沿海岸單管高壓旋噴樁施工

[關鍵字]高壓旋噴　施工 

　　1　概述 

　　某沿海電廠附屬構筑物擬開挖基坑，作業(yè)段基底絕對標高在-9.00m左右，場區(qū)地層主要為人工填土層、海積層、坡洪積層和殘積層，下伏基巖為不同風化程度的花崗巖類。受潮汐作用，海平面以下的基坑內(nèi)將產(chǎn)生涌水、滲水，基坑必須采取有效的圍護、支撐、止水及積水明排，才能保證干開挖及結構干施工的順利進行。本工程圍護止水采用單管單管高壓旋噴樁工藝。 

　　2　高壓旋噴注漿具有的特點： 

　　1）提高地基的抗剪強度，改善土的變形性質，使在上部結構荷載作用下，不產(chǎn)生破壞和較大沉降。 

　　2）能利用小直徑鉆孔旋噴成比孔大8～10倍的大直徑固結體；可通過調節(jié)噴嘴的旋噴速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量旋噴成各種形狀狀體；可制成垂直樁、斜樁或連續(xù)墻，并獲得需要的強度。 

　　3）可用于已有建筑物地基加固而不擾動附近土體，施工噪音低，振動小。 

　　4）可用于任何軟弱土層，可控制加固范圍。 

　　5）設備較簡單、輕便，機械化程度高，全套設備緊湊，體積小，機動性強，占地少，能在狹窄場地施工。 

　　6）料源廣闊，施工簡便，操作容易，管理方便，速度快，效率高，用途廣泛，成本低。 

　　3　設計要求 

　　1）高壓旋噴樁的樁徑為Φ800，樁長穿透碎石土層進入淤泥混沙層不小于2m，且設計有效樁長不小于16m。對于在樁長16m范圍內(nèi)遇基巖的情況，旋噴樁應進入強風化基巖0.5m。 

　　2）旋噴樁選用強度等級為32.5級的普通硅酸鹽水泥，建議在水泥漿液內(nèi)添加0.2%（以水泥重量%計）的木質素磺酸鈣，漿液的配合比按1：1控制，并且應邊攪拌邊噴射。樁體水泥建議用量不小于450kg/m。 

　　3）本工程高壓旋噴樁主要用于圍護止水。 

　　4　施工工藝 

　　單管旋噴注漿法施工工藝流程如下： 

　　施工準備→測量定位→機具就位→鉆孔至設計標高→旋噴開始→提升旋噴注漿→旋噴結束成樁。 

　　1）施工準備 

　　先進行場地平整，清除樁位處地上、地下的一切障礙物，場地低洼處用粘性土料回填夯實，并做好排漿溝。 

　　2）測量定位 

　　首先采用全站儀根據(jù)高壓旋噴樁的里程樁號放出試驗區(qū)域的控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據(jù)樁距傳遞放出旋噴樁的樁位位置，用小竹簽做好標記，并撒白灰標識，確保樁機準確就位。 

　　3）機具就位 

　　人力緩慢移動至施工部位，由專人指揮，用水平尺和定位測錘校準樁機，使樁機水平，導向架和鉆桿應與地面垂直，傾斜率小于1.5%。對不符和垂直度要求的鉆桿進行調整，直到鉆桿的垂直度達到要求。為了保證樁位準確，必須使用定位卡，樁位對中誤差不大于5cm。 

　　4）旋轉鉆進 

　　插管與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時插管作業(yè)同時完成。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，高壓水噴嘴邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa，至設計標高后停止鉆進。 

　　5）漿液配置 

　　高壓旋噴樁的漿液，采用抗腐蝕的礦渣水泥，水泥漿液配制嚴格按設計要求控制為水灰比1∶1，水泥漿比重1.49。攪拌灰漿時，先加水，然后加水泥，每次灰漿攪拌時間不得少于2分鐘，水泥漿應在使用前一小時制備，漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，直到噴漿前。噴漿時，水泥漿從灰漿拌和機倒入集料斗時，過濾篩，把水泥硬塊剔出。水泥漿通過膠管送到旋轉振動鉆機的噴管內(nèi)，最后射出。 

　　6）噴射注漿 

　　在插入旋噴管前先檢查高壓設備和管路系統(tǒng)，設備的壓力和排量必須滿足設計要求。各部位密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物，并做高壓水射水試驗，合格后方可噴射漿液。 

　　旋噴作業(yè)系統(tǒng)的各項工藝參數(shù)都必須按照預先設定的要求加以控制，并隨時做好關于旋噴時間、用漿量，冒漿情況、壓力變化等的記錄。 

　　噴射時，先應達到預定的噴射壓力、噴漿旋轉30秒，水泥漿與樁端土充分攪拌后，再邊噴漿邊反向勻速旋轉提升注漿管，提升速度為260mm/min，直至距樁頂1米時，放慢攪拌速度和提升速度。保證樁頂密實均勻。中間發(fā)生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即檢查排除故障，重新開始噴射注漿的孔段與前段搭接不小于1m，防止固結體脫節(jié)。 

　　7）沖洗 

　　噴射施工完成后，應把注漿管等機具設備采用清水沖洗干凈，防止凝固堵塞。管內(nèi)、機內(nèi)不得殘存水泥漿，通常把漿液換成清水在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管和軟管內(nèi)的漿液全部排除。 

　　8、重復以上操作，進行下一根樁的施工。 

　　5　灌漿體制作 

　　拌制水泥漿，采用自制立式水泥漿攪拌機壓注漿前10min制好水泥漿，水泥采用32.5#普通硅酸鹽水泥，水泥必須合格并無結塊現(xiàn)象。攪拌時間不小于5min，每桶漿料在30min內(nèi)用完，超過30min未用的漿液予以廢棄。水泥漿水灰比為1：1，按規(guī)范要求，在漿液中建議摻入水泥用量的2%的水玻璃，來提高水泥漿的穩(wěn)定性。 

　　6　施工參數(shù) 

　　1）水泥注漿壓力控制在1～2MPa； 

　　2）提升速度按13～20cm/min控制； 

　　3）噴管旋轉速度控制為15～20r/min； 

　　4）噴射到設計樁頂標高后即可終噴，箱涵加固樁要求多噴1.5m高。　如在噴射結束后，樁頂漿料收縮而出現(xiàn)凹穴，則8h內(nèi)進行補漿處理； 

　　5）清洗注漿機具是防止水泥固化和防止固化顆粒堵塞噴嘴的必要措施； 

　　6）上下孔施工應連接快速有序。 

　　7　結語 

　　高壓旋噴注漿在沿海地區(qū)廣泛應用，它的施工工藝及技術發(fā)展也比較成熟。其特點：提高抗剪強度，加固地基而不擾動附近土體，速度快、效率高、成本低。