高压旋喷桩施工工艺培训课件.ppt

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1、高压旋喷桩施工工艺培训,中国水利水电第七工程局有限公司深茂铁路五标指挥部工程技术部,1,目录,高压旋喷桩概念及分类工艺流程施工注意事项常见问题及解决办法安全环保及文明施工,2,一概念及分类,1.1概念 高压旋喷桩是喷射注浆法的一种，是将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥砂浆以高压流的形式从喷嘴内射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动力下等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样由下至上不断地喷射注浆，混合浆液凝固

2、后，在土层中形成具有一定强度的固结体。,3,一概念及分类,1.2加固原理高压喷喷桩加固分为两个阶段第一阶段为成孔阶段，用钻机成孔或密封良好的喷射管和带有喷嘴的喷射头进行成孔。成孔采用钻孔的方法，使喷头达到预定的深度。第二阶段为喷射加固阶段。用高压水泥浆，以高压通过喷嘴头上（直径约为2mm）向土中喷射，与此同时，钻杆一边旋转，一边向上提升。由于高压细喷流有强大的切削能力，喷射的水泥浆一边切削四周土体，一边与之搅拌混合，形成圆柱状的水泥与土混合的加固体。,4,一概念及分类,1.3分类根据机具的不同分为：单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。通过单根管路，利用高压泥浆(20MPa30Mpa)喷射冲切破坏

3、土体，成桩直径一般为0.30.8m。其加固质量好，好工速度快和成本低，但固结体较小。二重管法：又称浆液气体喷射法。在单层喷射管上又加以压缩空气，使用双通道的二重注浆管。成桩直径在1.0m左右三重管法：在二重管上再加一根水管，分别将水、气、浆三种介质通过喷射冲切土体，加固直径可达0.82.0m。,气泵,高压清水泵,5,二工艺流程,原始地形处理,测量放样,钻机就位,钻至设计深度,插入注浆管至设计深度,高压喷射注浆,喷射完毕,钻机移位,6,二工艺流程,2.1施工准备2.1.1场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理

4、布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场2的“三通一平”。2.1.1桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于20mm。2.1.3修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生1020%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。,7,二工艺流程,2.2钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于1%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转

5、正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。2.3切割成孔钻孔过程中详细记录孔位、孔深及地层变化（详见附表）。射水试验后，中等水量钻进，射水压力逐渐增加（防止喷嘴被堵），进行高压切割成孔至设计深度。旋喷桩应间隔施工（一般间隔46m），保证相邻两桩的施工间隔时间大于48h。2.4喷射注浆注浆管下至设计位置后，在桩底部边旋转边喷射，喷射压力达到20Mpa，达到预定的喷浆量后再边旋转、边提升、边喷射。浆液在喷射前进行二次过滤。成桩过程中因故停止，应将注浆管下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3小时，应拆卸输浆管路，清洗干净，在原桩位旁边补桩。

6、水泥浆采用P.O425号普通硅酸盐水泥配制，水灰比为1.01.1。,8,二工艺流程,实验参数选择 根据土样实验土密度为2104kg/m，浆液水灰比为0.5，水泥掺量按选15%、17%、19%选取，对应水泥量为61.9kg/m、70.2kg/m、78.5kg/m，水泥浆液用量50.9L/m、57.7L/m、64.5L/m。喷浆压力0.40.6Mpa。2.5补充浆液旋喷注浆后，水份很快向桩体的底部和四周渗透，水泥土浆靠自重作用不断地往下沉因此在水泥土浆终凝前要及时补充浆液，同时用振捣棒上下捣固,直至填满。2.6成桩检测选择开挖、钻芯取样、荷载试验对旋喷桩的施工效果进行检验。,9,三施工注意事项,机

7、械进场后，检查设备的完好情况和性能，压力和排浆量应满足设计要求。机械就位时精确对正桩位，机座要平稳牢固，主轴倾斜度0.5。严格遵守操作程序，先压水检查注浆管路，保证畅通。按设计配合比制备水泥浆液，检查合格备用。不许使用受潮或过期水泥。浆液制作时应严格按水灰比进行控制，在旋喷过程中应经常搅动浆液，防止浆液沉淀，浓度降低会影响桩体强度；浆液配制完毕后应进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径的1/2。注意钻头振入情况，估算出各土层厚度，以便决定旋喷速度和注浆参数。在旋喷注浆过程中，要观察冒浆情况，以及时了解土层性质和旋喷效果，验证喷射参数是否合理。在钻进和喷射注浆中，需接长或拆除钻杆时，应先停止射水或压浆

8、，待压力下降后再进行接长或拆除钻杆。钻杆的旋转和提升必须连续不中断。在旋喷过程中，机械出现故障中断旋喷时，可重新下钻0.5m后再开始喷射、提升；若停机时间超过3h，原桩位旁边补桩。对冒浆要妥善处理，及时清除沉淀的泥渣，保持良好的作业环境。为防止浆液凝固收缩影响施工桩顶标高，可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆措施。,10,四常见问题及解决办法,4.1固结体强度不均匀、缩颈产生原因喷浆设备出现故障中断施工。拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少。喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。穿过较硬的粘性土，产生颈缩。预防措施及处理方法喷浆前,先进行压浆压气试验，

9、一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行.配浆时必须用筛过滤。根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量。对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法。控制浆液的水灰比及稠度。严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。,11,四常见问题及解决办法,4.2压力上不去产生原因安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。泵阀损坏，油管破裂漏油。安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。塞油泵调压过低。预防措施及处理方法应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。4.3

10、压力骤然上升产生原因喷嘴堵塞。高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。泵体或出浆管路有堵塞。预防措施及处理方法应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞将钻杆提升，用铜疏通。其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷。,12,四常见问题及解决办法,4.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆产生原因遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超标。注浆量与实际需要量相差较多。地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致。预防措施及处理方法放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直倾斜度探制在0.3

