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文檔簡介

高壓噴射注漿法(旋噴樁法)m,最大2m,深深達45m,其抗壓強強度5-10MMPa,滲透系數數可降至10-7-10-8cm/s。A.旋噴(一)施工準備備材料(1)漿液材料料以水泥為主主材,加入不不同外加劑后后,可具有速速凝早強、抗抗凍等性能。一一般普硅425#純水泥漿,固固結體強度28天可最大達1-2MPPa。固結體的強強度和抗滲性性能(MPa)配漿用水淡水海水海水加2%CaaCl2備注灰砂比1:41:41:4抗滲壓力(養護護50天)0.5670.5170.583抗折強度(養護護80天)2.5252.5192.450抗壓強度(養護護60天)5.9587.6257.494漿液配方及及性能水灰比外加劑凝結時間h-min結合率%備注名稱占水泥重%1:1CaCL2238-007-008088425#普硅1:1三乙醇胺030.0007-107-45同上NaCl030.57-106-451.2:1020-00CaCl2312-0076-85三乙醇胺0.0514-0075-80NaCl0.514-0075-80(2)噴漿量可可按下列兩種種方法計算取取大值)(3)對地下水水豐富的工程程需要在水泥泥漿中摻入速速凝早強劑,通通常有氯化鈣鈣、水玻璃及及三乙醇胺等等,用量為水水泥用量的2%-4%,早期強度度能提高1.6-22.4倍。(4)旋噴固結結體的平均抗抗壓強度為20MPa以上高強型型,一般注漿漿用的水泥要要求不低于525號普硅水泥泥,通常摻入入高效能擴散散劑有NNO、NR3、NaNa2、Na2SiO3等。(5)對于有抗抗滲要求的旋旋噴固體,不不宜使用礦渣渣水泥,如僅僅要求抗滲而而無抗凍要求求的可使用火火山灰水泥,在在水泥漿中摻摻入2%-4%的水玻璃,注注漿用的水玻玻璃模數要求求在2.4-33.4較為合適,濃濃度要在30-45波美度為宜宜。(6)對改善型型,在水泥漿漿中摻入膨潤潤土,使漿液液懸浮性增加加,微減小水水泥顆粒沉淀淀量,以至漿漿液的析水率率減小,穩定定性強,其配配方為:水:水泥:陶土土:堿(水玻玻璃)=1:1:3:0.00009(7)在水泥漿漿中摻入其它它外加劑,如如鋁酸鈉、三三乙醇胺(NR3)、β-萘磺酸鹽甲甲醛縮合物(NF)、氧節——節樹脂磺酸酸鹽(CRS)、亞甲基基二萘磺酸鈉鈉(NNO)、沸石粉粉等,按不土土要求的流定定性和穩定度度凝結時間或或提高抗壓強強度作適當選選擇。作業條件選噴注漿加固方方案擬定前需需要進行試驗驗性調查及工工作準備。工程地質資料,各各鉆孔柱狀圖圖及地質剖面面圖,有各土土層的物理力力學特性,化化學成分,各各種要求參數數齊全。旋噴體作端承樁樁時,應注意意持力層頂面面的起伏變化化情況,用作作摩擦樁的注注意土層不均均勻性,有無無軟弱夾層。室內配方,為了了解噴射注漿漿后樁體可能能有的強度和和決定漿液合合理配合比,必必須取現場各各層土樣,在在室內按不同同的含水量和和配合比進行行配方試驗,優優選出最合理理的漿液配方方。根據估算噴射直直徑來選用噴噴射注漿的種種類和噴射方方式。旋噴樁其樁距LL以旋噴直徑2-3倍為宜,布布置形式按工工程需要而定定。(二)操作工藝藝旋噴樁是在普通通化學注漿法法的基礎上發發展起來的加加固土體的一一種新方法,是是采用高壓射射水掘削巖土土的一項技術術。用高壓泵泵(一般為15-255MPa)把水泥系系或水玻璃系系漿液通過鉆鉆桿端頭的特特殊噴嘴,以以高速噴入土土層,噴嘴在在噴漿液時,一一面緩慢旋轉轉(20r/miin)、一面面徐徐提升(一一般為15-300cm/miin)高壓漿漿液的水平射射流,不斷切切削土層,并并使強制切削削下來的土與與漿液進行混混合,最后在在噴射力的有有效射程范圍圍內形成一個個由圓狀混合合物連續堆積積成圓形凝柱柱體。