二重管高压旋喷止水帷幕施工工艺二重管高压旋喷止水帷幕施工 1、二管法是利用双通道的注浆管,通过在底部侧面的同轴双重喷射,同时喷射出高压浆液和压宿空气,二种介质射流冲击破坏土体内喷嘴喷射出的浆液喷,25Mpa,外圈环绕的高压气流压力为0.6,0.7Mpa,在二种介射压力一般为20质共同作用下,破坏土体的能量显著增加,其主要加固机理及其作用如下: (1)高压喷射流切割破坏土体作用 喷流动压以脉冲形式冲击土体,使土体结构破坏,出现一个圆柱体 (2)混合搅拌作用 喷管在摆动和提升的过程中,在射流后形成空隙,在喷射压力作用下,迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方向)移动,与浆液搅拌混合后形成固结体 (3)置换作用 高喷法又称置换法,高速浆射流切割土体的同时,由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出注浆孔,土粒排出后所空下的体积由注入的浆液补充进去形成防水板墙 (4)充填、渗透固结作用 高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙,析水固结,还可渗入一定厚度的砂层、圆砾层而形成固结体达到止水,防渗的作用 (5)压密作用 高压喷射流在切割破碎土体的过程中,在破碎带边缘还有剩余压力,这种压力对土层可产生一定的压密作用,使旋喷桩体边缘部分的 1 抗压强度高于中心部分。
2、施工工艺 我们选用的二重管法高压旋喷,是利用高压浆射流和空气流形成 的混合射流,对所加固土体进行切割、搅动、部分置换,对卵石间的孔隙进行渗透,这样使水泥浆液与搅动的土体混合形成固结体,达到止水、防渗目的.为保证实际施工条件满足设计要求,旋喷参数根据现场试验确定后,报工程师复核后方可进行施工(二重管高压旋喷初步参数见附表)为了保证工程质量,防止高压喷射流切割未到强度的围护桩,旋喷桩在围护桩浇灌完成7天后进行喷射施工并严格按照建设单位提供顺序进行施工. 3、单孔施工工艺流程 二重管高压旋喷止水帷幕施工流程图 4、机具就位: 施工前先进行场地平整,挖好排浆沟和泥浆池,铺设好钻机、高 喷车行走轨道,搞好钻机、高喷车定位工作.接通水、电设备并进行现场初步试车要求钻机安放保持水平,钻杆保持垂直,其倾斜度不得大于1%2 5、成孔: 采用锚杆钻机成孔,浓泥浆循环护壁钻进,孔径D=150mm,孔深18m,并保证其钻入泥岩15m以上,施工过程中每连续5个孔取一次泥岩岩芯,便于掌握泥岩顶部高程,控制入岩深度钻孔间距按图标尺寸 ,孔深宜比设计深度深20,30?,便于沉渣.钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50?。
对实际孔深、孔位和每个钻孔3 (6)待围护桩浇灌完成7d后,桩身砼达到一定强度时,再重新扩孔、清孔,准备旋喷桩的喷射施工 6、下喷射管: (1)成孔后,移开成孔钻机,将高喷台车移动到孔位,并布置好管路.在下管前先浆所有喷管、喷头接驳好后在地面试喷,检查各部位是否密封良好,在地面试喷前还应疏散喷头附近的人员,清理喷头附近的管线,以免造成安全事故 (2)将二重管接驳好后下到设计深度在插入旋喷管前先检查高压水、压缩空气、注浆管的喷射情况以及各部位密封圈是否封闭,下管时必须把喷嘴用塑料布包裹或用胶布包扎以免泥土堵塞如因塌孔插入困难时,可用低压(01,1.0MPa)水、浆、气冲孔喷下待喷管下到设计要求位置后,采用低压水、浆、气将孔底沉渣及浓泥浆全部排出,方可正常喷射和提升 (3)接通高压浆管、中压气管、低压水玻璃管 7、制浆 (1)在旋喷管插入孔内的同时,在后台拌制水泥浆液浆液制作采用新鲜无结块425#普通硅酸盐水泥,水灰比1:1比重?1.60,稠度过大,流动性差,喷嘴常易堵塞,增加排除故障时间,影响施工进度;稠度过小,对固结体强度有所影响因为地质的特殊,故在水泥浆液中掺入(A+B)剂(次剂为我公司特有),对于改善桩的性能有显著效果。
(2)浆液必须搅拌均匀,具有良好可喷性,稳定性好,沉降速 4 度慢,初凝前析水率小,喷射后不改变其物理力学性能,具有良好的防渗性能 (3)凝结时间可根据需要调节,可从气管内掺入的水玻璃,其模数为33,浓度为30,36波美度并可在水泥浆中掺入氯化钙、三乙醇铵、苛性纳等速凝早强剂 (4)如因施工需要,在卵石层中喷射时,孔口冒浆,可进行回收利用采取先沉淀、过滤去除杂质,再加适量水泥调整配比后进行利用,调整配比主要是保证浆液中的水泥含量不低于灌注浆液有条件时应定量测定冒浆中的水泥含量,使回收工作更准确 8、试喷射: 旋喷管下到孔底后,先作水、气、浆喷射试验(即“坐喷”),待相关参数均达到设计要求后,孔口开始返浆时,方可进行正常提升施工,“坐喷”时间不得低于5min 9、喷射注浆: (1)喷嘴直径、提升速度、旋转角速度、喷射压力和排量等旋喷参数见附表. (2)结合该场地条件,拟定止水帷幕影响平均厚度D=400mm (3)开动高压水泵、注浆泵、空压机进行旋喷注浆,用仪表控制压力、流量、风量,当分别达到预定数值并孔口返浆时开始提升,由下而上进行喷射注浆,直到—4.8m为止. (4)在旋喷过程中,冒浆量应控制在进浆量的10%,20%之间,冒浆比重应大于1。
