高壓旋噴樁操作工藝
(1)測(cè)量放線:根據(jù)設(shè)計(jì)的施工圖和坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)測(cè)量放出施工軸線。
(2)確定孔位:在施工軸線上確定孔位,編上樁號(hào)、孔號(hào)、序號(hào),依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量各孔口地面高程。
(3)鉆機(jī)造孔:可采用泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊套管鉆進(jìn)和沖擊回轉(zhuǎn)跟管鉆進(jìn)等方法。
1) 鉆機(jī)主鉆桿對(duì)準(zhǔn)孔位,用水平尺測(cè)量機(jī)體水平、立軸垂直,鉆機(jī)要墊平穩(wěn)牢固。
2) 鉆孔口徑應(yīng)大于噴射管外徑20~50mm,以保證噴射時(shí)正常返漿、冒漿。
3) 開(kāi)鉆前由項(xiàng)目部技術(shù)組下達(dá)造孔通知書(shū),報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后開(kāi)鉆。
4) 造孔每鉆進(jìn)5m用水平尺測(cè)量機(jī)身水平和立軸垂直1次,以保證鉆孔垂直。
5) 鉆進(jìn)過(guò)程中為防止塌孔采用泥漿護(hù)壁,黏土泥漿容重一般為1.1~1.25g/cm3。
6) 鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)注意地層變化,對(duì)孔深、塌孔、漏漿等情況,要詳細(xì)記錄。
7) 施工場(chǎng)地勘察資料不詳時(shí),每間隔20m布置一先導(dǎo)孔,查看終孔時(shí)地層變化。
8) 鉆孔終孔深度應(yīng)大于開(kāi)噴深度0.5~1.0m,以滿足少量巖粉沉淀和噴嘴前端距離。
9) 終孔后將孔內(nèi)殘留巖芯和巖粉撈取置換干凈,換入新的泥漿,保證高噴順利下管。
10) 孔深達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,進(jìn)行孔內(nèi)測(cè)斜,孔深小于30m時(shí),孔斜率不大于1%。
11) 鉆孔完成后及時(shí)將孔口蓋好,以防雜物掉入孔內(nèi)。 12) 鉆孔記錄要填寫(xiě)清楚、整潔,經(jīng)監(jiān)理、質(zhì)檢員、施工員簽字后當(dāng)天交技術(shù)組。
13) 采取套管跟管鉆進(jìn)方法時(shí),在起拔套管前應(yīng)向孔內(nèi)注滿優(yōu)質(zhì)護(hù)壁泥漿。
14) 當(dāng)采用振沖沉管時(shí),應(yīng)保證機(jī)架和沉管(噴射管)的垂直度,滿足設(shè)計(jì)要求。
(4)測(cè)量孔深:鉆孔終孔時(shí)測(cè)量鉆桿鉆具長(zhǎng)度,孔深大于20m時(shí),進(jìn)行孔內(nèi)測(cè)斜。
(5)下噴射管:鉆孔經(jīng)驗(yàn)收合格后,方可進(jìn)行高壓噴射注漿,下噴射管前檢查以下事項(xiàng)。
1) 測(cè)量噴射管長(zhǎng)度,測(cè)量噴嘴中心線是否與噴射管方向箭一致,噴射管應(yīng)標(biāo)識(shí)尺度。
2) 將噴頭置于高壓水泵附近,試壓管路應(yīng)小于20m,試噴調(diào)為設(shè)計(jì)噴射壓力。
3) 施工時(shí)下噴射管前進(jìn)行地面水、氣、漿試噴,即設(shè)計(jì)噴射壓力+管路壓力。
4) 設(shè)計(jì)噴射壓力+管路壓力為施工用的標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力,更換噴嘴時(shí)重新調(diào)試。
5) 擺噴施工下噴射管前,應(yīng)進(jìn)行地面試噴并調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動(dòng)角度。
6) 地面試噴經(jīng)驗(yàn)收合格后,下入噴射管時(shí),應(yīng)采取措施防止噴嘴堵塞。
7) 孔內(nèi)沉淀物較多時(shí),應(yīng)事先準(zhǔn)備黏土泥漿,下噴射管時(shí)邊沖入泥漿邊下管。
8) 鉆孔當(dāng)采用套管護(hù)壁時(shí),下入噴射管后,拔出護(hù)壁套管。
