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谈旋喷桩施工工序控制和施工技术保证措施
发布时间:2016/8/24 14:35:03  |  浏览次数: 8

本人积极参与公司各在建项目的施组和专项方案的修改和审核工作。现根据龙大高速大浪市政配套工程项目及地铁6号线6602-2标给排水迁改项目的特点,提出许多优化施组及方案的建议和措施。现在具体就龙大项目河道支护方案谈点个人看法。

龙大项目80%的工程量为河道改造工程,即新建钢筋砼箱涵和岩土工程,这里的岩土工程指的是边坡支护结构工程,因红线两侧民房及工业厂房距河道太近,基坑开挖不具备放坡条件,并且最深基坑深达10m左右,设计上采用多种支护结构形式来以保证河道基坑、周围道路、周边建筑物、地下管线的安全前提下,确保支护结构的安全、施工前后沉降和位移指标符合相关规范要求。实际施工证明设计方案施工可靠、方便,工期满足要求。

龙大项目河道改造工程的支护结构形式多种,主要是桩锚式支护、放坡式钢化管喷射砼支护、钢板桩支护、桩板钢梁内撑式支护。

B河道左侧距离周边民房较近,设计采用桩锚式支护结构;B河道右侧紧靠布龙路机动车道,设计采用放坡式钢化管喷射砼支护和钢板桩支护结构。A河道左侧距离工业厂房较远,河道左侧原布龙路机动车道外为路肩挡墙,设计采用靠厂房侧为桩柱式支护、靠布龙路内侧设砼腰梁,采用桩板钢梁内撑式综合支护结构。

这里主要探谈龙大项目河道基坑桩锚式支护结构中高压旋喷桩施工技术,注重工序施工质量和施工技术保证措施。

一、龙大项目河道基坑支护结构设计方案简介

1、河道基坑支护结构设计方案

B河道HB0+073HB0+402.920HA0+000HA0+161段距离周边商铺较近,最近处只距基坑坑边缘5m,基坑开挖深度6~8m,设计采用桩锚支护形式。支护桩采用桩径1.0m、桩间距1.4m砼灌注桩,桩长15~18m;整个支护段采用∅600@1400单管桩间旋喷桩止水和桩外侧∅600@400单排单管搭接式高压旋喷桩止水帷幕,旋喷桩桩长8.7~11.7m;基坑底、中设两道腰梁,灌注桩顶设冠梁,锚索两道腰梁和冠梁中,锚索3×75@3.2m、长度22~28m、水平向下30°布置。

2、支护结构旋喷桩设计布置图


3、旋喷桩工程数量表


二、旋喷桩设计参数要求

1、水泥采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥,水灰比为0.81.2

2、采用单重管高压定喷施工工艺,成桩直径600,孔距300400,水泥用量不少于200kg/m,高压水泥浆的压力宜大于20MPa,提升速度0.080.10m/min

3、孔位偏差<30mm,垂直度偏差<1%,并确保桩体的均匀性和连续性。

4、喷嘴达到设计底标高时并各参数达到设计要求时开始提升,由下而上喷射,分段提升的搭接长度不小于100mm

5、旋喷桩抽检数量不小于总数的2%,不合格应补喷;质量检测在喷射注浆4周后进行,主要检测水泥用量、桩身完整性、桩身强度及桩长,并采用开挖检查固结体垂直度和形状。

三、旋喷桩施工工序要点

1、选择施工机具

根据提供的地勘资料和现场挖探结果,表明该段地质土多为人工填土以及第四系松散堆积土层,夹部分乱填石,含水性及透水性较好,但局部段落需先作引孔方可进行旋喷桩施工,综合选择旋喷桩施工机具如下。



2、施工安排

旋喷桩施工顺序:B河道悠山美地段→B河道起点段→A河道→B河道石观工业区和茶角坎村段。施工进度安排:计划3个月完成。最终实际施工结果基本与计划安排一致。

3、旋喷桩工艺控制

3.1原地面处理

旋喷桩施工前,场地应平整,必须清除地上、地下一切障碍物。原地面清理、整平后用小型压路机碾压密实, 满足钻机自重和抗钻机倾倒要求,地面较软时应采取如换填等措施防止施工机械失稳,挖好排浆沟,设置回浆池,喷浆过程中冒出的浆液、泥土及时处理,防止污染环境。