旋噴是高壓射漿漿中的一種,在在土中可能形形成圓柱狀、盤盤狀、壁狀和和扇狀等單一一形狀或兩種種綜合固結體體(水泥-土體)、旋旋噴注漿旋工工工藝流程如如下圖:高高壓噴射注漿作業插管插管鉆孔調整鉆架角度調整鉆架角度鉆機就位器械清洗器械清洗拔管噴射噴射結束試管打管打管泥漿的排池處理作業泥漿的排池處理作業一般都是先把漿漿液管下(打打)到預定加加固范圍最深深點,然后自自上而下進行行高壓噴射注注漿(加凝固固劑)切割土土體,將開孔孔和灌注樁體體同時進行,一一次成樁,其其工作步驟為為:鉆機就位:鉆機機需平置于牢牢固堅實的地地方,鉆桿(注注漿管)對準準孔位中心,偏偏差不超過10cm,打斜管管時需按設計計調整鉆架角角度。鉆孔下管或打管管:鉆孔的目目的是將注漿漿管順利置入入預定位置,可可先鉆孔后下下管,亦可直直接打管,在在下(打)管管過程中,需需防止管外泥泥砂或管內水水泥漿小塊堵堵塞噴嘴。試管:當注漿管管置入土層預預定深度后應應用清水試壓壓,若注漿設設備和高壓管管路安全正常常,則可攪拌拌制作水泥漿漿開始高壓注注漿作業。高壓注漿作業::漿液的材料料、種類和配配合比,要視視加固對象而而定,在一般般情況下,水水泥漿的水灰灰比為1:1-0.5,若用以改改善灌注樁樁樁身質量,則則應減小水灰灰比或采用化化學漿。高壓壓射漿自上而而下連續進行行,注意檢查查漿液初凝時時間、注漿流流量、風量、壓壓力、旋轉和和提升速度等等參數,應符符合設計要求求。噴射壓力力高即射流能能量大,加固固長度大,效效果好,若提提升速度和旋旋轉速度適當當降低則加固固長度,隨之之增加,在射射漿過程中參參數可隨土質質不同改變,若若參數不變,則則容易使漿量量增大。噴漿結束與拔管管:噴漿由下下而上至設計計高度后,拔拔出噴漿管,噴噴漿即告結束束,拔漿液填填入注漿孔中中,多余的清清除掉,但需需防止漿液凝凝固時產生收收縮的影響,拔拔管要及時,切切不可久留孔孔中,否則漿漿液凝固后不不能拔出。漿液沖洗:當噴噴漿結束后,立立即清洗高壓壓泵、輸漿管管路、注漿管管及噴頭。旋噴法形式有單單管法、二重重管法、三重重管法、多重重管法、干噴噴法,各具特特色,可根據據工程要求和和土質任意選選用。單管法:單獨噴噴射高壓水泥泥漿的單管法法,使用φ42mm或φ50mm的地地質鉆桿為注注漿管、噴射射流為漿液,以20Mpam,深度達45m。二重管法:高壓壓水泥漿液和和壓縮空氣同同軸噴射的二二重管法,使使用了雙通道道的二重管,分分別輸送漿液液和空氣二種種介質,噴射射流為漿液及及空氣,以20Mpa的高壓壓漿液噴射流流外環繞一圈圈0.7Mpaa空氣噴射射流,在它們們共同作用下下破壞土體。樁樁徑介于單管管與三重管之之間,一般為為0.8-11m,深度達20m。三重管法:高壓壓水、壓縮空空氣和水泥漿漿同時噴射的的三重管法,施施工時預先用用鉆機(或振振動樁機)鉆鉆成直徑為φ150-2219mm的孔,然然后將三重旋旋噴管(TY-3001型)插入孔孔內旋噴,使使用三根管子子重合在一起起,互不相通通的三重管,分分別輸送水、空空氣和漿液三三種介質,噴噴射流為水和和空氣,即以以20Mpa的水噴噴射流,外環環繞一圈0.7Mpaa的空氣,漿漿液填充噴射射流造成的空空隙,樁徑一一般為1-2m,深度達30m。清水開孔、二次次成樁旋噴新新工藝清水開孔噴注漿漿是將開孔與與成樁工藝分分開進行,開開孔使用高壓壓清水由上至至下,即鉆機機立好以后,噴噴嘴即噴出壓壓力為20Mpa以上高高壓清水,用用高壓水沖切切土,旋轉鉆鉆桿,并按每每分鐘20cm的速度往往下鉆,使噴噴射流成扁平平的螺旋形沖沖切鉆桿周圍圍土體,形成成圓柱形的空空孔,鉆桿不不斷往下鉆,由由高壓水沖切切出的泥漿不不斷上冒,鉆鉆孔不斷加深深,鉆孔下至至預定設計孔孔深,鉆孔便便即告完成。