9) 當(dāng)采用振沖沉管時(shí),必須滿足以上要求。
10) 當(dāng)噴射管下至設(shè)計(jì)深度時(shí),經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后,準(zhǔn)備開(kāi)噴。
(6)攪拌制漿:攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng),并應(yīng)能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。保證高壓噴射注漿連續(xù)供漿需量。
1) 按設(shè)計(jì)的水灰比拌制水泥漿液,常用水灰比為1。
2) 水泥漿的攪拌時(shí)間,使用高速攪拌機(jī)不少于60s;使用普通攪拌機(jī)不少于180s。
3) 純水泥漿的攪拌存放時(shí)間,自制備至用完的時(shí)間應(yīng)少于2.5h。
4) 漿液應(yīng)在過(guò)篩后使用,并定時(shí)檢測(cè)其密度。
5) 制漿材料稱量可采用質(zhì)量或體積計(jì)量法,其誤差應(yīng)不大于5%。
6) 炎熱夏季施工應(yīng)采取防熱和防曬措施,漿液溫度應(yīng)保持在5~40℃。
7) 寒冷季節(jié)施工應(yīng)做好機(jī)房和高壓噴射注漿管路的防寒保暖工作。
8) 若用熱水制漿,水溫不得超過(guò)40℃。
9) 漿液使用前,檢查輸漿管路和壓力表,保證漿液順利通過(guò)輸漿管路噴入地層。
10) 水泥漿液中需要加入適量的外加劑及摻合料構(gòu)成復(fù)合漿液,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
(7)供水供氣:施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要求。
1)單管法,施工用高壓水泥漿的密度、流量、壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
2) 兩管法,施工用高壓水泥漿和壓縮氣的流量、壓力要符合設(shè)計(jì)要求。
3) 三管法,施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力要符合設(shè)計(jì)要求。
(8)噴射注漿:高壓噴射注漿法為自下而上連續(xù)作業(yè)。噴頭可分單嘴、雙嘴和多嘴。
1) 當(dāng)注漿管下至設(shè)計(jì)深度,噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,即可噴射注漿。
2) 開(kāi)噴送入符合設(shè)計(jì)要求的水、氣、漿,待漿液返出孔口正常后,開(kāi)始提升。
3) 高壓噴射注漿噴射過(guò)程中出現(xiàn)壓力突降或驟增,必須查明原因,及時(shí)處理。
4) 噴射過(guò)程中拆卸噴射管時(shí),應(yīng)進(jìn)行下落搭接復(fù)噴,搭接長(zhǎng)度不小于0.2m。
5) 噴射過(guò)程中因故中斷后,恢復(fù)噴射時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴,搭接長(zhǎng)度不小于0.5m。
6) 噴射中斷超過(guò)漿液初凝時(shí)間,應(yīng)進(jìn)行掃孔,恢復(fù)噴射時(shí),復(fù)噴搭接長(zhǎng)度不小于1m。
7) 噴射過(guò)程中孔內(nèi)漏漿,停止提升,直至不漏漿為止,繼續(xù)提升。
8) 噴射過(guò)程中孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿,停止噴射,提出噴射管,采取堵漏措施。
9) 對(duì)有特殊要求的注漿孔,可采用復(fù)噴來(lái)增加噴射長(zhǎng)度和強(qiáng)度。
10) 噴射過(guò)程中,要記錄每個(gè)高壓噴射注漿孔施工時(shí)間全過(guò)程。
(9)冒漿:高壓噴射注漿孔口冒漿量的大小,能反映被噴射切割地層的注漿效果?卓诿俺龅臐{液能否回收利用,取決于工程設(shè)計(jì)和冒漿質(zhì)量的好與差,工程中盡可能利用回漿。
1) 單管法、兩管法,孔口冒出的漿液不回收利用。
