賴欽獅,賴晏生
(1.中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司;2.中交三航(廈門)工程有限公司,福建廈門361000)
軟基處理中高壓旋噴樁的應(yīng)用
賴欽獅1,賴晏生2
(1.中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司;2.中交三航(廈門)工程有限公司,福建廈門361000)
基于目前路橋軟基處理過程中出現(xiàn)的問題,分析了高壓旋噴樁在路橋軟基處理中應(yīng)用的重要性以及應(yīng)用現(xiàn)狀,并提出了優(yōu)化高壓旋噴樁施工技術(shù)的方法,其目的是為相關(guān)人員提供借鑒。
路橋工程;軟基處理;高壓旋噴樁
國道319線漳州段改線一期工程(廈漳同城大道)K23+889-K23+916.5段路基填土高度在8.80~9.39 m。由于地下水埋深在1.5 m以內(nèi),工程建設(shè)受軟土地基的影響嚴重,原設(shè)計采用CFG樁處理軟基,因高壓線凈空高度較低(最低處約21 m),CFG樁處理設(shè)備的樁架高度較高(24 m),不滿足施工安全距離的要求。為確保施工安全,根據(jù)實際情況采用高壓旋噴樁來進行軟土地基處理。
高壓旋噴樁設(shè)備運行的壓力驟然上升,是因為注漿泵水泥漿儲備箱與高壓泵的吸水管沒有設(shè)置相應(yīng)的過濾網(wǎng)造成的。由于高壓旋噴樁設(shè)備在實際運行過程中,會在風道、水道以及漿道內(nèi)產(chǎn)生運行垃圾。此外,高壓泵、注漿泵以及空壓機沒有按照正確的順序進行開動,這就使得在風道和高壓水在相對壓力的作用下,泵送的水泥漿的過程容易受到堵塞。對于高壓旋噴樁的注漿泵沒有進行定期的保養(yǎng)工作,使得其在實際運行過程中容易發(fā)生設(shè)備故障。
3.1 成樁施工技術(shù)
首先,旋噴機或鉆機在就位時要保證其機座平穩(wěn),而且無論是轉(zhuǎn)盤與孔位還是立軸要進行對正。同時,旋噴機與鉆機設(shè)備的實際傾角與設(shè)計間的誤差要控制在0.5°以內(nèi)。其次,在利用高壓旋噴樁進行噴射注漿前,施工操作人員要檢查其運行的管路系統(tǒng)和相關(guān)高壓設(shè)備。具體來說,就是指設(shè)備的排量和壓力要與工藝性試樁成功后提取的參數(shù)保持一致。此外,對于管路系統(tǒng)中的密封圈必須要處于正常使用狀態(tài),即噴嘴與通道內(nèi)不能存在雜物垃圾。再次,對于噴射注漿過程中,開動注漿泵要在估算水泥漿峰值后才開始提升注漿管。在鉆進的過程中,要采用清水旋噴成孔的方式進行成樁。當高壓旋噴樁的鉆頭鉆進距離樁底標高1 m的位置后,需要對其進行噴漿處理。此狀態(tài)持續(xù)一分鐘后,再按照自下而上方式進行提速。最后,在成型高壓旋噴樁的過程中,要以避免固結(jié)體脫節(jié)為原則,是噴漿的孔段與前段保持0.1 m的搭接。
3.2 注漿技術(shù)
路橋工程處理軟基問題的高壓旋噴樁的注漿施工技術(shù),主要是利用鉆機對帶有噴嘴的注漿管鉆到設(shè)定好的土層深度,然后通過相應(yīng)的高壓設(shè)備將漿液和水的壓力在20 MPa以上的高壓流從噴嘴中向外噴射,進而使土體遭到破壞。當能量過大,速度也過快,并且呈現(xiàn)出脈動狀態(tài)時,其噴射流的動壓比土體結(jié)構(gòu)的強度大,土粒就會從土體上切割下來。其中有一小部分土粒是隨著漿液而出現(xiàn)的,另外的部分是在噴射流以及沖擊力、離心力等的作用下,和漿液進行攪拌,同時按照相應(yīng)的漿土比例以及質(zhì)量的大小,按照一定的規(guī)律進行重新排列的,當漿液產(chǎn)生凝固后,就會有相應(yīng)的固結(jié)體在土中形成。其中,固結(jié)體和噴射流噴射的方向有著直接的關(guān)系,一般情況下,可以分為旋轉(zhuǎn)噴射和定向噴射兩種形式。在這種情況下,可以利用高壓旋噴注漿法進行淤泥、粘性土、粉性土以及黃土等的處理。這一方式既能在既有建筑地基處理施工中應(yīng)用,使其地基得到加固,也可以在新建筑地基中應(yīng)用,對其地基進行科學(xué)處理。
