道路軟基整理高壓旋噴樁運用

道路軟基整理高壓旋噴樁運用一、工程簡介

××高架路（××中路-××路）地面道路在JMK19+010跨×××河道，原設計橋后采納搭板以削減路堤沉降后縱斷坡差，避開產生錯臺跳車，橋頭軟基處理30米范圍內采納雙向水泥攪拌樁加固地基，設計水泥土室內試驗28天無側限抗壓強度為：R28≧1.0MPa，因根據原方案用于加強軟土地基承載力的深層水泥攪拌樁機具過高，受到上方高架橋梁凈空的限制無法架設使高壓旋噴樁機具故而在施工中無法得到實施，所以此段變更為高壓旋噴樁，所以此段由原來的深層水泥攪拌樁變更為高壓旋噴樁。施工后檢驗效果抱負，滿意設計要求地基承載力。

二、高壓旋噴樁承載力計算

通過理論計算，確定有效樁長L=11m，樁間距s=1.9m,樁直徑d=0.7m，樁周長μp=1.099m，根據三角形布樁形式面積置換率為1，依據上海地質狀況，查得樁身強度折減系數η=0.4。單樁承載力特征值：Rkd=μp*Σqsia*L+Ap*qp=196Kpa復合地基承載力特征值fspk=m*Rkd/Ap+β*（1-m）*fsk=123Kpa依據計算所得，以后布樁形式滿意設計地基承載力要求。

三、高壓旋噴樁概述

（一）概念

高壓旋噴樁是高壓噴射注漿法處理地基中的一種，是利用鉆孔設備，把安裝在注漿管底部側面的特別噴嘴，置入土層預定深度后，用高壓泥漿泵等裝置，以20Mpa左右的壓力把預先制備好的水泥、水玻璃等材料作為主固化劑的漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時借助注漿管的旋轉和提升運動，使?jié){液把從土體上崩落下來的土攪拌混合，經肯定時間的凝固，便在土中形成圓柱狀的具有肯定強度和抗?jié)B力量的固結體，從而使地基承載力得到加強的一種工程方法。

（二）適用范圍

1.高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。

2.高壓噴射注漿法對地下水流速過大和已涌水的地基工程應慎重使用。

（三）基本規(guī)定

1.高壓噴射注漿地基工程的設計和施工，應因地制宜，綜合考慮地基類型和性質、地下水條件、上部結構形式、荷載大小，場地環(huán)境、施工設備性能等因素，做到技術先進，經濟合理，確保工程質量。

2.高壓噴射注漿定噴適用于粒徑不大于20mm的松散地層，擺噴適用于粒徑不大于60mm的松散地層，大角度擺噴適用于粒徑不大于100mm的松散地層，旋噴適用于卵礫石地層及基巖殘坡積層。3.高壓噴射注漿方案確定后，應結合工程狀況進行現場試驗、試驗性施工或依據工程閱歷確定施工參數及工藝。

（四）加固機理

高壓噴射注漿是利用工程鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置，以高壓設備使?jié){液成為20Mpa左右的高壓流從噴嘴里噴射出來，沖擊破壞土體，當能量大、速度快和呈脈動狀的噴射流的動壓超過土體結構強度時，土料便從土體剝落下來，高壓流切割攪碎的土層，呈顆粒狀分散，一部分被漿液和水帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有肯定強度和抗?jié)B力量的固結體，當噴射流以360°旋轉、自下而上噴射提升時，固結體的截面外形為圓形即稱為旋噴。在鉆機的鉆桿最前端設置一個高壓液體噴射裝置，當鉆機把該高壓噴射裝置送到土層預定深度時，通過高壓泵向鉆桿中心孔連續(xù)輸送高壓水泥漿液，高壓水泥漿液即通過噴射裝置中的噴嘴小孔噴入鉆桿四周的砂層、土層及砂土層，與此同時鉆機帶動鉆桿緩慢旋轉并提升使噴嘴緩慢螺旋上升，從而使高壓水泥漿不斷切割攪拌土層，形成水泥、砂、土及速凝劑的混合攪拌漿體，通過固化劑和軟土間所產生的一系列物理化學反應，生成水化物，然后水化物膠結形成凝膠體，將土顆粒凝聚在一起形成具有整體性、水穩(wěn)定性和較高強度的結構整體，從而提高其復合地基承載力及轉變地基土物理化學性能，達到提高地基承載力、削減地基沉降、阻擋水體流淌、增加地基穩(wěn)定性的目的。

四、施工流程

旋噴注漿施工流程可大致分為:施工預備→試樁→技術參數確定→測量放樣→樁機就位→鉆孔→水泥漿制備→旋噴和復攪→提管沖洗→移動設備→樁基工后檢測；

（一）施工預備

鉆機進場之前首先進行場地布置，確保在較潔凈的環(huán)境中進行施工。

（二）試樁、技術參數確定

每個工點施工前必需先打不少于3根的工藝試驗樁，以檢驗機具性能及施工工藝中的各項技術參數，其中包括最佳的灰漿稠度、工作壓力、鉆進和提升速度等，還應依據被加固土的性質及單樁承載力要求，確定水泥摻入量。通過試驗樁確定本工程高壓旋噴樁施工技術參數為：水灰比為1：1；鉆進、工作壓力20～25Mpa；提升速度≤0.25m/min；樁頂1米范圍提升速度≤0.2m/min；轉速應掌握在20～25r/min，水泥摻入量范圍在180～220Kg/m之間。

