丁坝板桩缝封堵施工方案
丁坝板桩缝封堵施工
一、工程概况
1.1丁坝板桩墙段长度约417米,所打设板桩断面尺寸为1.0m*0.6m,共打设板桩398根,板缝397个,现已完成141个板缝的封堵工作,为有效防止板桩后侧砂沿板桩缝流失,剩余256个板缝准备采用水泥旋喷方案进行板桩缝的封堵处理。
1.2 根据工程所在区域地质及处理深度,选用XP-50A 型锚固双管旋喷钻机及GZB-40C 型高压注浆泵(如下图所示)。 1.2.1 XP-50A型锚固双管旋喷钻机技术参数: (1)、钻孔深度: 50-60m (2)、桩径: 400-800mm (3)、钻杆规格: 双管ø60mm (4)、旋喷倾角: -5°到90°
(5)、输出转速: 正:19,38,70,120rpm;反:16rpm (6)、提 升 力: 额定24kN, 最大30kN (7)、给 进 力: 额定16kN, 最大21kN (8)、滑道行程: 2.3或1.8m 任选
(9)、提升速度: 0-25mm/Min(可调) or 0-2m/min (10)、额定扭矩:1800N.m
(11)、电机型号: Y160L-6 功率 11kw
(12)、外形尺寸: 长×宽×高:3400×1500×1500mm (13)、钻机净重: 950kg
1.2.2 GZB-40C型高压注浆泵技术参数: 柱塞行程:100mm 速比:1=7.2545 柱塞冲次:169次 吸入管直径:50mm 排出管直径:16~25mm 柱塞直径:45、50、55mm
输出流量:96、99、110L/Min
额定压力:42、40、35Mpa(配90kw 电机) 电机型号:YCT335-4C 电机最高转速:1340r/Min 外型尺寸:3050*1800*1150mm 整机重量:3000kg
XP-50A 型锚固双管旋喷钻机
GZB-40C 型高压注浆泵
二、施工工艺流程图
旋喷注浆施工工艺流程图
三、施工方法 1场地处理
1)因桩顶凿除过程中在板桩墙两侧产生混凝土碎渣,在旋喷钻机工作过程中会造成钻头损坏,所以先用挖掘机将板桩墙北侧2m 范围内的混凝土碎渣清除。
2)施工场地整平,待混凝土碎渣清除完毕后,将板桩墙北侧5m 范围内场地整平填筑贝壳土压实整平,标高达到+2.5m,保证钻机平稳运行。
3)总体施工顺序由东向西进行。
2施工前,在附近空地进行旋喷桩典型施工,试验桩数量3~5根,准备采用单重管法施工,如图1,对固结后的旋喷桩进行检验,进一步完善旋喷桩施工工艺和确定旋喷桩施工参数,例如:注浆压力、浆液比重、旋喷速度、提升速度、浆液流量等。建议初步试验参数:旋喷压力20~25MPa ,提升速度20cm/min,浆液水灰比1:1。
3 钻机定位。将钻机对准板桩缝,钻头距板桩约15cm ,桩位偏差控制在3cm 以内,整平钻机,放置水平、平稳,钻杆垂直度偏差不大于1.5%,就位后首先进行低压(0.5MPa )射水试验,用以检查喷嘴是否通畅,压力是否正常。 4 制备水泥浆。钻机定位时,即按确定的配合比制备水泥浆,首先将水加入水泥浆搅拌罐中,再将水泥倒入,开动搅拌机搅拌10~20分钟,之后拧开搅拌罐底部阀门,将搅拌液导入第二搅拌罐,导入过程要求过2mm 筛,浆液导入后待压浆时备用。
5 钻孔、插管。采取单重管法,将钻孔和插管两道工序合二为一。当第一阶段贯入土中时,可借助喷射管本身的喷射或震动贯入。其过程为:启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液,使钻杆沿导向架震动、射流成孔下沉;直到桩底(-2.5m ),预计钻深5m 。
6 提升喷浆管、搅拌。喷浆管达到预定深度后,停止钻进,旋转不停,高压泥浆泵压力增加到施工设计值(20~40MPa ),坐底喷浆30S 后,边喷浆,边旋转,同时严格按照试桩确定的提升速度提升钻杆,在提升过程中不断拆除钻杆,直至钻头即将露出地面为止。中途拆卸钻杆时,上下层搭接不小于30cm 。 7 桩头部处理。当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶一下1m 开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升0.5m ,直至桩顶停浆面。
8 清洗。待喷浆管提升至停浆面,关闭高压泥浆泵,停止水泥浆的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机,向浆液罐中注入适量清水,开启高压泵,清洗全部管理中残存的水泥浆,直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的泥土洗净。
9 移位。将旋喷钻机移至下一桩位施工。为防止相邻桩位之间串浆,采取间隔施工的方法,即连续施工的两个桩位之间要间隔一个桩位,相邻桩位施工间隔不小于24h ,如图2所示
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10 补浆。喷射作业完成后,由于浆液的析水作用,会有不同程度的收缩,使固结体顶部凹陷,要及时用水泥浆补灌。 四 质量控制要点
1 正式开工前做好试桩工作,确定合理的施工技术参数和浆液配比。 2 旋喷过程中,冒浆量小于注浆量的20%为正常现象,若超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
3 钻杆旋转和提升必须连续不断,拆卸钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有30cm 的搭接长度,避免断桩。
4 在旋喷过程中,如机械出现故障中断旋喷,应重新钻至旋喷桩设计标高后,重新旋喷。
5 制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意改变,在旋喷过程中,应防止浆液沉淀,浓度降低,不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后,应有筛网过滤。
五 质量通病处理 1 不冒浆或冒浆量少
通常原因是土层粒径过大、孔隙较多,可采取以下措施: 1) 加大浆液浓度,可以从1.0适当加大到1.3左右继续喷射。 2)
3.5 现场根据试验站提供的配合比制拌水泥浆,钻机旋喷作业时喷射角度允许偏差控制在10°以内。
3.6 钻机喷管在提升过程中,孔口会有水泥浆返出,当旋喷相邻桩时,应对前根桩进行回灌直到泥浆液面稳定为止。
3.7 如停机超过3h ,应及时对泵体输浆管路进行清洗。每喷完一孔泵体输浆管路用水冲洗一遍,然后再继续施工,防止浆液凝结堵塞喷嘴。
3.8 施工过程如因故中断,恢复施工时,摆喷灌浆搭接长度不小于0.3m 。 3.9 施工中应对注浆泵压力、水泥浆流量、钻杆摆动角度、钻进深度、提升
速度和用浆量等做好施工记录。当冒浆量超过注浆量20%或完全不冒浆时,应查找原因及时处理。
3.10 施工完毕后统一对场地进行清理。
五、旋喷桩施工案例
图1 图2
图1 图2
图3
图4
图
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