浅谈旋喷桩在透水性地基基础施工中的应用

王天用 王玉红

摘 要；高压旋喷技术属于高压喷射注浆技术方法中的一种形式,其施工原理就是把带有特殊制作的喷嘴的注浆管深入到地基的内部,通过喷嘴把水泥浆在高压作用下注射到地基基础里,在冲击力的作用下,土体会受到破坏,土颗粒分散开,由整个的土体变成分散的颗粒,这些被分散下来的土颗粒会和注射进去的水泥浆充分混合并且凝结在一起。这样重新凝结的地基基础在强度性能方面会大大提升,进而提高了地基基础的强度。

关键词:旋喷桩 透水性地基 施工工艺 应用

中图分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：

1 、高压旋喷桩技术方法分类

高压旋喷桩施工技术主要分为单管法、二重管法、三重管法以及多重管法四种,其中比较常用的就是二重管法和单管法。

1 . 1 单管法

在单管法中注浆管采用的是单管的形式,在操作过程中利用钻机将特殊喷嘴插入到设计好的土层深度内,然后使用高压泥浆泵在大约20kPa的压力作用下,将水泥浆射入到土体之中,使水泥浆和土体充分混合搅拌然后凝固,在土体中形成具有较大强度的固结体。

1 . 2 二重管法

二重管法使用的是两个注浆管也是是双重通道。在操作的时候二重注浆管深入到土层的一定深度之后,通过同轴上的两个喷嘴一起将水泥浆喷到到土层内部,在大约20kPa的压力作用下,水泥浆从两个喷嘴高速喷出然后和土体结合固结。

1 . 3 三重管法和多重管法三重管法以及多重管法就是分别使用三个注浆管或者多个注浆管,具体操作方法和单管法及二重管法一致。

2 、高压旋喷桩施工工艺流程

2 . 1 施工使用设备

高压旋喷桩施工中经常使用的设备主要包括:钻机、高压泵、浆液搅拌器等。

2 . 2 使用的材料

在旋喷中使用的水泥最好是42.5等级的硅酸盐水泥。在配置水泥浆的时候控制水灰比为1∶1,如果浆液稠度太大那么在喷射过程中浆液流动就会比较慢,而且容易堵塞喷嘴影响施工进度。如果浆液的稠度较小又会影响强度。所以一定要控制好配比。

2 . 3 施工工艺

(1)测量放样。

在施工开始之前要先对场地进行清理保证场地的平整。然后根据施工图纸进行布桩对桩位做好标记要求测量准确不能有偏差。

(2)试桩并确定工艺参数。

在施工正式开始之前要先进行试桩操作以保证工程质量。对试桩结果进行检验确定参数是不是合理。

(3)准备设备。

试桩结束之后把钻机放到标记好的孔的位置上,保证钻头和孔位中心在一条直线上,横向以及纵向的偏差都要控制在20mm以内。钻机放到指定位置之后要进行水平方向的校正工作使钻杆的轴线和孔位垂直对准,确认都达到要求之后将桩机固定。

(4)钻孔插管。

钻孔插管就是把喷管伸到地层中。操作的时候要一边喷水一边插管,避免喷嘴被泥沙堵住在插管的过程中水压控制在1MPa之内,如果压力太大就会把孔壁喷塌。

(5)喷射水泥浆。

在旋喷管深入到地层的设计深度之后就可以开始喷射水泥浆了,喷射的过程要从上到下,操作的时候要有专门的技术人员对浆液初凝的时间进行检查,如果浆液初凝时间达到两个小时以上就不能再使用这种浆液了。

(6)收尾工作。

喷射工作结束之后及时清洗设备以便下次使用,同时将钻机等设备移动到下一个孔位。

2 . 4 质量控制要点

(1)在施工之前要先检查注浆管的通畅情况保证其密封性良好,否则就会影响施工质量。

(2)在注浆管插入到设计深度之后要从上到下进行注浆,在喷射的时候要注意等到水泥浆的前锋已经流到喷头之后才能提升喷管。在此过程中,相关技术人员要随时注意记录水泥浆的初凝时间。

(3)在保证喷射技术参数不变的情况下,可以重复喷射浆液这样不仅可以增加土层的破坏长度,还可以全部喷浆使土体的加固效果更好。

(4)在施工过程中喷浆和供浆要紧密配合,如果供浆即将中断要及时通知注浆人员防止出现断桩现象。第二次供浆的时候喷头要插入到停浆位置的半米以下。如果中间停浆时间超过3个小时,就要将注浆管卸下来进行清洗避免堵塞。

(5)在确定水泥浆配比之后不能随意更改保证水泥质量合格。

(6)高压泵和喷射注浆孔之间的间距不能太长,如果高压软管太长的话在传输过程中就会损失部分压力,这样在喷射的时候压力就达不到要求影响注浆效果。

(7)在喷射到桩顶的时候要控制提升速度和喷射桩底的时候相比较速度要慢一些,通常情况下将速度控制早每秒10cm以内。

(8)喷射工作结束之后,如果发现喷射的水泥浆面出现下降的现象就要进行必要的静压充填处理,一直到水泥浆面不再下降为止。

3 、旋喷桩施工质量控制措施

(1)在施工开始之前一定要先进行试桩,通过试桩确定各个参数是否合理,需要确定的参数具体包括以下几个方面:钻机钻进的速度;旋转速度;提升速度;配置的人员数量等。在开始施工之前要组织相关技术人员进行技术交底,召开专题会议对施工的具体操作进行沟通,尤其是使用材料的质量一定要严格控制严禁使用次品。

(2)在钻机开始钻孔之前要先检查孔的位置、孔和孔之间的距离,钻机在垂直方向和水平方向的位置是否正确。在钻孔的时候钻机不能大幅度的震动,要保证钻机始终和孔是垂直的。

(3)在喷射水泥浆的时候要控制好压力范围,通常情况下使用20kPa左右的压力,同时控制钻机旋转以及提升的速度,保证水泥浆在需要加固的范围内喷射均匀、饱满。

(4)拌制水泥浆的时候严格控制配比,技术人员及时检查水泥的用量,一旦发现问题及时停止使用。

(5)在整个施工过程中,要有监管人员全程监控对每一道施工工序都严格要求,保证按照规范进行操作对于不合格的桩位根据具体情况进行补救,问题严重的就要重新施工。

4 、结语

透水性地基基础在实际施工过程中对建筑的整体质量影响比较大。所以对于透水性地基基础的防止措施的探讨是非常必要的。透水性地基基础的流动性比较大硬度较低受力性能差,有效的加固方法就是高压旋喷桩技术。高压旋喷桩技术一共有四种方法,其中常用的是单管法和二重管法。在高压旋喷过程中,每一步都要严格按照要求进行不能有一点的马虎。尤其是选择的材料以及浆液配比的确定等都是决定施工质量的关键。笔者认为,高压旋喷桩技术有着广泛的使用前景。

1、河南省第一建筑工程建团有限责任公司，王天用

2、河南领域建设工程有限公司，王玉红