单管高压旋喷桩复合地基在京石客运专线上的应
xycd47124
xycd47124 Lv.8
2015年07月22日 20:04:00
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单管高压旋喷桩在软土地基处理上应用,已在公路 、建筑、冶金、煤炭等工程领域广泛使用,并取得了良好的效果。在众多地基处方法中高压旋喷桩有它独到的适用性,在很多情况下不得不采用它来处理地基,提高复合地基的承载力。但在施工中还是会遇到一些特殊情况,本文通过工程实例介绍单管高压旋喷桩施工工艺、质量控制及工程体会。   一.工程概况:新建京石客运专线石家庄隧道项目DK277+400~DK277+700段地层以第四系冲洪积层为主,根据其岩性及物理力学性质自上而下主要分为5层,各层土的特征为:(1)人工填土:杂色,松散,土质较杂,结构松散,层厚1.0m左右。(2)粉土:褐黄色~黄褐色,稍密,稍湿,层厚3.1~11.0m。(3)中砂层:褐黄色、灰白色,中密,稍湿,局部顶部为细砂,层厚0.8~4.0m。(4)粉质粘土层:褐黄色,可塑~硬塑,土质较均,层内夹粉土薄层及透镜体。层厚3.3~9.0m。(5)粉土层:褐黄色,中密,稍湿,土质较均,局部夹粉细砂薄层。层厚1.6~2.2m。

单管高压旋喷桩在软土地基处理上应用,已在公路 、建筑、冶金、煤炭等工程领域广泛使用,并取得了良好的效果。在众多地基处方法中高压旋喷桩有它独到的适用性,在很多情况下不得不采用它来处理地基,提高复合地基的承载力。但在施工中还是会遇到一些特殊情况,本文通过工程实例介绍单管高压旋喷桩施工工艺、质量控制及工程体会。

  一.工程概况:新建京石客运专线石家庄隧道项目DK277+400~DK277+700段地层以第四系冲洪积层为主,根据其岩性及物理力学性质自上而下主要分为5层,各层土的特征为:(1)人工填土:杂色,松散,土质较杂,结构松散,层厚1.0m左右。(2)粉土:褐黄色~黄褐色,稍密,稍湿,层厚3.1~11.0m。(3)中砂层:褐黄色、灰白色,中密,稍湿,局部顶部为细砂,层厚0.8~4.0m。(4)粉质粘土层:褐黄色,可塑~硬塑,土质较均,层内夹粉土薄层及透镜体。层厚3.3~9.0m。(5)粉土层:褐黄色,中密,稍湿,土质较均,局部夹粉细砂薄层。层厚1.6~2.2m。

  该段承载力不能满足要求,需要进行地基处理。路基段原设计是CFG桩加固,由于此段正好位于改建京广线下方,上有110KV的高压线,又是深基坑的加固处理,CFG钻机设备桩身太高,不在高压线安全距离之内,因此在些种情况下采用了高压旋喷桩施工方法。

二. 施工工艺及常见问题

  1.测量放线:测量放线采用三角高程测量法,按控制高程,在工作区内,每20米测设标高控制桩,进行现场高程控制,特别在桩轴线交接处,以保证桩轴线、标高满足设计要求,其测量精度必须符合工程测量规范的要求。施工测量时,采用全站仪、水准仪放出各施工部位位置,建立永久性标志,并认真加以保护。

  2.钻机就位:钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜不得大于1.5%。

  3.钻进成孔:单管旋喷常使用76型旋转振动钻机,钻进深度可达30米以上,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引孔。钻孔时,其引孔口径为¢110mm -- ¢130mm,终孔直径不小于¢91mm。引孔钻进时采用清水钻进,若出现垮孔,采用优质膨润土作为制浆用主要材料,新制泥浆配合比拟为:水750L,粘土650KG,碳酸钠6--8Kg。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。施工时,分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统,防止串浆、混浆、并设置回浆池。

4.插管:插管是将喷管插入地层设计的深度。使用76型振动钻机钻孔时,插管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。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,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。

  5.喷身作业:当喷管插入预定深度后,由下而上进行喷身作业。作业人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转速度、提升速度等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程曲线。当浆液初凝时间超过20小时,应及时停止使用该水泥浆液(正常水灰比1:1,初凝时间为12~15小时左右)。

  6.冲洗:喷身施工作业完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,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、注浆管内的浆液全部排除。

7. 移动机械设备。将钻机等机具设备移一新孔位上。

三. 质量控制

  由于新建京石客运专线石家庄隧道项目DK277+400~DK277+700段场地地层以第四系冲洪积层为主,采取旋喷的目的是迅速对地基进行补强,以提高地基的承载力,结合当地工程地质和水文地质条件对旋喷桩桩径、布孔形式、孔距做出合理的设计。(1)喷射直径的估计:直径的估计正确与否,不公直接关系到工程的经济效益,而且还可能导致工程的失败。固结体的尺寸主要取决于下列因素;一是土的类别及其密实程度;二是高压喷射注浆方法;三是喷射技术因素。一般情况下是通过现场喷射试验后开挖或钻孔采样确定。(2)布孔形式:旋喷桩的平面布置需根据加固的目的给予具体考虑,作为地基加固的布孔形式有三角形式各矩形布置两种形式。本段采用的是矩形布孔形式。

  本工程实践证明,新建京石客运专线石家庄隧道段采用旋喷桩复合地基处理提高承载力幅度较大,具有施工灵活、速度快、适宜特殊路段、特殊构造物加固的补强处理。


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