待待鉆桿下至預預定深度后,漿漿噴射高壓水水換成噴射高高凝固漿液(水水泥漿或水泥泥化學漿)進進行旋轉,并并徐徐提升鉆鉆桿,借噴射射旋轉的提升升的協調作用用,將凝固漿漿液和原鉆孔孔重的沉渣以以及新的沖切切土體旋轉成成一體,從而而固化成樁,鉆鉆桿提升到那那里,樁體就就在那里形成成。(三)質量標準準1.保證項目旋噴樁使用的水水泥品種、標標號、水泥漿漿的水灰比和和外加劑的品品種、單量必必須符合設計計要求。檢驗驗方法:檢查查出廠證明、合合格證、試驗驗報告。現場載荷試驗::確定單樁承承載力。開挖檢查:旋噴噴樁體凝固7天后,經開開挖作直觀檢檢查、現場取取樣、加工成成標準試塊立立方體,檢驗驗單軸抗壓強強度。2.基本項目旋噴樁深度、直直徑、整體性性、樁體強度度等及其物理理力學性能必必須符合設計計要求。檢驗驗方法:鉆孔孔取樣檢驗和和標準貫入試試驗,平板載載荷試驗、開開挖檢查和檢檢查施工日志志。冒漿體試塊試驗驗,取施工過過程中冒漿體體試驗其物理理性能,作為為判斷強度參參數,所取冒冒漿應選取噴噴射后期的即即水泥與土混混合狀態較接接近地下實際際混合狀態的的冒漿。檢查樁體均勻性性,鉆孔取芯芯,并可檢驗驗抗壓強度。標貫試驗,成樁樁后兩周內進進行試驗,根根據觸探擊數數N10用對比法來來判斷樁身強強度。允許偏差旋噴樁的質量允允許偏差和檢檢驗方法應符符合下表的規規定。檢查數量:按樁樁數抽5%。項目允許偏差檢驗方法樁體中心位置50拉線及尺量檢查查鉆孔垂直度1.5H/1000用測斜儀或吊線線和尺量檢查查(四)施工注意意事項避免工程質量通通病鉆機就位后應進進行水平、垂垂直校正,鉆鉆桿應與樁位位吻合,偏差差控制在10mm內。旋噴樁施工前必必須確定旋噴噴參數(旋噴噴速度、提升升速度、噴最最直徑)。旋噴施工主要技技術參數項目單管法二重管法三重管法參數噴嘴直徑(mmm)φ2-3φ2-3φ2-3噴嘴個數(個)21-21-2旋噴速度(r//min)20105-15提升速度(m//min)20-25105-15機具性能高壓泵壓力(Mpa)20-4020-4020-40流量(L/miin)60-120(漿漿液)60-120(漿漿液)60-120(水水)空壓機壓力(Mpa)—77流量(L/miin)—1-31-3泥漿泵壓力(Mpa)—-20-50流量(L/miin)——100-1500漿液配合比水:水泥:陶土土:堿=1.5:1:0.03:0.00009旋噴深層長樁,倘倘若單一固定定旋噴參數形形成直徑不均均,上部較粗粗,下部較細細的固結體,嚴嚴重影響旋噴噴固結體的質質量和抗滲作作用,則應根根據不同深度度、不同土質質情況變化,選選擇合適的旋旋噴參數,才才能獲得均勻勻密實的長度度。旋噴注漿加固土土體的直徑(m)單管法二重管法三重管法多重管法黏性土0<N<10110<N<22020<NN<302±0.28±0.20.6±0.221.6±0.331.2±0.330.8±0.332-4砂性土0<N<10110<N<22020<NN<301.0±0.220.8±0.220.6±0.221.4±0.331.2±0.331.0±0.33砂礫20<N<3000.6±0.221.0±0.33注:1.定噴加加固土的長度度為旋噴長度度的1倍。2..N為標準貫入入值。(3)旋噴樁管管達到預定深深度后,應進進行高壓射水水試驗,合格格后方可噴射射漿液,待達達到預定壓力力排量后,再再逐漸提升旋旋噴管,深層層旋噴時應先先噴漿后旋噴噴和提升,防防止注漿管扭扭斷。