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  • 高壓旋噴樁施工技術
    時間:2018-01-08 15:43:56  來源:  作者:河北長信



    高壓旋噴樁施工技術介紹

           高壓旋噴樁施工技是在靜壓灌漿的基礎上,引進水力采煤技術而發展起來的,是利用射流作用切割摻攪地層,改變原地層的結構和組成,同時灌入水泥漿或復合漿形成凝結體,借以達到加固地基和防滲止水的目的。

    本文從以下幾個方面淺析高壓旋噴樁的施工技術:

    1、高壓旋噴樁工藝特點及適用范圍;

    2、高壓旋噴樁的分類及加固機理;

    3、高壓旋噴樁施工方案(單管法);

    4、質量控制措施;

    5、高壓旋噴樁造價。

    高壓旋噴樁工藝特點及適用范圍

            高壓旋噴樁具有施工機具設備簡單,施工簡便;具有較好的耐久性且料源廣闊,價格低廉;噪聲小,無污染等特點。其適用范圍包括:

    (1)受土層、土的粒度、土的密度等因素影響,可廣泛應用于淤泥、淤泥質土、粘性土、粉質粘土、粉土、砂土、黃土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多種土層;

    (2)可作為既有建筑和新建建筑的地基加固之用,也可作為基礎防滲之用;

    (3)可作為施工中的臨時措施(如深基坑側壁擋土或擋水、止水帷幕等),也可作為永久建筑物的地基加固、防滲處理。

    高壓旋噴樁的分類及加固機理

           高壓旋噴是高壓噴射注漿法的一種,是將帶有特殊噴嘴的注漿管插入設計的土層深度,然后將水泥漿以高壓流的形式從噴嘴內射出,沖擊切削土體。土體在高壓噴射流的強大動力等作用下,發生強度破壞,土顆粒從土層中剝落下來,與水泥漿攪拌形成混合漿液。一部分細顆粒隨混合漿液冒出地面,其余土粒在射流的沖擊力、離心力和重力等力的作用下,按一定的漿土比例和質量大小,有規律地重新排列。這樣從下向上不斷地噴射注漿,混合漿液凝固后,在土層中形成具有一定強度的固結體,并且固結體呈圓柱狀。其基本工藝類型有:單管法、二重管法、三重管法和多重管法等四種方法。使用較多的是單管法和二重管法。

    (1)單管法是利用鉆機把安裝在注漿管底部側面的特殊噴嘴,置入土層預定深度后,用高壓泥漿泵等裝置,以20MPa左右的壓力,把水泥漿從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體,使漿液與從土體上崩落下來的土攪拌混合,經過一定時間凝固,便在土中形成一定的固結體。(單管法成樁直徑較小,一般為0.3-0.8m);

    (2)二重管法是使用雙通道的二重注漿管。當二重注漿管鉆進到土層的預定深度后,通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴,同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發生裝置噴射出20MPa左右的漿液,從內噴嘴中高速噴出,并用0.7MPa左右壓力把壓縮空氣從外噴嘴中噴出。在高壓漿液和它外環氣流的共同作用下,破壞土體的能量顯著增大,最后在土中形成較大的固結體。 ( 二重管法成樁直徑為1.0m左右)

    (1)三重管法:分別輸送水泥漿液和空氣及高壓水。在以高壓泵等高壓發生裝置產生20MPa左右的高壓水噴射流的周圍,環繞一股0.7MPa左右的圓筒狀氣流,進行高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體,形成較大的空隙,再另由泥漿泵注入壓力2-5MPa的漿液填充,當噴嘴作旋轉和提升運動時,便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結體。(三重管法成樁直徑較大,一般在1-2m,但樁身強度較低,一般在0.9-1.2MPa)

    高壓旋噴樁施工方案(單管法)

    01

    主要施工機具設備:單管法高壓旋噴樁主要的施工機具設備包括:高壓泵、鉆機、漿液攪拌器等。高壓旋噴樁主要的施工機具設備規格、技術性能要求見下表。

    02

    旋噴材料

    旋噴用的水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥漿水灰比為1:1,稠度過大,流動緩慢,噴嘴常易堵塞,增加排除故障時間,影響施工進度。稠度過小對強度有影響。為消除離析,一般加入水泥用量3%的陶土、0.9%的堿,以免堵塞管路和噴嘴。

    03

    施工工藝及方法

    (1)測量放樣

    首先清理、整平場地,然后依據布樁圖,使用全站儀對施工樁位進行標記。

    (2)試樁及確定工藝參數

    為保證施工質量須進行試樁,以校驗和確定施工工藝參數是否合理。通過試樁確定成樁直徑為800mm的高壓旋噴樁施工工藝參數如下:

    注漿管:提升速度為15cm/min;

    旋轉速度為17轉/min;

    漿液壓力:20Mpa;流量>60L/min;

    水灰比:1:1 。

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