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1、目录摘要 3前言31 旋喷桩原理及其发展32 旋喷桩优点43 工程实例54 旋喷桩加固机理55 施工技术参数66 施工工艺77 质量控制98 注意事项109 工程质量检查1010结语10参考文献10高压旋喷桩在码头建设中的运用摘要 本文结合工程对高压旋喷桩施工过程进行了介绍，利用其技术性较强的特点，对于不同的地质情况进行合理的参数设置，充分保证桩基质量。说明地基工程采用高压旋喷桩，投资费用较低，施工简便，工期较短，具有很好的经济效益和社会效益，是一项值得推荐的设计和施工方法。关键字 工程实例 高压旋喷桩 质量控制 码头建设前言 推广旋喷桩的应用，内容为高压旋喷桩的施工工艺和质量控制以及在码头中
2、的运用。通过研究对其方法更加熟悉，以便未来更大地推广。旋喷桩具有梁效应和土体改良效应，能够起到防流沙、抗滑移、抗渗透作用。南通长青沙船舶工程有限公司进行扩建，在长江边需建设一个380米的码头。由于长江潮汐，水位高差大，河床冲刷严重，为防止冲刷，所以采用高压旋喷桩止水。1 旋喷桩原理及其发展旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。喷射过程中，
3、钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，二十世纪八、九十年代在中国得到全面发展和应用。许多工程实践证明高压旋喷桩技术对处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果。以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土以半置换或全置换凝固为固结体的高压喷射注浆法，从施工方法，加固质量到适用范围，不但与静压注浆法有所不同，而且与其他地基处理方法
4、相比，亦有独到之处。高压喷射注浆法的主要特征如下：1.1 适用的范围广高压旋喷桩施工技术既可用于工程新建之前，也可用于工程修建之中，特别是用于工程落成之后，显示出不损坏建筑物的上部结构和不影响运营使用的长处。1.2 施工简便旋喷施工时，只需在土层中钻一小孔，便可在土中喷射成直径较大的固结体，因而能贴近已有建筑物基础建设新建筑物。此外能灵活地成型，它既可在钻孔的全长成柱型固结体，也可仅作其中一段，如在钻孔的中间任何部位。1.3 固结体形状可以控制为满足工程的需要，在旋喷过程中，可调整旋喷速度和提升速度，增减喷射压力，可更换喷嘴孔径改变流量，使用固结体成为设计所需要的形状。旋喷法施工时，喷嘴一面喷
5、射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状。主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善土的变形性质，也可组成闭合的帷幕，用于阻挡地下水流和治理流沙。1.4 有较好的耐久性在一般的软弱地基加固中，能预期得到稳定的加固效果并有较好的耐久性能可用于永久性工程。此外，高压旋喷桩还具有料源广阔价格低廉、浆液集中，流失较少、设备简单，管理方便和无公害等特点。2 旋喷桩优点2.1 适用土类广，处理效果好性这一问题该法对淤泥、淤泥质土、粘性土和人工填土等都有良好和处理效果，解决了小颗粒不易注浆加固的难题。2.2 设备简单、施工简单高压喷射注浆全套设备结构紧凑，体积小，机动性强，占地小，能在狭窄和低矮的现场施工。不喷射时
6、，高压喷射流不存在，只有一根42rnm90rnm很细的注浆管及喷头，施工钻孔直径仅要求在127mm以内，所获得的加固体直径较大，其径孔比（加固体直径、钻机开孔直径）大于10。2.3 施工安全、无公害 各种高压泵、泥浆泵等设备均有安全阀和超压自停自泄装置，不会因为堵孔升压造成爆破事故。高压胶管的安全系数达34，其爆破压力为120Mpa以上，即使高压胶管在使用中出现裂口，压力也会骤然下降，只要按规定进行维护管理，施工安全就有保障。施工时机具的振动很小，噪音也较低，不会对周围建筑物带来振动影响和噪声公害。3 工程实例本工程为南通市长青沙船舶工程有限公司舾装码头建设工程，码头长380m，采用灌注桩基础
7、，土质自上而下为冲填土0.8-1.0m，砂性土、粉砂2.0-2.5m，淤泥质粉土19.6-26.4m，粉砂夹粉土10-15.2m，工程特性差，透水性强，容易冲刷，对工程施工带来一定的难度，对工程的耐玖性产生比较大的影响。为此本工程采用高压旋喷桩进行灌注桩间止水，旋喷桩桩径800，桩间距600，相邻搭接300，桩长为7.5M高压旋喷桩总数为1600根，水灰比0.8-1，根据现场勘察采用XP30履带高压旋喷桩机3台进行施工。定期对水泥浆比重检测。4 旋喷桩加固机理旋喷桩就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管，钻入土层的预定位置，然后将浆液以大于25Mpa的高压水泥浆射流通过1.8mm的喷嘴喷出，水泥浆射流
8、四周以压缩空气加以保护，随着喷管的旋转与提升，高压水泥浆射流冲切破坏土体，同时浆射流的能量较大，将水泥浆与粘土掺搅形成桩体；压缩气也起到升扬置换的作用，使切割的部分土体从孔口冒出，水泥浆与粘土混合物固结后，组成具有一定的强度和抗渗能力的作用。高压旋喷桩加固方法，由于所需钻孔尺寸很小，直径只有50mm，能够穿越坚固的填土层，进入天然地基进行加固，而且施工方便，能够不扰动原有路基结构。高压旋喷桩能有效地减少总沉降量，特别是桩身范围沉降量，沉降量收敛快，有效减少差异沉降。5 施工技术参数根据施工现场的实际情况和设计要求，根据以往的施工经验及结合本工程的特点，主要施工参数见表1。表1施工参数表序号机具