噴注種類固結體性質單管法二重管法三重管法單樁垂直極限荷荷載(N)500-60001000-122002000單樁水平極限荷荷載(N)30-40最大抗壓強度(Mpa)砂類土10-220,黏性土5-10,黃土5-10,礫砂8-20平均抗拉/抗壓壓強度1/5-1/110彈性模量(Mppa)K×103干密度(g/ccm3)滲透系數(cmm/s)砂類土10-55-10-66黏性土10-66-10-77礫砂10-6--10-7C(MPa)φ(角度)砂類土30-440黏性土20-330N(擊數)砂類土30-550黏性土20-330彈性波速(km/s)P波砂類土2-3黏性土1.5--20S波化學穩定性能較好旋噴冒漿處理冒漿:旋噴時高高壓噴射在地地基中切削土土體,其加固固范圍就是噴噴射距離加上上滲透部分長長度為半徑的的圓柱體。一一部分細小的的土粒被噴射射漿液所置換換,隨著液流流被帶到地面面上(俗稱冒冒漿),其余余與漿液攪拌拌混合。在旋噴過程中往往往有一定數數量土粒隨著著一部分漿液液沿著注漿管管冒出地面,通通過對冒漿觀觀察,冒漿量量小于注漿量量20%為正常現象象,超過20%或完全不冒冒漿者,應查查明原因,采采取相應的措措施。地層中有較大的的空隙而引起起不冒漿,則則可在漿液中中摻加適量的的速凝劑,縮縮短固結時間間,使漿液在在一定范圍內內凝固。另外外,還可在空空隙地段增大大注漿量,填填滿空隙,再再繼續正常旋旋噴。冒漿量過大是有有效噴射范圍圍與注漿量不不適應所致,可可采取提高噴噴射壓力;適適當縮小噴嘴嘴直徑;加快快提升和旋噴噴速度等措施施,減小冒漿漿量。冒出地面漿液應應經過慮、沉沉淀和調整濃濃度后才能回回收利用,但但回收難免沒沒有砂粒,故故僅有二重管管旋噴法可利利用回收的冒冒漿再注漿。在插管旋噴過程程中,要注意意防止噴嘴被被堵,水、汽汽、漿、壓力力和流量必須須符合設計值值,否則要拔拔管清洗,再再重新進行插插管和旋噴。使使用雙噴嘴時時,若一個噴噴嘴被堵,則則用復噴方法法繼續施工。插插管過程中,為為防止泥砂堵堵塞,可邊射射水邊插管,水水壓力控制在在1Mpa,高壓壓水噴嘴要用用塑料布包裹裹,以免泥土土堵塞。選用水泥應經試試驗及過篩,其其細度應在標標準篩(孔徑徑0.08mmm)的篩余量量不大于15%,漿液攪拌拌后不得超過過4小時,當超超過時應經專專門試驗,證證明其性能符符合要求方可可使用。鉆桿的旋轉和提提升必須連續續不中斷,拆拆卸鉆桿要保保持鉆桿有0.1m以上搭接長長度,以免使使旋噴固結體體脫節,中途途機械發生故故障,應停止止提升、鉆桿桿和旋噴,以以防止樁體中中斷,并應立立即檢查,排排除故障,為為提高旋噴樁樁承載能力,在在樁底部1m范圍內應采采取較長持續續時間的措施施。當采取水泥漿進進行旋噴時,在在漿液與土攪攪拌混合的凝凝固過程中,由由于漿液析水水作用,一般般均有不同程程度收縮,造造成固結時出出現凹陷(凹凹陷通常在樁樁頂0.3-11m之間),深深度隨土質、漿漿液析出、固固體直徑等因因素而異,當當樁頭凹陷量量大對土加固固及防滲影響響大,應采取取靜壓注漿補補強。相鄰樁施工間距距宜大于4m,相鄰兩樁樁施工間隔時時間(樁距2D)應小于48小時。作為端承樁,應應深入持力層層2m為宜。旋噴旋噴高壓射射漿可處理灌灌注樁質量問問題,具體措措施:砼灌注樁有裂縫縫、孔洞、斷斷樁等質量問問題時,可在在原樁位鉆孔孔,取出樁芯芯,在鉆孔內內注射高壓漿漿液,使樁體體獲得濃水泥泥漿填充,增增加其整體性性。當砼樁長不足,樁樁尖未達到持持力層或泥渣渣土過厚的灌灌注樁,可采采用接樁處理理,在灌注樁樁下端至持力力層范圍內高高壓射漿,使使柱狀固結體體與灌注樁相相連。當灌注樁有縮頸頸、樁體橫截截面積小,在在原樁位旁邊邊噴一個至數數個旋噴樁相相連,增大原原樁截面,提提高樁承載力力。對摩阻力小軟土土層的灌注樁樁采用旋噴,可可改變軟土性性質,增大樁樁摩阻力。主要安全技術措措施

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