5.3、施工方法
(1)施工准备
清除场地内杂物,合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地的“三通一平”。 (2)桩位测放
施工前用全站仪测放旋喷桩施工的控制点,钉桩标记,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。
(3)修建排污系统
旋喷桩施工过程中将会产生一定的冒浆量,为此需要修建排污系统,将废浆 旋喷桩施工过程中将会产生一定量的冒浆,为此需要修建排污系统,液引入专设的沉淀池中,沉淀后的清水排入污水管中。沉淀的泥土则在今后基坑开挖时和碴土一并运走。
(4)钻孔
旋喷机就位后进行调平,对中误差小于20mm,钻孔孔径为110mm,垂直度不超过1.5%,校验钻杆长度,用红油漆在钻塔旁标注深度线,保证桩体顶底标高满足设计深度,旋喷桩旋喷时使用GXP35B-0型旋转振动钻机,能满足本标段钻进深度,适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层,当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
(5)插管
钻孔完成验收合格后,进行插管。插管是将喷管插入地层预定深度,使用GXP35B-0型振动钻机钻孔时,插孔与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。为了防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水边插管,水压力不超过1Mpa,若压力过高易将空壁射塌。
(6)高压旋喷注浆
1)台车就位,接通高压水泵、注浆泵(泥浆泵),调试水泵、泥浆泵,使设
备运转正常,高压水压力应达到25~30.0Mpa,流量70~100L/min。
2)喷射时,要先达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升摆喷管,以防扭断摆喷管。为保证桩底端的质量,喷嘴在设计深度要原地摆喷1分钟左右,待孔口返浆后,再按方案设计的技术参数进行正常旋喷提升。
3)在旋喷过程中,随时注意各设备的工作情况,浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求,并做好详实的施工记录,绘制作业过程曲线。旋喷提升过程中如中途发生故障,立即停止施工,等检查排除故障后再继续施工。
4)在旋喷提升过程中,根据不同土层,依据初始设定参数及时调整旋喷参数,旋喷提升速度宜控制在10~20cm/min范围内,旋转速度宜控制在10~18r/min范围内,空气气压为0.7Mpa,该参数可根据试桩结果进行适当的调整。
(7)冲洗、钻机移位
高压喷射注浆施工完毕后,应把注浆管等机具冲洗干净,管内、机内不得残存水泥浆,通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除,将钻机等机具设备移到新孔位上。
(8)高压旋喷桩施工过程中应注意的问题
1)旋喷机就位时机座要平稳,立轴或转盘与孔位对正,倾角与设计误差一般不得大于0.5°。
2)喷射注浆前要检查高压设备和管路系统,设备的压力和排量必须满足设计要求,管路系统的密封圈必须良好,注浆管和喷嘴内不得有杂物。
3)喷射注浆时要注意准备,开动注浆泵,待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后,才开始提升注浆管,自下而上喷射注浆,且每次旋喷时均应先喷浆后旋转和提升,以防止浆管扭断。
4)喷射注浆时,开机顺序也要遵守第3)条的规定,同时开始喷射注浆孔的孔段要与前段搭接0.1m防止固结体脱节。
5)当喷嘴达到设计底标高时,即可按确定的施工参数喷射注浆。喷浆时喷射压力达到预定值后在桩底部持续喷射1分钟,然后再逐渐提升注浆管,由下而上旋喷注浆,当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。
6)喷射注浆作业后,由于浆液析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固体桩顶部出现凹穴,所以应及时用水灰比为0.8~1.2的水泥浆进行补灌,并要预防其他钻孔排除的泥土或杂物进入,配制水泥浆时,水灰比要求按设计规定,不得随意更改,在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀,使浓度降低,每次投料后拌合时间不得少于3min,待压浆前将浆液倒入集料斗中,水泥浆应随拌随用。
7)为了加大固结体尺寸,或深层硬土为避免固结体尺寸减小,可以采用提高喷射压力或降低回转与提升速度等措施,也可采用复喷工艺,一旦出现中断供浆、供气,立即将喷管下沉0.3m,待复供后再行旋喷提升。
8)冒浆的处理,在旋喷处理中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。根据实验,冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量的20%为正常。超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应的措施。若是地层中有较大空隙引起的不冒浆,则可以在浆液中掺入适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固。另外,还可以在空隙地段增加注浆量,填充空隙后再继续正常旋喷施工。冒浆量大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。减小冒浆的措施有三种:提高喷射压力;适当缩小喷嘴直径;控制固结体形状。
5.4、技术措施
(1)施工前进行成桩试验,在设计规定的范围内调整施工参数,保证成桩直径不小于设计要求。
(2)旋喷桩采用跳孔施工的方法施工。
(3)P.O42.5普通硅酸盐水泥作加固材料,每批水泥进场必须出具合格证明,并按每批次现场抽样送检,合格后才能投入使用。水泥进场后,应垫高水泥台,覆防雨彩布,防止水泥受潮结块。
(4)做好每个孔位的记录,记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料。
(5)旋喷桩浆液水灰比采用0.8~1.2,每米桩体掺入水泥量360kg。施工现场配备比重计,每天量测浆液比重,实行定量加灰制,严格控制水泥用量,灰浆搅拌要均匀,并进行过滤,喷浆过程中浆液要连续搅动,防止水泥沉淀。
(6)严格控制喷浆提升速度。喷浆过程要连续均匀,若喷浆过程中出现压力骤然上升或下降,大量冒浆、串浆等异常情况时,应及时提钻出地表排除故障后,复喷接桩时应加深0.3米重复喷射接桩,防止出现断桩。
(7)高喷孔喷射成桩结束后,采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌,防止因空孔的存在而引起周边土体的位移加剧。
(8)实行技术人员随班作业制,及时发现和处理施工中的质量隐患,认真如实填写施工报表,客观反映施工实际情况。
(9)根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数,以确保旋喷桩的施工质量,调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告,经同意后调整。
(10)配备一台备用发电机组,旋喷桩施工,进入旋喷作业应连续施工,若施工过程中停电时间过长,启用备用发电机,保证施工正常进行。
(11)施工现场配备常用机械设备配件,保证机械设备发生故障时,能够及时抢修。
5.5、成桩质量检验
(1)检验的时间、内容
对旋喷桩施工质量的检验,应在高压喷射注浆结束后28天进行,检查内容主要为:桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体均匀性等,如果检验项目不能达到设计及技术要求,及时对加固地段进行补充注浆。检验方法主要采用钻孔取芯的试验方法进行。在已施工好的固结体中钻取岩芯,并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验,检查内部桩体的均匀程度、强度,及其抗渗能力。
(2)质量检验的数量、部位
检验点的数量不少于施工注浆孔数的1%,并不应少于6点,不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位:桩中心线上、施工中出现异常情况的部位,荷载较大的部位。