高压旋喷桩施工机理、施工工艺及检测要点

高压旋喷桩施工机理、施工工艺及检测要点随着现代建筑质量要求不断提高，对地基处理质量要求也随之提高，高压旋喷桩也被得到适量应用，尤其在砂质粉土地基施工中得到了较好的效果，但该施工工艺决定在该工艺施工中必须规范施工管理、施工过程中严格按照施工工艺和机具要求操作，并加强桩体质量控制与检测，方可保证桩体施工质量，体现其经济和技术效益。旋喷桩及作用机理旋喷桩高压旋喷桩是利用拌浆系统、高压注浆系统、钻机等设备，先将钻机钻进到设计深度后利用高压注浆泵等通过安装在钻杆机端的特殊喷嘴向周围土体喷射水泥浆液，钻杆以一定速度慢慢提升，过程中将水泥浆变为上下移动、旋转的高速射流，利用该射流的强大动能将周围土体破碎、搅拌强制混合，最终在硬凝后形成圆柱状水泥土固结体，即形成旋喷桩，施工中可根据工程实际需要调整钻机提升速度、变化喷射压力或变换喷嘴直径以改变流量使固结体成为设计所需形状，旋喷桩根据施工注浆管类型可分为单管、二重管、三重管及双高压多重管等。作用机理高压旋喷桩施工过程中利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻至土层预定深度，通过高压设备将浆液从喷嘴内喷出冲破周围土体，当高能量、高速度、呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度则会导致土粒从土体剥落，其中部分粒径较小颗粒随浆液冒出水面，其余则在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下同浆液混合，并按照一定的浆土比例和质量大小重新进行有规律的排列，施工后成为一个圆形孔，其中为稠度较大的水泥土浆液，因此周围土体不易发生塌方现象，且施工过程中对周围土体扰动较小，桩体凝固时间较短，且终凝后桩体强度远超过周围土体强度并随时间延长逐步增强。施工中浆液克服地层阻力渗入周围土体空隙内考水泥浆液特性来固化地层来提高其强度，其加固机理主要包括旋喷流切割破坏土体作用，施工中喷流以脉冲形式冲击土体而破坏其结构并出现空洞，并在钻杆旋转和提升过程中在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下土粒与喷嘴相反方向同混合液形成固结体；在切割破碎土体过程中在破碎带边缘的剩余压力对土层有压密作用。施工工艺及质量检测高压旋喷桩施工工艺确定桩底深度。先通过水准仪测定施工现场地面标高，之后根据设计桩顶和桩底标高计算出实际入土深度，一般用深度计将精度控制在100mm范围内；就位、对中。在桩机就位时应保证机架四个支腿均匀接地，后通过机架上的垂线进行双线控制，并确保其垂直度不超过0.1%，在对中过程中首先根据施工场地地面标高来调整深度计，之后调整钻头使其精度控制在+10mm范围内；泥浆制备。结合试桩所需水泥用量和清水用量参数，将所需浆液等分为若干份倒入搅拌池内不停搅拌，并应用比重计来控制水灰比；旋喷进孔。根据给定的施工参数钻进空桩部分低压注水，当钻至设计桩顶标高以上80～100cm时则应启动高压注浆泵，高压注入清水，边喷水边旋转下沉；旋转提升。钻机钻进过程中当钻至桩底设计标高以上0.5m时则可停止注入清水，并开始注入高压浆液，当钻至桩底设计标高后则可停止下钻开始提升钻机，并边旋转提升边喷浆；重复旋喷搅拌。当钻机向上提升到桩顶标高以上80cm位置则可重复旋喷下沉，一般重复下沉深度控制在6～8m，之后进行旋喷提升，文/贺 亮该次下沉过程中应将送浆压力控制在4～6MPa，提升过程中应将压力控制在22～24MPa，重复旋喷搅拌完毕后则可用返回的纯水泥浆对上一根桩进行回灌。高压旋喷桩质量检测施工过程检测。钻机就位后应检测其钻孔位置准确，同设计位置偏差不超过5cm；应保证钻机安装在孔位正上方并保持垂直，施工过程中旋喷管的允许倾斜度不应超过1.5%；钻杆下钻到设计深度后则可启动高压泵，待其压力达到设计灌注压力后则先进行旋喷，其提升高度应高出桩顶设计标高0.5m；施工中应随时监控桩径情况，若存在变化较大现象则应及时采取措施以保证达到设计桩径尺寸；由于桩体最终强度受地质条件和水泥掺加量两个因素控制，因此施工中应结合地质情况调整水泥浆体的配合比以保证最终桩体强度；成桩完整性包括是否存在段桩、缩颈及桩头夹泥现象，为避免该类现象在施工中应保持喷射压力稳定、钻杆旋转及提升速度均匀以保证桩径均匀；在换接钻杆过程中应保证其有20cm的搭接以免出现断桩现象，对桩头部位应进行复喷以防出现夹泥现象。施工后检测。高压旋喷桩成桩质量检测时检测数量应不少于总量的5%，并不少于3根，对检测不合格的成桩应在其附近进行补喷或其他有效措施后进行复测，检测点应选择有代表性的桩位、施工中出现过异常现象的部位或地基条件复杂的区域，检测方法主要包括。开挖检查。开挖检查一般是对试桩进行检查，其是待桩体灌注结束后7d或更长时间对具有一定强度的桩体进行检查，开挖应保证桩体完全裸露以便于直接检查固结体的垂直度、桩径及强度；若旋喷桩用于加固工程则在开挖时不易开挖过深，并在检查完毕后应及时2012年第15期(8月上)