3; 5 (5)喷射灌浆开始后,值班技术人员及记录人员必须时刻注意检查水、气、浆的流量、压力以及旋转、提升速度等参数是否符合设计要求,并且随时做好记录. (6)情况处理: ?在成孔时如遇漏浆地段则将原粘土浆改为水泥砂浆,充填漏浆孔段,粘土砂浆按1:1(重量比)比例配制,并认真做好造孔原始记录,为喷浆制造一个良好的环境. ?在旋摆喷开始时,先送压缩空气,再送高压水和水泥浆,在一般情况下压缩空气可早送30s,在底部边旋转边喷射3,5min,让水泥浆在孔底尽量渗透,待孔口返浆正常后(即比重达到回浆比重),再进行边旋转、边提升、边喷射,注浆管分段提升的搭接长度不小于100,140mm(无钻孔灌注桩区)或100,180mm(无钻孔灌注桩区) ?喷射时,先达到预定的喷射压力和喷浆后才能开始提升注浆管.中间发生故障时,应停止提升旋喷,以防桩体中断,同时立即进行检查、排除故障,如发现有浆液喷射不足,影响设计直径或桩身质量时,应进行复喷. ?严把“冒浆”关口,冒浆量超过进浆量的20%或不冒浆时不能提升,冒浆量过大,通常是有效喷射范围与注浆量不相适应有关,可通过下列措施来解决: A、提高喷射压力(喷浆量不变). B、适当缩小喷嘴孔径(喷射压力不变). C、提升速度适当加快. 6 ?若在卵石层中有较大孔隙引起不冒浆,漏浆部分采取以下措施: A、停止提升。
B、减少喷入水量,水压力降到5,10Mpa,气压、浆量不变 C、用密度18kg/L纯水泥浆送入孔内,直到堵住渗漏,以形成一个良好的反滤层. D、掺入3%,5%左右水玻璃(从气管内掺入) E、加大浆液浓度 F、必须坚持“随漏随灌"的原则 ?凹穴的处理喷射灌浆后,由于重力作用和浆液性能本身的特性,喷射灌浆形成的浆、气、土混合液,在逐渐凝结硬化的过程中,其表面析水沉淀而出现一定程度下陷形成所谓凹穴,一般深度为凝结体总长的(高)的3,10%,处理时可以用以下三种方法: A、在喷射灌浆完毕时即连续或间断地向喷射孔内静压、灌注浆液,直至孔内混合液凝固不再下沉 B、在喷射灌浆完成后,向凝结体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆. C、采用邻孔高压喷射灌浆冒浆自流进行充填 ?在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时,应查明各部位的泄漏情况,必要时拔出喷射管检查其密封性能 ?接、卸换管时要迅速,防止坍孔和堵塞,在喷射中,接、卸换 7 管或处理事故后再下管时,要比原停喷高度下落100mm以上,以便板墙的上下连接 ?深层喷射时,为防止注浆管的扭断或埋管,在喷浆开始时即转动和提升。
?相邻两孔施工间隔时间不小于48h,间距应不能小于2m本工程分二序孔施工 11喷射作业时,当班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、? 注浆流量、风量、压力、旋转速度、提升速度是否符合设计要求及其异常现象,并随时做好记录,以确保凝结体的有效连接 8、拔管及冲洗: 喷到孔口后应迅速拔出注浆管,用清水冲洗管路,防止凝固堵塞,管内、机内不得残存水泥浆,尤其是浆液系统更为重要,通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把注浆泵、注浆软管内的浆液全部排除 9、回填、灌浆: 为解决凝结体顶部因浆液析水而出现的凹穴,喷射结束后,应及时在喷射孔内进行静压、充填灌浆,直至孔口浆面不再下沉为止,所用浆液应稠些,回灌浆液一般采用邻孔高压喷射灌浆冒浆自流充填. 10、移动机具: 至此单孔高喷施工已经结束,转入养护阶段将钻机、高喷车等设备移到新孔位上进行下一孔的施工 11、可能遇到的复杂要素: (1)土洞(或塌陷):遇土洞应通告技术人员、业主、监理,并 8 做好记录.土洞(或塌陷)用优质粘土填实再进行施喷作业,必要时应进行补充勘察,查清土洞范围、土洞填充物,如影响成桩,应采取其它地基处理措施.如加密桩孔、采取复喷施灌、旋喷桩前后加钻孔(距旋喷孔0.5m)灌注水泥砂浆。
(2)地下隐蔽物:施工前弄清地下隐蔽物的埋藏情况,处理完毕各种地下隐藏物注意重要的地下管线保护遇块石宜清理后作业,难以处理时应注意块石与土间的连接,即加大接触界面的注浆量或在块石周边增加高压摆喷孔,以达到防渗止水帷幕的连接封闭效果 (3)高腐植物含量层:遇到此地层应加大注浆量,并降低提升速度,完工后应进行抽芯检查其成桩效果,成桩较差的应采取复喷等措施 (4)场地局部区域如杂填土未清除时,应用振捣器插振至土层顶板,并引废浆充填。