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高压摆喷防渗墙工程施工方案
1.1、工艺介绍
高压摆喷工艺始于上世纪七十年代,现已列入我国现行的地基和基础工程施工验收规范。所谓高压喷射注浆,就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为一定压力的高压流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体结构,土粒便从土体剥落下来。一小部分细小的土粒随着浆液冒出水面,其余土粒、在喷射流的冲击力,离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小有规律的重新排列。浆液凝固后,便在土中形成一个固结体。固结体的形状和喷射流移动方向有关,一般分为旋转喷射和摆动喷射(摆喷)两种形式。本工程采用摆喷,摆喷时,喷嘴一面喷射一面摆动和提升,用于加固土体。
本工程采用三重管双高压摆动喷射注浆。
1.2、工艺原理
三重管双高压摆动喷射注浆分别输送气、水和浆三种介质的三重注浆管,以高压泵等高压发生装置产生的30Mpa左右的高喷射流切割土体,再以高压泵等高压装置产生的大于25Mpa的浆压再一次切割土体,并供一股0.8Mpa左右的圆筒状气流,进行高压水、水泥浆喷射和气流同轴喷射冲切土体,形成较大的混和体,钻杆及喷嘴作摆动和提升运动,最后便在土中凝固为直径较大的扇形状水泥土固结体。
1.3、工艺流程
高压摆喷桩工艺流程见下图:
施工放样
施工放样
开挖沟槽、清除地面、地下障碍物
开挖沟槽、清除地面、地下障碍物
设置导向定位线
设置导向定位线
桩机就位,校正、复核桩机水平和垂直度
桩机就位,校正、复核桩机水平和垂直度
开启压缩空气开启高压水桩机钻杆下沉
开启压缩空气
开启高压水
桩机钻杆下沉
钻头下沉至设计桩底标高
钻头下沉至设计桩底标高
转换成液压动力校正喷嘴方向,摆喷角度
转换成液压动力校正喷嘴方向,摆喷角度
开启压缩空气水泥浆液配制钻头提升、喷水、喷浆升至设计桩顶标高
开启压缩空气
水泥浆液配制
钻头提升、喷水、喷浆升至设计桩顶标高
空钻部位钻杆上提
空钻部位钻杆上提
施工结束,转下一道工序
施工结束,转下一道工序
8.14.4、施工流程
(1)场地清理及平整
高压摆喷桩施工前,必须先进行场地平整,清除施工场地内地上垃圾及地下障碍物,以确保高压摆喷桩机能正常移位及施工。
(2)测量放线
由现场测量员根据设计图纸和测量控制点放出桩位,并做好永久或临时标志,桩位平面偏差不大于2cm。放样完成后做好测量技术复核单,提请监理进行复核验收签证,确认无误后进行施工。本次施工高压摆喷桩桩距为1600 mm,桩体搭接300 mm,呈一字形布置。放样时,定好每排桩的起始点,中间用定位线标记,每个标记中心即为桩中心,间距为1600mm,以保证每根摆喷桩准确定位。
(3)开挖沟槽
每排桩开始前,采用0.4m3挖机开挖沟槽,并清除地下障碍物,沟槽尺寸如下图,开挖沟槽余土应及时处理,以保证高压摆喷桩正常施工,并达到文明工地要求。
(4)定位线与高压摆喷桩孔位定位
平行围堰方向确定定位线,应注意侧堤与库内侧堤的设计位置。每隔约10m~20m设一个定位点,定位点及线必须放置固定好。在定位线上按摆喷桩间距进行标记,水平方向摆喷桩的间距为1200mm,在平行定位线上划分标记进行定位。
(5)桩机就位
桩机移位由机长指挥,移动前必须仔细观察现场情况,移位要做到平稳、安全。桩机定位后,由测量员负责对定位线及桩位进行复核,确保高压摆喷桩平面定位偏差值应不大于2cm。
(6)桩机垂直度校正
桩机就位后,根据高压摆喷桩桩机自身的水平装置调整机身的水平度及垂直度。
(7)桩长控制标记
由于本次施工高压摆喷桩桩长与孔深不一致,因此施工前必须在钻杆上做好深度标记,以控制高压摆喷桩桩长不得小于设计桩长,当桩长变化时擦去旧标记,做好新标记。
(8)水泥浆液拌制
本工程水泥浆液拌制采用电子秤量控制水泥重量与水的重量,机械拌浆,施工前搭设水泥浆液制作平台,每个平台附近放置1只水泥罐(每只存储量约为35~55T)。在高压摆喷桩开始施工前对拌浆工人进行交底工作,计算好每桶浆液的用水量,并在浆桶上做好标记;计算好每桶浆液的水泥用量后,采用电子秤量水泥重量与水的重量。本次高压摆喷桩施工采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为1.0,注浆量以每根桩的土体加固量来换算。设计要求,在土体加固后, 28天抗压强度≥2.0MPa。
(9)高压摆喷桩钻杆下沉
按常规高压摆喷桩施工程序,在钻杆下沉过程中不需要开启高压水或高压浆,但本次施工高压摆喷桩桩距较大,加之加固深度较长。故计划在本次高压摆喷桩钻杆下沉过程中,开启约10mpa压力的高压水,以使在钻杆下沉过程中即形成一定桩径,从而确保最终喷浆桩径达到设计要求;
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