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探究二重管旋喷在基坑地下水治理中的应用

2021-07-15牛乾坤

中国设备工程 2021年13期
关键词:钻杆基坑注浆

牛乾坤

(安徽省阜阳市勘测院,安徽 阜阳 236000)

二重管旋喷技术是基坑地下水施工和治理中的常用技术,可以很好地阻断周边地下水向基坑汇集,减轻工作量,对地下水丰富地区基坑治理方式有十分重要的意义。另外,在长期的实践应用中发现,将二重管旋喷技术应用至基坑地下水治理工程中,能够发挥技术优势来提升基坑支护的防渗漏性能和加固性能,应用效果十分显著。为进一步推动二重管旋喷在基坑地下水治理中的应用深度与广度,进一步对其应用要点和策略作系统的分析探讨十分必要,必须予以充分的重视。

1 二重管旋喷在基坑地下水治理中的应用

二重管旋喷技术是指利用有双通道的注浆管在其底部侧面同轴中开展双重喷射,可以形成两种气体,即高压浆体液和压缩空气,借助这两种气体来完成介质的射流工作,以此实现改善土体的目的,控制地下水。就现阶段二重管旋喷技术在基坑地下水治理中的应用来说,内喷嘴喷浆时的压力值可以控制在20~25MPa,外圈所产生的高压气流压力可以控制在0.6~0.7MPa,以此来增强土体破坏作用,确保施工作业可以顺利完成。除此之外,在喷射过程中二重管旋喷可以发挥更为显著的优势,尤其是土体切割时可有效压缩空气,注浆孔中的空气可以顺利排出,固结程度更好,以此形成防水帷幕,最大限度保证基坑地下水防治效果。就二重管旋喷技术在基坑地下水治理中的应用来说,其主要包括钻孔、旋喷注浆、回填喷浆这三种技术。

在钻孔施工过程中,可以优先采用旋喷机来打孔,选择合适的喷头开展钻孔作业。待钻机达到预定位置后尽快开展水平校正,务必保证钻机的钻杆轴线对准钻孔中心。在旋喷注浆施工过程中,待钻孔达到预定位置后便要立即停钻,同时投放钢球。设置和开启高压泥浆泵后技术人员要对浆压作全面的检测,一旦发现浆压未达到设计数据则要及时检查,重点检查管路和其连接位置有无泄漏风险与问题。

在浆液配制时技术人员要严格遵循相关的技术规范,水灰比和附加剂的添加量要严格控制,且加料顺序也需要严格技术规范进行。加料时先在搅拌机内部加入适量的清水,待搅拌机开启后加入附加剂和水泥,搅拌时间控制在5min,而后放入到贮浆桶中待用。需要特别注意的一点是,在提供浆液过程中技术人员务必要对贮浆桶中的浆液做二次搅拌,以此来防止浆液发生沉淀。准备阶段的工作完成后便可以开展旋喷作业,严格按照参数要求控制和维持旋转速度,同时观察浆压和流量,一旦发现异常情况则要立即处理,比如可以将喷射装置下放到最初的位置继续开展喷射作业。除此之外,施工过程中要始终做好返浆的情况,一旦出现停止返浆的情况,则要在第一时间停止喷射装置的上升,且严格执行静压灌浆操作,确保返浆正常后方可继续提升喷射装置,当上升至设计标高时可将注浆管放置到地面,全面清洗注浆系统。考虑到桩体的上部分地层和下部分地层会有一定的差异,确保和提升成桩质量便显得尤为关键,因而可以在旋喷桩体下部分时便提升泵压。

回填灌浆是二重管旋喷技术应用时需要重点把控的内容之一,必须予以充分的重视。待完成旋喷操作后,考虑到浆液会存在一定的析水效应,导致产生收缩现象,固结体的上部分极易产生凹穴。因此,当旋浆施工结束后施工人员要立即进行静压补浆操作,确保返上来的浓浆可以顺着沟槽或泥浆泵进入到旋喷孔。

2 二重管旋喷在基坑地下水治理中的应用要点与策略

2.1 施工中的注意事项

施工阶段需要严格遵循二重管旋喷技术规范,做好施工风险的预防管理工作。总的来说,二重管旋喷施工时需要注意以下几点。

(1)制浆所使用的材料均需要经过质量检测,尤其是水泥和附加剂的质量更要做好检测,检测方式可使用全面检查和抽样检查,材料质量符合要求后方可进入到施工现场投入使用。

(2)喷射操作过程中对喷嘴的运行情况开展动态化的观察,严防喷嘴堵塞情况的发生。注浆管拆卸和安装时要加快动作速度,水、气、浆液的压力控制在规范标准内。

(3)深层旋喷时需要在喷浆开始后对钻杆加以提升,以此来防止旋喷过程中突然发生注浆管扭断的问题。

(4)钻杆使用过程中的精度控制尤为关键,当其发生旋转或提升时务必保证钻杆有很好的连续性和稳定性,通常情况下,在拆接钻杆而继续旋喷时要保证钻杆的搭接长度在200mm以上。

