新二管高压旋喷施工.doc

合理的施工工艺是保证施工质量的关键，河西站为青岛市地铁一期工程试验段工程，承担着为后期类似工程提供施工参数和经验的任务。目前国内普遍采用的是三重管法和新二管法两种旋喷工艺，两种工艺不同之处在于三重管法采用高压水边切割岩层边喷射水泥浆成桩的原理，而新二管法直接采用高压水泥浆切割岩层成桩。为了选择符合青岛市该地层的止水帷幕最佳施工工艺，河西站基坑桩间止水桩决定采用三重管法和新二管法两种旋喷工艺同时施工，进行成桩效果对比。通过实际效果对比，在地层和地下水位线以上时，两种工艺施工的旋喷桩成桩效果均理想；当基坑开挖过半并进入地下水位线以下时，地层为分布不均匀的碎石土层、砾砂层，三重管法在该地层中成桩效果不理想、普遍渗水严重，存在涌水、流沙，而新二管法较成桩理想，能满足施工要求。因此为确保旋喷桩止水和加固效果，我单位选用新二管法施工区间端头的地层加固桩。5.4.3施工工艺流程及参数采用新二管法高喷灌浆施工工法，此工法现已发展十分成熟。新二管法的主要优点在于它比老二管法压力大、流量大、能量大、桩径也较大，相对于三管法它直接用水泥浆切削地层，削除了高压水对水泥浆的稀释，从而保证了成桩质量，减少了废浆的排放。施工工艺流程见图5.3：新二重管法施工工艺图。图5.3 新二管法施工工艺图为在达到设计目的前提下，尽可能降低各项指标，节约投资，在车站基坑内打设了竖直旋喷试验桩，通过对试验数据的总结，确定的旋喷参数如下：成桩直径1100mm，间距800mm，桩间咬合300mm。旋喷浆压3537MP；旋喷气压0.60.8MP；旋转转速8cm/min；提升速度8cm/min； 5.3.4操作要点施工准备施工前须进行场地平整，达到旋喷作业条件，并根据设计的施工图测量放出施工轴线，允许偏差15mm。然后进行开槽作业，开槽深度1.5m，开槽宽度1.2m，以便阻止泥浆外溢，并可以回收废浆。钻机就位钻机安装在设计的孔位上，使钻杆头对准孔位的中心，为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后，必须做水平矫正，使其钻杆轴垂直对准孔中心位置，采用水平尺校正，确保桩身垂直。钻孔作业采用XY-2型300M钻机工程钻机成孔，成孔直径130mm。由于本场地地层主要为第四系，应采用泥浆护壁钻孔，确保不发生塌孔现象。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至钻杆、钻具损坏。钻进的深度取决于入岩的位置。钻孔时做好成孔记录，上部第四系每隔23m取循环土样1次，接近强风化时应取样进行确认，钻孔时要求进入强风化岩层深度0.5m作为控制标准。水泥浆制备水泥浆制作应在喷射作业前1小时内制备，使用普通搅拌机制作泥浆不少于180s ，水泥浆液比重控制在1.451.53 g/ cm3。制浆材料秤量其误差应不应大于5，秤量密度偏差不超过0.1g/ cm3 。纯水泥浆的搅拌存放时间不超过2.5h，浆液温度应保持在540。所进水泥至少每200t取样化验1次，检测水泥安定性和强度指标。水泥的使用按出厂日期和批号，依次使用，不合格的水泥严禁使用。插管将旋喷浆管插入地层预定深度。插管过程中，为防止泥浆堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1Mpa。若压力过高，则易将孔壁射塌。高压喷射作业喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业。高压水泥浆压力为3537MPa，流量Q=80L/min。压缩气压力为0.60.8MPa,气量1000 L/min。高压喷射注浆开始后，待水泥浆液返出孔口后，开始提升。喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。喷射过程中孔内漏浆，停止提升。旋喷提升速度为8 cm/min;旋转速度8r/min。机具冲洗喷浆自下而上至设计高度后，拔出喷浆管，喷浆即告结束。拔管要及时，切不可久留孔中，否则浆液凝固后不能拔出。拔出的喷浆管要及时冲洗干净，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，以便把高压泵、输浆管路、喷浆管及喷头内的浆液全部排除。5.3.5质量控制要点及标准1、高压旋喷桩质量控制要点孔位放线：桩位轴线、桩位；钻孔：孔位、孔径、垂直度、地层描述、入岩深度等；喷射：水泥浆制备、喷射浆压、气压力、转速、提升速度。2、控制标准测量放线：根据设计的施工图测量放出的施工轴线，允许偏差为15mm。确定孔位：测量孔口地面高程允许偏差不超过1cm，定孔位允许偏差不超过2cm。钻机造孔：钻机就位，主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差不超过2cm，钻杆垂直度开孔时及钻进过程中偏差均不大于3。测量孔深：钻孔终孔后测量，允许偏差不超过5cm下喷射管：喷射管下至设计开喷深度，允许偏差不超过10cm。制浆：使用普通搅拌机不少于180s。水泥浆液比重控制在1.451.53 g/ cm3压力与流量控制：a浆压：施工用浆压偏差不超过1Mpa，流量偏差不超过1L/min。b压缩气：施工用压缩气压力偏差不超过1Mpa流量偏差不超过1L/min。喷射注浆：高压喷射注浆开始后，待水泥浆液返出孔口后，开始提升。喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。喷射过程中孔内漏浆，停止提升。检查喷头：不合格的喷头、喷嘴、气嘴禁止使用。复喷搭接：喷射中断0.5h、1h、4h的，分别搭接0.2m、0.5m、1.0m。旋摆提升：旋喷：喷摆数（旋喷速度r/min）允许偏差不超过设计值的0.5r/min。提升：提升速度允许偏差不超过设计值1cm/min。填充回灌：终喷提出喷