（三）測量放樣

（四）鉆機就位

攪拌機具運至現場后進行安裝調試，待轉速、壓力及計量設備正常后就位。鉆機就位時先使鉆頭對準樁位標志中心，然后進行鉆桿的雙向調平，之后，再次調整對中，最終再精確調平。垂直度誤差不超過1%，對中誤差小于5cm。

（五）鉆孔

每臺鉆機在開鉆前，技術人員對鉆桿總長度進行尺量，依據樁長、設計樁頂標高、原地面標高計算下鉆節(jié)數，并在最終一節(jié)鉆桿上標定出下鉆結束位置。

（六）灰漿的制作

選用優(yōu)質42.5#普硅水泥，依據攪拌桶的大小、水灰比、泥漿比重來標定最大水位線，按水灰比1：1添加水泥，并經充分攪拌，測定泥漿比重是否達到試配時比重1.47，如達不到連續(xù)添加水泥直至達到試配水泥漿比重為止。攪拌時間少于4分鐘的不得使用，超過初凝時間的漿液也不得使用；灰漿經過兩道過濾網的過濾，以防噴嘴發(fā)生堵塞；抽入儲漿桶內的灰漿要不停地攪拌。

（七）旋噴和復攪

在施工過程中，旋轉速度、提升速度、旋噴壓力、水泥用量參數的變化將直接影響樁的勻稱程度和樁徑，水灰比參數的變化將會影響樁身的強度，因此必需時刻留意檢查漿液初凝時間、水泥漿流量及壓力、提升速度、旋擺角度、噴射方法等參數是否符合設計要求，并隨時作好記錄，如遇故障應準時排解。

（八）提管沖洗

噴射作業(yè)完成后，將注漿泵的吸漿管移到水箱內，在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管內的漿液全部排解，防止殘存水泥漿將管路堵塞。

（九）移動設備

移動鉆機至下一孔位，為確保樁與樁之間能很好咬合，宜采納打一跳一法，且間隔時間應大于36小時。

五、質量檢驗高壓旋噴樁完成28d后方能進行質量檢驗

（一）觸探及抽芯檢驗

成樁7d內采納輕型觸探進行N10檢測，檢測頻率為工程樁數的2%。抽芯檢驗的總樁數不得少于工程樁數的3‰，單位工程樁數小于1000根時，至少做3根。樁芯無側限抗壓強度（28d）應滿意如下要求：樁頂～2/3樁長范圍：≥1.2MPa；2/3樁長～樁尖范圍：≥1.0MPa。

（二）質量檢驗標準

序號掌握參數掌握標準值備注（1）樁機安裝垂直度偏差＜1%查施工記錄（2）樁位偏差±50mm查施工記錄（3）注漿壓力≥20Mpa查施工記錄（4）水灰比1：1查施工記錄（5）水泥用量≥180kg/m查施工記錄（6）樁徑≥600mm開挖抽查2%（7）樁長不小于設計值查施工記錄（8）旋轉速度20~25r/min（9）噴提升速度10~25cm/min（10）樁身強度不小于設計值抽芯檢查。

六、留意事項

1.施工時應先施工內排樁，后施工外排樁2.水泥漿液應連續(xù)供應。如發(fā)生斷漿現象，須復打，復打重疊長度必需大于1.0m。3.漿液拌和應勻稱，不得有結塊；漿液不得離析或停滯時間過長，超過2小時應停止使用。4.旋噴廢漿應予以充分利用，施工過長中可在相鄰樁之間開挖肯定深度的漿液存貯溝（溝寬0.6～0.8米，深0.8～1.0米），待漿液凝固后形成具有肯定強度的樁間橫系梁，以增加各樁間共同作用，提高地基承載力。5.成樁28d后，可開頭基槽開挖，鑿除50㎝軟樁頭，樁頭鑿除后樁長不得小于設計樁長。6.提鉆噴漿的速度掌握，掌握好旋噴速度，保證不大于25cm/min且穩(wěn)定，灌漿管分段搭接的長度不得小于10cm。

七、安全文明施工

1.仔細學習《中華人民共和國安全生產法》。遵守國家安全生產法律、法規(guī)，加強安全生產管理，仔細貫徹執(zhí)行“安全第一、預防為主”的方針。建立安全生產制度，保證安全生產。2.加強安全生產宣揚教育，提高安全生產意識，重點進行以下方面的安全教育。3.建立健全安全生產保障體系，實行安全崗位責任制，明確分工，責任到人。4.為保障工程安全順當進行，在施工現場配備足夠的安全人員、設備和工具。5.在施工現場懸掛有關施工安全標語，設置安全標志和安全愛護措施。

八、結語

實踐表明，采納高壓旋噴樁技術進行軟土地基加固的效果是顯著的，它具有加固體強度高、加固質量勻稱、施工操作簡便、占地高度小等特點，可用于處理加固淤泥質土、粉土、粘土等軟土地基，適用于場地狹窄、不宜進駐大型機械設備等場合，可有效地削減地基總沉降量和不勻稱沉降，地基處理效果明顯，同時作為基礎工程，其質量好