3.2桩位放样

按照设计图纸进行布置桩位,用全站仪按20m为一个断面测放桩位,每个断面测放2个桩位;根据控制点用钢尺拉出点位后钢钎打入20cm深后灌入白灰,编上桩号、孔号,依据基准点进行测量各孔口地面高程。

3.3引孔钻机就位

钻机就位前,技术人员对桩点进行十字定位,根据设计桩长合理配置钻杆长度(一般2m/节)。根据测放的桩位,将钻机移到桩位上,钻头对准桩中心的误差控制在50mm 内,调平机身,用线垂随时检查钻杆垂直度,及时调整,保证钻杆垂直度容许偏差不大于1%。旋喷钻机就位同引孔钻进。

3.4引孔钻进

1)使用MDL-135E1型锚固钻机引孔,每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次,以保证钻孔垂直。钻孔过程中要详细记录好钻孔深度,保证钻孔深度的准确;在钻进过程中随时注意地层变化,记录钻机钻入底层的反应作为地质复核情况的参考。与设计地层不符及时上报设计、监理单位。

2)接长钻杆:当一根钻杆钻进后,停止射水待压力下降后,接长钻杆,在继续射水钻进,直到钻到设计桩底标高。

3)引孔至设计标高后,将引孔钻机撤离,旋喷钻机(使用MGJ-50型振动钻机)就位。

3.5配制水泥浆

1)按设计配比进行浆液搅制,浆液用高速搅拌机搅制,拌制浆液必须连续均匀,搅拌时间不小于30S,一次搅拌使用时间亦控制在4h以内,在制浆过程中用比重计应随时检测浆液比重,P.O42.5级普通硅酸盐水泥浆液比重一般为1.451.5,为了保证浆液的浓度,应当采用二次搅拌配制浆液,即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液,搅拌3~5分钟后放入第二只搅拌桶中待用,禁止采用一只搅拌桶,一边配浆一边抽浆,否则难以控制浆液水灰比。

2)搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液,保证高压喷射注浆连续供浆需量;制浆材料称量可采用质量或体积计量法减小其误差。

3)配置的浆液应过滤,防止喷射过程中堵塞喷嘴,并定时检测浆液密度,浆液宜随制随用,旋喷过程中应有防止浆液沉淀的措施;

4)水泥用量:根据设计图纸,每米水泥用量应为200kg

3.6喷射注浆

1)喷射注浆前应检查高压设备与管路系统,管路应通畅并密闭良好。

2)钻机钻杆即喷射注浆嘴通过引孔达到桩顶设计标高后开始旋转喷浆,并沿引孔缓慢钻进至桩底设计标高,此时喷浆管内应先达到预订的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管进行喷射注浆。

3)当喷管插入预定深度后,由下而上进行喷射作业,值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合要求,并随时做好记录,每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。

4)高压水泥浆的压力宜大于20MPa,提升速度0.080.10m/min

5)在注浆喷射过程中出现压力骤然上升或下降、大量冒浆等异常情况时,应及时停止提升和注浆,以防止断桩,查明原因并及时采取措施;喷射注浆过程中,应检查注浆流量、注浆泵压力等参数是否符合设计要求,并作好记录;注浆量不足影响成桩质量时,应采取复喷措施;当桩周土为成层土时,应对相对软弱土层增加水泥掺量。

6)旋喷管分段提升作业时宜搭接处理,搭接长度不应小于0.1m;旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1m开始,慢速提升旋喷,旋喷一定时间,再向上慢速提升0.5m,直至停喷面,桩顶和桩底宜复喷;钻机钻杆应匀速旋转、提升,确保桩体连续、均匀。

7)高压喷射注浆完毕应迅速拔出喷射管。因故停喷后续喷时,喷射搭接长度不小于0.5m,若停机超过3小时,应拆卸输浆管道,清洗干净,在原桩位旁边补桩。必要时应在原孔位采取冒浆回灌或二次注浆等措施,防止浆液凝固收缩影响桩顶质量。