2) 單管法、兩管法,注漿過(guò)程中,冒漿量小于注漿量的20%時(shí)為正,F(xiàn)象,冒漿量超過(guò)20%或完全不冒漿時(shí),應(yīng)采取下列措施: a. 當(dāng)?shù)貙又杏休^大空隙引起不冒漿時(shí),可在漿液中摻合適量的速凝劑,縮短固結(jié)時(shí)間,使?jié){液在一定的土層范圍內(nèi)凝固,也可在空隙地段增大注漿量,填滿空隙后再繼續(xù)噴射。b. 當(dāng)冒漿量過(guò)大時(shí),可通過(guò)提高噴射壓力,或加快噴射的提升速度,減少冒漿量。
3) 三管法,注漿過(guò)程中不冒漿,孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿,可采取以下措施處理: a. 孔口少量返漿時(shí),應(yīng)降低提升速度,孔口不返漿時(shí),應(yīng)立即停止提升。b. 加大漿液濃度或水泥砂漿,摻入少量速凝劑。c. 降低噴射壓力、流量,進(jìn)行原位注漿。
4) 三管法,根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求,可回收利用孔口冒出的漿液。a. 在含黏粒較少的地層中進(jìn)行高壓噴射注漿,孔口冒漿經(jīng)沉淀處理后方可利用。b. 在黏性土或軟塑至流塑狀淤泥質(zhì)土層中注漿,其孔口冒漿不宜回收利用。
(10)旋擺提升:單嘴噴頭擺360°為旋噴;小于360°為弧噴;小于等于180°為拱噴;小于等于90°為擺噴;擺角為0°時(shí)為單向定噴。同軸雙嘴噴頭擺180°為旋噴;小于180°為雙向拱噴;小于等于90°為雙向擺噴;擺角為0°時(shí)為雙向定噴。非同軸雙嘴噴頭有90°夾角、120°夾角、150°夾角,可用于擺噴和定噴。多嘴噴頭目前國(guó)內(nèi)使用的不多。旋擺為機(jī)械旋擺和特殊環(huán)境下人工旋擺。
1) 高壓旋噴切割土體一周,旋擺和提升速度慢,噴射半徑長(zhǎng),形成樁徑大。
2) 高壓擺噴切割土體,擺動(dòng)和提升速度慢,噴射半徑長(zhǎng),形成凝固體積大。
3) 高壓定噴切割土體,提升速度慢,噴射半徑長(zhǎng),形成凝固體板長(zhǎng)。
4) 提升速度應(yīng)與注漿量匹配,供漿量應(yīng)滿足提速,提速應(yīng)滿足噴射半徑長(zhǎng)度。
5) 高壓噴射注漿機(jī)械旋擺,形成凝固體積規(guī)則,人工旋擺,形成凝固體積不規(guī)則。
6) 旋擺定噴射過(guò)程中要固定噴方向樁,以便隨時(shí)檢查和防止噴方向位移。
7) 噴射過(guò)程中接卸換管時(shí)要檢查噴方向,防止噴射方向位移。
8) 按設(shè)計(jì)要求旋擺定噴射提升,自下而上至設(shè)計(jì)標(biāo)高,停止噴射,提出噴射管。
9) 旋噴注漿適用于細(xì)顆粒和粗顆粒松散地層,定噴注漿適用于細(xì)顆粒松散地層。a. 定噴:適用于黏性土、粉土、砂土細(xì)顆粒松散地層。b. 擺噴:適用于黏性土、粉土、砂土、礫石中顆粒松散地層。c. 旋噴:適用于黏性土、粉土、砂土、礫石、卵石粗顆粒松散地層。
(11)成樁成墻:高壓噴射注漿凝固體可形成設(shè)計(jì)所需要的形狀,如旋噴形成圓柱狀、盤形狀,擺噴形成扇形狀、亞鈴狀、梯形狀、錐形狀和墻壁狀,定噴形成板狀。
(12)充填回灌:每一孔的高壓噴射注漿完成后,孔內(nèi)的水泥漿很快會(huì)產(chǎn)生析水沉淀,應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)充填灌漿,直到飽滿,孔口漿面不再下沉為止。終噴后,充填灌漿是一項(xiàng)非常重要的工作,回灌的好與差將直接影響工程的質(zhì)量,必須做好充填回灌工作。
1) 將輸漿管插入孔內(nèi)漿面以下2m,輸入注漿時(shí)用的漿液進(jìn)行充填灌漿。
2) 充填灌漿需多次反復(fù)進(jìn)行,回灌標(biāo)準(zhǔn)是:直到飽滿,孔口漿面不再下沉為止。
3) 對(duì)高壓噴射注漿凝固體有較高強(qiáng)度要求時(shí),嚴(yán)禁使用冒漿和回漿進(jìn)行充填回灌。
4) 對(duì)高壓噴射注漿凝固體只有抗?jié)B要求時(shí),可以使用冒漿和回漿進(jìn)行充填回灌。
5) 應(yīng)記錄回灌時(shí)間、次數(shù)、灌漿量、水泥用量和回灌質(zhì)量。
(13)清洗結(jié)束:每一孔的高壓噴射注漿完成后,應(yīng)及時(shí)清洗灌漿泵和輸漿管路,防止清洗不及時(shí)不徹底漿液在輸漿管路中沉淀結(jié)塊,堵塞輸漿管路和噴嘴,影響下一孔的施工。