3.3 施工工藝控制
在實際的施工過程中,高壓旋噴的施工工藝要按照如下方法進行作業(yè)。首先,施工前,施工技術(shù)人員要根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境和地下埋設(shè)物的位置情況,來復(fù)核高壓噴射注漿的設(shè)計孔位。即根據(jù)地質(zhì)情況選取具有代表性點來進行不少于5根工藝性試樁,其目的是,檢驗機具性能及施工工藝中各項技術(shù)參數(shù),即水泥漿稠度、工作壓力、提升速度以及鉆進等是否與實際情況相符。如表1所示,為質(zhì)量檢驗內(nèi)容及標準。
表1 質(zhì)量檢驗內(nèi)容及標準
其次,明確施工工藝流程:場地平整、測量、鉆機就位、鉆孔至設(shè)計標高、由下而上旋噴成樁、成樁、移動鉆機以及進行下一樁體施工。由于噴射漿液的離析作用,一般會產(chǎn)生不同程度的收縮,這就導(dǎo)致固結(jié)頂端出現(xiàn)一定的凹穴,因此需要將水灰比為0.5的水泥漿進行及時的補灌,并且防止其他鉆孔排出的泥土泥雜物進入。對鉆機進行移動就位,將其設(shè)置在設(shè)計的孔位上,在對這一工序進行施工的過程中,進行旋噴機傾斜度的控制,使其傾斜度控制在1.5%以內(nèi)。進行制樁施工時,首先進行間隔打樁,然后實施隔排施工,相鄰兩樁施工時間間隔不小于48 h,間距不小于4~6 m。再次,當施工結(jié)束后,應(yīng)當進行注漿管等機具的沖洗,但是要注意的是,保證管內(nèi)和機內(nèi)不能殘存在水泥漿。為了使樁位的準確度得到保障,施工技術(shù)人員要對樁位進行測量放樣和交底,各班的機長應(yīng)當進行相應(yīng)的書面交接和現(xiàn)場交接。最后,進行噴射施工時,為了滿足設(shè)計樁徑及強度要求,必須嚴格保證注漿壓力及注漿量,對于深層硬土,為了避免固結(jié)體尺寸減小,可以采取提高注漿壓力、泵壓以及降低回轉(zhuǎn),提升設(shè)備運轉(zhuǎn)速度。值得注意的是,為保證樁底端的作業(yè)質(zhì)量,設(shè)備應(yīng)在底部旋轉(zhuǎn)30 s左右,再邊噴漿邊提升注漿管。此過程,施工技術(shù)人員要隨時注意泵壓的調(diào)整和異常情況。對于噴漿過程中的冒漿情況,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即采取有效措施對其進行處理,以提高成樁的質(zhì)量。
總體而言,要想提高地下工程中高壓旋噴樁的施工質(zhì)量,必須對現(xiàn)存的問題內(nèi)容進行研究探討。事實證明,只要在高壓旋噴樁成樁施工技術(shù)、高壓旋噴注漿技術(shù)以及高壓旋噴樁施工工藝三個方面對其進行控制,就能夠大幅度提高地下工程建設(shè)質(zhì)量。
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U416.1
C
1008-3383(2017)04-0052-01
2016-12-28
賴欽獅(1988-),男,福建泉州人,助理工程師,研究方向:路橋施工管理技術(shù)。