cm/秒。
  5. 施工時,加強前臺與后場供漿配合密切,后場停止供應時,應及時通知前臺,防止斷樁和缺漿。再次供漿時,攪拌機需下次停漿點0.5M以下,待恢復供漿時在提升。如停止時間超過3小時,需將輸漿卸下進行清洗。
  6. 所用水泥漿,水灰比要按設計規(guī)定,不得隨意更改,要保證水泥質(zhì)量,水泥要過篩,其細度應在標準篩上的篩余量不大于15%,禁止使用受潮,過期的水泥。
  7. 噴射注漿孔與高壓泵距離不能過長,防止高壓軟管過長,沿程壓力損失增大,造成實際噴射壓力降低。
  8. 當樁頂接近標高時,為保證樁頭的施工質(zhì)量鉆井自設計標高以下1M噴漿提升時,采用慢速,控制在15厘米/秒。
  9. 噴射結(jié)束后,若發(fā)現(xiàn)漿面下降應立即在噴射孔內(nèi)進行靜壓充填,直至漿液面不再下流為止。
  10. 施工中出現(xiàn)冒漿,一般是因為注漿量超過所需漿量所致,可采取如下措施:①
提高噴射壓力②適當縮小噴嘴直徑③加快提高和轉(zhuǎn)速。
  1. 一般說來,重復噴射有增經(jīng)效果,由于其難以控制和影響進度,因此在實際施工中不把它作為增經(jīng)的主要措施,通常在漿液噴射不足或工程要求有較大直徑時才進行復噴。
七、主要機具
丹拉高速公路天津南段旋噴樁采用單管法,每套設備主要配備機具見表1
表1 主要機具設備
 
序號 名稱 型號 單位 數(shù)量
1 高噴臺車 XY—2 1
2 高壓旋噴泵 XPB—90 1
3 水泥攪拌機 SF—200 1
八、勞動力組織
本工法的勞動力組織見表2
表2勞動力組織
 
序號 工種 人數(shù) 工作內(nèi)容
1 班長 1 負責協(xié)調(diào)指揮各工序的操作,控制加固質(zhì)量排除施工中的各種故障
2 操作員 3 按設計施工工藝,正確操縱鉆頭的鉆進和提升檢查維修機械負責使用聯(lián)絡信號
3 制漿員 3 負責水泥漿的制作,保證施工的連續(xù)性
4 司漿 1 統(tǒng)計材料用量,記錄泵送時間,清洗輸料管
5 電工后勤 2 負責設備的安裝和安全使用
6 記錄員 1 負責施工記錄,操縱電器控制儀表,使用聯(lián)絡信號,并質(zhì)量檢查員工作
九、質(zhì)量控制
  • 質(zhì)量控制標準
標準偏差≤55CM
樁經(jīng)  不小于設計
有效樁長  不小于設計
垂直度  ≤1。5%
樁頂標高偏差≤±5CM
(二)檢測技術(shù)
  1. 室內(nèi)灰比實驗
現(xiàn)場采集要加固的土樣及施工用的水泥送至試驗室,按設計提供水泥參考用量分組選用不同水泥用量試塊,試塊成形后送入標養(yǎng)室進行養(yǎng)護,達到規(guī)定齡期后,作無限抗壓強度試驗,選定最優(yōu)的灰比。
  1. 試樁
施工前先打一組試樁(3顆),從而確定施工的各項參數(shù),如鉆進速度,提升速度和旋轉(zhuǎn)速度等,確定機械需配備的人員。在試樁成樁28天后,做抽芯檢測和單樁載力和復合地基承載力試驗,最后確定合理的施工技術(shù)措施和方案。
(三)質(zhì)量控制措施
  1. 開工前組織施工人員進行技術(shù)交底,施工中根據(jù)質(zhì)量工程要求召開質(zhì)量專題會,不得使用不合格的施工機具及不合格或失效的水泥。
  2. 鉆機開孔前必須復核孔位、孔距,檢查鉆機的水平度、軸垂直度。鉆進時應避免鉆機的劇烈振動,跳動及鉆桿擺動,確保鉆機垂直度。
  3. 控制旋噴的壓力和提升及旋轉(zhuǎn)速度,確保加固范圍內(nèi)每一深度的噴漿飽滿。
  4. 用比重秤或比重計來檢查拌制的水泥漿是否符合設計要求。技術(shù)人員應經(jīng)常檢查每延米用漿量和水泥用量是否滿足設計和施工要求。
  5. 鉆到終孔深度后,技術(shù)人員應及時檢查驗收孔深及孔斜率,以確保以上技術(shù)指標達到設計要求。
  6. 隨時檢查施工記錄,對照施工工藝對每根樁進行質(zhì)量評定。對不合格的樁,視具體情況采取補救措施。
  7. 抽選一定數(shù)量的樁進行淺部開挖,檢查樁體的成樁質(zhì)量,量測樁徑、樁距等指標,并鉆蕊取樣進行強度試驗。
十.安全措施   
  1. 嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程,安全員負責安全教育和檢查,禁止不符合要求的施工操作。
  2. 所有機械操作人員須持證上崗。
  3. 機械設備運行時,崗上人員必須堅守崗位,夜間作業(yè)應有充分的照明設施,登高作業(yè)要系安全帶。
  4. 建立機械設備的定期檢查、保養(yǎng)制度。
十一、效益分析
本工法沒有特殊的施工技術(shù),操作簡單易行,較粉噴樁、攪拌樁地基加固方法加固深度大固加劑用量易控制,加固地基效果好,樁距是攪拌樁的2-2.5倍,比攪拌樁施工方法省投資進1/10,且無噪聲、粉塵和泥漿等污染,具有較高的推廣價值。
十二、工程案例
丹拉高速公路天津南段13標全長8.5627KM,處于渤海灣沉降區(qū),線路所經(jīng)區(qū)域均為軟土地基地段,設計對橋頭路基及涵洞,通道等構(gòu)筑物基礎(chǔ)采用旋噴樁加固處理。我局二公司于2001年9月15日開始組織旋噴樁施工,9月25日正式開工,2002年1月15日完工,共制樁6840根,樁徑為0.6M,單樁有效長度平均為15M,成樁率100%,抽取了3%的樁進行樁體質(zhì)量檢查,全部達到設計標準,收到了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。生產(chǎn)情況見表3、表4
 
表3施工情況
 
樁機編號 開工日期 完工日期 制樁根數(shù) 總延長米
1 2001-9-25 2001-12-28 691 10365
2 2001-9-25 2002-1-5 742 11130
3 2001-9-25 2002-1-8 761 11415
4 2001-10-5 2002-1-12 703 10545
5 2001-10-5 2002-1-15 719 10785
6 2001-10-10 2002-1-13 673 10095
7 2001-10-10 2002-1-15 679 10185
8 2001-10-10 2002-1-13 668 10020
9 2001-10-15 2002-1-7 610 9150
10 2001-10-15 2002-1-2 594 8910
總計 6840 102600
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
表4   樁位偏差情況
 
樁機區(qū) 檢查樁數(shù) 垂直度≯1.5%者 樁位≯5CM者 合格樁數(shù) 合格率
1 21 21 21 21 100%
2 23 23 23 23 100%
3 23 23 23 23 100%
4 21 21 21 21 100%
5 22 22 22 22 100%
6 21 21 21 21 100%
7 21 21 21 21 100%
8 20 20 20 20 100%
9 19 19 19 19 100%
10 18 18 18 18 100%
 
 
                               
                          中鐵十四局二公司丹拉指
                                                執(zhí)筆:任元柱
 

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