《交通世界》

51C机械广场ONSTRUCTION EQUIPMENT公路施工机械的租赁经营管理文/邢永东随着国内公路建设进入新的发展阶段，为施工企业创造了新的历史机型化、价格昂贵的机械是一个较为慎重的问题，购买势必造成占用大量资金或增加生产成本，甚至给企业带来经济压力，而租赁方式则具有较强的低成本优势，并可优化和集中设备资源，设备租赁后使用方又原来对设备的无偿使用变为有偿使用，且使用时间越长则租金越多，必将促使租用单位在有效时间内充分发挥机械效能，提高其利用率，因此会在很大程度上降低机械的使用成本。情况下则可将闲置机械外租而增加收入，以免机械闲置而放松围护和管理现象发生，利于企业持续发展。遇，但公路施工较其他施工企业更受时间和季节等方面因素的影响，经常存在施工时断时续的现象，在施工淡季大量机械设备闲置，大量闲置的设备不仅造成大量固定资产资金的积压，增加了其更新换代的难度，也造成了设备资源的极大浪费，最终出现部分施工方现有设备无法满足施工需要而对设备需求量剧增，而公路部门的大量设备闲置，最终导致大量设备供需失调，因此如何有效解决该工序矛盾，提高机械设备利用率，更好的发挥其经济效益具有非常重要的意义。专业管理对施工方而言，机械的使用权较所有权更为重要，因为使用权可为企业创造效益，因此施工企业可购置一些利用率较高的专用机械，而对通用机械需要时则可通过向社会租赁，而对于小型机械则可采取由施工队伍采购的措施，可创造出需管理的机械数量少，不仅利于提高机械的利用率，充分发挥其投资效益，并利于实行专业化机械管理，提高机械的管理水平。合理调剂在工程施工工作量较大、工期较紧的情况下施工方可通过租赁而得到急需的机械，避免了因购置而占用大量资金，并可节约时间，一般大型机械购置从计划到最后调试运行需几个月时间；而在己方工程量较小、工期较为宽松的推动租赁事业发展公路工程施工流动性强，生产条件多变，而对施工机械采用租赁的方式更能降低单位产品的生产成本，提高经机械租赁的优越性集中资源提高利用率对大多数施工企业而言，购买大将土体恢复原状。钻孔取芯检测。当桩体龄期达到28d后方可采取钻探取芯检测以鉴别、判断桩体桩长、完整性、水泥掺入量以及桩体是否夹泥等，应将取芯试件制作为标准试块后通过室内无侧限抗压强度试验来检测桩体强度，钻孔取芯位置一般在距桩中心10～15cm处。承载力检验。一般通过复合地基荷载试验和单桩荷载试验进行竖向承载力检验，检验时间必须在桩身强度满足要求后，并尽量在成桩28d后进行，检验桩体数量宜为总数的0.5～1%,并不应少于3点。低应变法。该方法的理论基础为一维线弹性杆件模型为依据，利用应力波在遇到不同的波阻抗时所产生的翻身和透射情况来检测桩身的完整性，并依次来判断桩身缺陷位置和程度。注混凝土对地基基础承载力产生负面影响；在钻头下沉前应进行试喷检查以防喷嘴堵塞；钻机开钻前应对其调平，并应以机架两边所挂垂线平行机架为准，钻进过程中因故导致钻机下陷倾料时应及时调整；若采用单根旋喷桩时因其抗折能力较差而应使其中心受压；在桩身灌注过程中应随时观察冒浆情况，若出现冒浆异常则应结合地质情况采取回灌或速凝浆液等措施补偿；施工中由于浆液的析水作用导致桩头均会产生不同程度的收缩，因此应对刚结束的旋喷桩及时回浆，在回浆过程中应采用水泥浆或水泥含量高的冒浆回灌，在回灌前应确保杂物进入桩孔；每次开钻前应将深度指针归零以保证钻进深度准确，当钻头钻至桩底0.5m时应提前进浆以防止桩身底部因送浆距离较远而形成桩底夹泥影响桩身质量；最终桩端进入持力层深度不应小于2000mm，当钻头接近持力层则应随时观察钻孔出渣情况以验证是否进入持力层，具体可通过观察电流大小，若出现电流值快速增大并稳定在某值则证明已经进入持力层，桩头进入持力层要求深度后应在原位旋转喷浆1min以扩大桩底提高桩端承载效果；若遇到粘性较大的粉质黏土层施工中可通过降低钻头尺寸、提升速度并提高钻头旋转速度来扩孔，并可适当增加搅拌叶片等措施来防止桩身缩颈夹泥；成桩过程中应随时检查单桩泛浆情况，反浆量在8～12%范围内则属正常，若超出该范围则应查找原因，成桩后应及时用工具将孔口盖好以防泥浆流入。结语高压旋喷桩施工技术经过多年完善在砂质粉土内取得了良好的效果，尤其在施工场地狭小的区域内施工更突显其可随时调整其成桩方向、长度和大小等参数的优越性，同时成桩形状及强度可进行控制，达到灵活布置，随着高压旋喷桩被越来越多的应用于地基处理，应逐步加强对其熟悉、了解以便推动该施工工艺更加合理和先进。作者单位：抚宁县交通运输局地方道路管理站质量控制要点若高压旋喷桩用于加固工程则旋喷桩施工主要采用隔孔施工以免连续灌52TRANSPOWORLD 2012No.15(Aug)