11、%以内。利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆。控制水泥浆液配合比。针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷。针对冒浆量过大的现象则采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。,13,四常见问题及解决办法,4.5固结体顶部下凹产生原因 在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异。预防措施及处理方法 旋喷长度比设计长0.31.0米，或在

12、旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.51.0m范围内再钻进0.51.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强。,14,五旋喷桩施工质量检验,（1）高压喷射注浆所用的水泥和外加剂品种、规格及质量应符合设计要求。（2）浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。每根桩施工过程中检验2次，观察并用浆液比重计检测浆液密度。（3）高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。（4）高压旋喷桩的长度应符合设计。通过测量钻杆长度进行检查。（5）高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应不小于3.0Mp

13、a。旋喷桩完工后28d，在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯。观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。取芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。（6）高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。按验标频率进行平板荷载试验。（7）高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合规定。,高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法,15,五安全、环保及文明施工措施,5.1安全施工组织措施（1）建立以工程项目经理为第一责任人，以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项目经理部设安全领导小组，各作业队设一名专职安全员，作业班组设兼职安全员，构成覆盖

14、整个工程的安全管理体系。（2）安全生产一票否决，坚持“三不放过”原则，实施安全生产奖惩制度做到层层落实。（3）坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，做到人人对岗位安全心中有数，定期举行安全会议和安全检查，及时以发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。（4）加强各类机械设备的“管、用、修、养”，定人、定机、定责管理，禁止机械设备带病工作，防止意外事故发生。（5）机械设备操作运行人员电工、焊工、起重工现场指挥人员等，必须持证上岗。（6）在施工过程中，施工人员必须戴好安全帽，安全工程师及安全员及时观察施工现场情况。根据不安全苗头采用相应的临时措施，做到防患于未

15、然。本工程安全保证体系图见附页,16,五安全、环保及文明施工措施,5.2环保措施（1）自然环境的保护保护施工区外的场地及植被，未经允许不自行砍伐树木，合理设计开挖区的边坡，并采取防护措施，以免引起滑坡而破坏植被。凡没有使用价值的可燃物，经有关部门批准后尽快将其烧毁。无法烧尽的废物，严重污染环境的按照专门的规定进行处理，其它废物必须堆砌在监理工程师批准的弃碴场。对于合同规定的施工活动界限之外的植物、树木尽量维护原状，不使有害物质（如燃料、油料、化学品、酸以及超过允许剂量的有害气体和尘埃、污水、弃碴等）污染土地、河川。堆体采用开挖碴料或土料覆盖，其覆盖厚度不小于0.6m，且堆体不妨碍天然排水或污染

16、河川。在工地配置专业人员和专用工具，保持施工区和生活区的环境卫生，及时清理生产、生产垃圾，并将其运至指定地点进行掩埋处理或焚烧处理。施工车辆经冲洗后离开现场。水泥等粉状建筑材料设专门库房堆放。（2）水源污染防治措施采取措施防止任何污染物质直接或间接地进入河道、水源，各种施工用的燃料、油料、化学品、酸等做到严格管理、特殊保管。储存地应远离地表水源，并距离任何地表水源至少150m。做好施工生产、生活区排水系统的设计、生产、生活废水、污水都经过处理达到排放标准后才排至河道，严格防止废水、污水直接排入农田和河道。（3）防止水土流失措施采取有效措施，对施工开挖的边坡及时进行保护和做好排水措施，避免由于施

17、工造成的水土流失。防止在工程利用或占用的范围内发生土壤冲蚀，以及对土地、河床或河岸的冲刷，并防止由于工程施工而造成开挖料或其它冲蚀物质在任何河流或支流中的淤积。生活区、制浆设备的废水用排水沟排指定地点。生活垃圾集中堆放并定期运至场外指定地点。在施工平台设置排水沟、集水池，将施工废水、废浆排至指定点。,17,五安全、环保及文明施工措施,5.3环保措施本工程文明施工方案及措施如下：（1）成立文明工地施工领导小组，由管生产的项目副经理主持工作，由综合办公室指派一人专门负责文明工地建设，由值班工长负责落实施工现场的文明施工工作。（2）工地布置建设时，按安全文明标准工地进行。（3）开展文明工地、文明班组

18、建设活动，按照各单位的施工范围进行分区卫生包干，将责任落实到人。（4）认真做好施工现场和生活区的规则，现场材料、工具摆放整齐有序，电缆、水管分别架设，不乱扔垃圾和废弃材料，做到工完料尽场地清，生活区定期进行卫生清洁和消毒杀菌，进行必要的文明礼貌宣传和文明共建活动，创建一流的卫生文明的生活环境和施工环境。（5）指派专人统一管理和协调工地的治安保卫、施工安全和环境保护等有关文明施工事宜，形成良好的生产、生活环境。（6）搞好现场施工道路的维修工作，做到路面平整、干净、保证道路畅通，危险地段设置明显标志，及时清除路障，同时要求所有车辆驾驶员文明礼貌驾车，且对车辆经常进行维护、冲洗，保持良好车容、车貌。（7）教育现场全体人员遵纪守法，坚决杜绝打架斗殴、赌博等不良行为。（8）尊重当地民风民情和生活习惯，与当地政府、当地人民群众以及监理人员、设计代表等机构建立良好的关系，为文明施工创造良好的氛围。（9）全体上岗人员进入工作场地，身着统一的服装，来往于工区的施工机械，车辆均涂刷醒目的标志。（10）工程竣工后，将迅速撤离施工现场并彻底清除施工临时建筑物和其它一切废弃物。,18,