(5)若旋喷过程中因为机械设备出现故障而导致工作停止,则施工人员要在第一时间将钻杆重新钻入到桩底,重新设计标高,而后再开展旋喷作业。

2.2 进一步完善施工工艺

二重管旋喷技术的核心是高压浆射流和空气流,所形成的混合射流可以实现基坑地下水防治的目的,但实际应用过程中会面临较多的难点,按照施工特点来完善施工工艺尤为关键。总的来说,在二重管旋喷技术应用过程中要秉承以下几点施工工艺要点。

(1)二重管旋喷时积极做好土体形态的改进工作,包括切割和搅动,同时对水泥浆液和土体作混合处理,将二者有机结合起来,确保旋喷操作可以完成对基坑工程的加固和止水操作。

(2)施工前施工人员要对施工现场作相应的调整和处理,待此项工作完成后便可以与项目工程师一同核查相关的参数,以此保证基坑工程质量。需要特别注意的一点是,高压喷射的切割强度必须严格控制围护栏可以接受的范围内。

(3)注浆方法可以优先选用压密注浆法、高压旋喷法和深层搅拌法,对基层土层的材质作细致的检查,根据杂填土、素填土和粉土的特点来确定处理方法,制定富有可行性和科学性的施工方案。

(4)长期的实践应用发现,二重管旋喷具有操作简便、加快施工进度的优势,对于提升基坑地下水防治效率和质量均有十分重要的意义,尤其是可以提升施工流程的现代化进程。更为重要的一点是,二重管的结构可以对钻孔施工情况加以观察,实现可视化,不易出现钻孔误差,灌注桩直径精度也可得到充分的保证。考虑到基坑地下水防治施工有一定的特殊性和复杂性,若工艺把控不得当势必影响施工质量。针对这一问题,在二重管技术使用时要重点做好桩体性能规范、桩与基坑衔接性调整、基坑工程防渗漏等工作,确保二重管技术优势可以充分发挥,完成预期的施工目标。

2.3 规范施工流程,强化施工质量

施工流程的进一步规范可以很大程度上提升基坑地下水施工质量,是施工过程中必须做好的一项工作。施工流程的规范工作可以重点从以下几方面着手。

(1)二重管旋喷施工时先要对钻机进行定位,方便后续钻孔、插管和试喷等工作的高效开展。待钻机位置调整妥当后即可开展基坑的旋喷注浆和拔管工作,最后清洗器械。

(2)钻孔操作时的旋喷注浆管位置是必须高度重视的环节,钻机位置要水平校准,确保工作中心正对钻孔,钻孔的倾斜程度不得大于0.5%,孔心偏离度不得大于5cm。为提升施工效率可以将旋喷注浆机开展打孔处理,将水泥作为护壁,在此基础上开展操作。

(3)钻孔操作完毕后,便可以使用导流器开展管道钢球的投放工作,待管道疏通后即可以使用泥浆泵来检查管道压力,确保管道的承压能力满足设计要求。一旦发现管道内部的试压无法满足预设的压力值,则要立即整改,对管道做进一步的疏通操作,确保试压和预设压力一致。

2.4 提升施工队伍的综合素养

施工人员是二重管旋喷技术在基坑地下水处理工作高效开展的主体,其综合素养可以直接影响整个施工质量,因而必须做好施工队伍综合素养的提升工作。一方面施工单位可定期组织施工人员参与技术培训,重点学习二重管旋喷技术的应用知识,培训方式可以以理论教育和实践操作为主,帮助施工人员掌握更多的专业知识。施工人员尤其需要了解钻孔的常见收缩形式,可以准确判定钻孔的收缩程度,有针对性地开展钻孔的静态补浆工作。另一方面要加强施工阶段的质量监管力度,对施工人员的作业行为开展全过程和动态监管,一旦发现施工质量问题立即处理,提升施工人员的责任意识,掌握二重管旋喷技术在基坑地下水防治中的应用要点,更好完成施工作业。

3 结语

二重管旋喷技术的应用大大提升了基坑地下水防治水平,为其质量控制提供了新方向和新思路。考虑到二重管旋喷技术使用时会面临较多的技术难题,因此实际施工过程中要严格遵循二重管旋喷技术的应用规范,积极完善施工工艺、操作流程规范及人员专业技能提升工作,以此来保障二重管旋喷技术的应用质量。

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