8)通过前期选择3批每批15~20根桩进行桩,交错施工,控制喷管提升速度指标在0.08m/min0.09m/min0.10m/min三个等级,待喷浆7天后采用挖探检测桩身每米水泥用量、桩身完整性、桩身强度、桩间咬合程度和形状,取满足设计参数要求的最优喷管提升速度指标来指导下步大范围旋喷桩施工。

3.7冲洗

喷射施工完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内、机内不得残存水泥浆,通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除

3.8移机

当上一根桩施工完毕后,钻机移位,进行下一根桩的施工,下一根桩施工时,应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。

3.9桩头清理

1)旋喷桩成桩7天后可进行桩间土开挖及清运,桩间土采用小型挖机配合人工开挖,开挖过程中不能触动桩身和桩头,清除保护土层时不得扰动基底土施工,防止形成橡皮土,施工时严格控制标高,不得超挖,清除的桩间土用小型自卸车运至弃土场。

2)桩间土清理完成后,测量桩顶标高,并在每根桩桩顶设计标高处用红油漆做环向标记,划出切割位置,在切割线位置使用铁皮包裹切割线以下桩基,防止切割和楔断桩头时损坏桩身;采用切割深度8cm以上的切割机,环向切割一圈,切缝必须环向贯通,切割完成后采用电钻(φ20mm钻头)沿切缝处四周对称打4个眼,每个钻眼用人工均匀打进錾子,同时将四个錾子往桩身凿进断掉桩头,截桩头时领工员、技术员现场值班,严禁野蛮施工,严禁桩头截除时对桩身的破坏。桩头截除后,用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平至设计高程。

四、旋喷桩施工技术保证措施和施工注意事项

1、施工技术保证措施

1.1施工前调试好各种施工机具,喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m

1.2根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。

1.3旋喷钻机就位时机座要平稳,立轴或转盘与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于1%,钻机钻孔时,钻头严格对位,并作水平校正,以减少孔位偏差和孔斜。

1.4根据每根桩的灰浆用量,提前制作,并经充分搅拌,超过初凝时间的浆液不得使用;灰浆经过两道过滤网的过滤,以防喷嘴发生堵塞;抽入储浆桶内的灰浆要不停的搅拌。

1.5浆液宜随制随用确保浆液质量,喷射过程中应有防止浆液沉淀的措施。

1.6喷射注浆时应估计水泥浆的前峰已流出喷头后或待泵压上升至额定值后自下而上、均匀提升,喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm,防止固结体脱结。

2、施工注意事项

2.1施工前确认地下管线的位置,在清除完地下管线后方可施工。

2.2喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足设计的要求。管路系统的密封圈必须良好,各通道和喷嘴内不得有杂物,经常检查和调整泵压、浆压、输浆量和提升速度,核定实际用浆量。

2.3喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩,使固结体顶部出现凹穴,应及时用水灰比为0.61的水泥浆进行补灌,并要预防其它钻孔排出的泥土或杂物进入。

2.4为了加大固结体尺寸,或为避免深层硬土固结体尺寸缩小,或提高强度部位,可以采用提高喷射压力、加大泵量或降低回转与提升速度等措施,也可采用复喷工艺。

2.5 冒浆的处理

在旋喷施工中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。

1)根据经验,冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量的20%者为正常现象;超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。

2)若因地层中有较大孔隙引起的冒浆,则可在浆液中掺入适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固。另外,还可在孔隙地段增加注浆量,填充孔隙后再继续正常旋喷施工。

3)冒浆量太大的主要原因一般是由有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。

4)减小冒浆的措施有三种:提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径、控制固结体形状。

通过上述措施的落实,龙大项目河道改造工程支护结构旋喷桩施工质量得到很好的控制,监督检测一次性合格,基坑开挖后可以看出完全达到设计预期的止水效果,选用的机具和指标参数得到最优控制,既很好的完成工程任务,又取得了较好收益。



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