9、压力流量机具功能1空压机0.60.8Mpa 6080m3/h辅助切割土体，搅拌水泥土的混合物，扩大加固桩径2泥浆泵20-25MPa 70-80L/min将水泥浆混入被切割破碎的土体3喷射钻机提升速度：1518cm/min喷射注浆的实施旋转速度：1215n/min旋喷桩施工前期的成孔采用GXY-1型液压钻机，XP30履带高压旋喷桩机，同时配套使用相关的空压机、压浆泵等设备。（1）旋喷成桩直径：800mm（2）旋喷桩中心距：600mm（3）高压浆灌注压力：20-25MPa（4）气压：0.60.8 Mpa（5）浆液流量：70-80L/min（6）浆液喷射钻杆提升速度：1518cm/min（7）钻杆旋
10、转速度：1215n/min（8）浆液比重：浆液采用P.C32.5级海螺散装水泥搅制，浆液比重1.451.6。（9）成桩垂直度：1.5%6 施工工艺高压喷射灌浆施工各个环节密切合作，才能达到质量要求，施工顺序分东西两侧进行，先进行西侧施工，再进行东侧施工。高喷灌浆施工作业流程如下：图1旋喷桩的施工工艺流程图6.1 定孔位在定孔位时，一定严格按照设计放样定孔位，其误差不大于50mm，并用木桩固定,成孔深度必须满足设计要求。6.2 造孔把钻机移至钻孔位置，对准孔位用水平尺掌握机台水平，立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求，经技术人员验测合格后方可开钻。如发现钻机倾斜，则停机找平后再开钻。钻进
11、过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录，钻孔结束后，由技术人员进行质量检查，合格后方可移位进行下一个孔的钻进。根据地质报告以及现场实际施工情况，本工程所处区域为回填砂，为保证钻孔的质量，在钻孔过程中采用膨润土泥浆护壁，从而保证钻孔质量。为保证施工现场干燥，在钻孔施工前，根据旋喷桩的轴线，开挖一条深0.2m，宽约1m的泥浆槽，防止泥浆或废浆液到处溢流。6.3 浆液配制搅拌为了保证浆液的浓度，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
12、控制浆液水灰比。在实际施工时，还可以使用比重计随时测量浆液比重。如水灰比1:1的水泥浆液比重为1.49；水灰比0.75:1的水泥浆液比重为1.62；水灰比1.5:1的水泥浆液比重为1.37，浆液比重可根据水灰比计算或通过试验确定。根据水灰比计算如下：设水灰比为0.8，则水占水灰总量为0.8/1.8=44%，水泥就56%，水泥的密度3.1，泥浆密度=1/（P水/水+P水泥/水泥）=1.616.4 下注浆管、喷射注浆注浆管必须下到成孔深度（即设计深度），喷射注浆时注浆压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比必须按照经过试桩后确定的施工参数值，经现场质检人员检查认可后方可进行高喷灌浆施工，喷射过程中如遇
13、特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷射管提出地面进行处理，处理好后再进行施工。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。6.5 喷浆材料采用P.C32.5海螺散装水泥搅拌制浆，水泥应为新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。制浆用水必须保证清洁无污染，符合拌制水工砼的要求。6.6 制浆按设计配比进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。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。6.7 喷射提升当喷射管下至设计深
14、度，开始送入符合要求的浆、气，待注入浆液冒出孔口时，按设计的提升方式及速度自下而上提升，直至提升到设计的终喷高程。喷射过程中，值班技术人员应随时检查各环节的运行情况，并根据具体情况采取下列措施：接、卸换管要快，防止塌孔和堵嘴；喷射因故障中断，应酌情处理：a、因机械故障，要尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆；b、如中断时间超过1h，要采取补救措施；c、恢复喷射时，喷射管要多下0.3m，保证凝结体的连续性。6.8 回灌喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止，保证高喷防渗墙固结后墙顶标高，回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。7 质量控制由于高压旋喷桩施工难度大，特制定施工细则，在施工中严格遵守，以保证施工质量。一、钻机就位与设计位置偏差要求小于50mm，垂直度偏差度小于1.5%。采取钢尺丈量和吊锤球的方法检测，满足精度要求后方可进行钻孔施工。二、施工时严格控制各种施工参数，发现问题及时汇报处理。现场施工做到及时记录、及时调整、及时汇报处理。三、高压旋喷应全孔连续进行，若中途拆卸喷射管，则应进行复喷，搭接长度不小于300mm。供浆正常的情况下，孔口回浆密度变小、且不能满足设计要求时，应加大进浆密度。四、在施工时严格遵守操作规程，班长和技术员严格进行质量自检。五、导孔时，根据地层情况及时调整循环护壁泥
