高壓旋噴樁試樁工藝研究

　　摘要：通過試樁工藝確定旋噴樁每米水泥用量、外加劑用量、鉆孔射水壓力、噴漿壓力、水泥漿用量、水灰比、噴射管提升速度、噴漿旋轉(zhuǎn)速度等工藝參數(shù)，并通過取芯檢測和載荷試驗，判定成樁工藝能否滿足成樁質(zhì)量要求，優(yōu)選能滿足設(shè)計成樁質(zhì)量的施工工藝參數(shù)。
　　Abstract： The process parameters， such as cement content， admixture dosage， drilling water injection pressure， shotcreting pressure， cement slurry dosage， water-cement ratio， ejection tube lifting speed， shotcrete rotation speed， etc.， were determined by trial pile process. Through coring inspection and load test， it is determined whether the pile forming process can meet the pile quality requirements， and the construction process parameters that can meet the designed pile quality can be selected.
　　關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁；試樁；工藝參數(shù)；取芯
　　Key words： high pressure jet grouting pile；trial pile；process parameters；coring
　　中圖分類號：U293.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）14-0139-02

1 工程簡介及施工原理

　　新建鐵路廣佛環(huán)線佛山西站至廣州南站段DK14+583.70～DK14+970.00路基屬于軟土地基，根據(jù)設(shè)計要求采用高壓旋噴樁加固措施。高壓旋噴樁是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預(yù)定位置后，利用高壓注漿設(shè)備使?jié){液或水、（空氣）成為20～40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來，沖切、擾動、破壞土體結(jié)構(gòu)，同時鉆桿以一定的速度逐漸提升，將漿液和土粒強制攪拌混合，漿液凝固后在土中形成一個圓柱狀固結(jié)體（即旋噴樁），以達到加固地基或止水防滲的目的。
　　高壓旋噴樁施工主要是工藝參數(shù)的確定，所以試樁的過程是一個非常重要且必不可少的環(huán)節(jié)。本次試樁地點選在具有代表性路基地段進行，DK14+610距右側(cè)坡腳20m處，采用單管法施工。設(shè)計樁長23.4m，樁徑0.5m，樁距1.3m，按正方形布置，安排試樁9根，其中水泥用量140kg/延米（3根）、160kg/延米（3根）、240kg/延米（3根）。單樁承載力161.99kN，無側(cè)限抗壓強度（28d）：≥2.5MPa。

2 設(shè)計地質(zhì)情況

3 試驗內(nèi)容及參數(shù)

　　3.1 試樁目的 一是通過試樁調(diào)整旋噴樁施工參數(shù)，確定每米水泥用量、外加劑用量、鉆孔射水壓力、噴漿壓力、水泥漿用量、水灰比、噴射管提升速度、噴漿旋轉(zhuǎn)速度；二是通過取芯檢測和載荷試驗，判定成樁工藝能否滿足成樁質(zhì)量要求，優(yōu)選能滿足設(shè)計成樁質(zhì)量的施工工藝參數(shù)。
　　3.2 室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度試驗 現(xiàn)場取各地層土樣，分別摻入對應(yīng)每延米（0.2m3）被加固土體水泥用量140kg、160kg、240kg，按表2中每個配合比分別做2d、7d、14d和28d無側(cè)限抗壓強度試驗，以便求出室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度與試樁取芯無側(cè)限抗壓強度的相關(guān)關(guān)系。
　　3.3 試樁配合比和工藝參數(shù)如表2
　　對上述三種工藝參數(shù)說明：①提鉆速度為18～20cm/min，相應(yīng)轉(zhuǎn)速控制為18～21r/min；②外加劑：采用氯化鈣（CaCl2），摻量為水泥用量的3%，氯化鈣屬于速凝-早強型外加劑，主要適于地下水位較高或要求早期承受較大荷載的工程，可提高樁體早期強度；③泵壓的范圍暫定為18～24MPa，根據(jù)地表變形監(jiān)測進行調(diào)節(jié)；④采用Φ2-3mm單噴嘴（采用刻度放大鏡觀測）；⑤泵壓、提鉆速度、轉(zhuǎn)速、噴嘴直徑等施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件、實際噴漿量、冒漿等情況進行調(diào)整，確保單位進尺水泥用量的設(shè)計要求。

4 試驗準備

　　4.1 室內(nèi)配比試驗 從試樁地點采取足量的（1）-2-1、（1）-2-2地層土樣分別進行室內(nèi)配比試驗。
　　4.2 配備施工性能良好的施工機械
　　4.3 挖設(shè)排漿溝、回漿池、準備漿液攪拌池和臨時泥漿存放池，同時必須挖設(shè)臨時排水溝，疏干地表水，使地表保持干燥狀態(tài)。漿液池開挖圓形，深度、大小滿足施工要求，池內(nèi)底部及四周用較厚塑料膜鋪一層，防止?jié){液外漏。冒出泥漿專人清理并計量記錄。根據(jù)試驗的參數(shù)計算每桶水泥用量對應(yīng)的水、外加劑的用量，用紅油漆標注于攪拌桶內(nèi)側(cè)。
　　4.4 在水泥漿攪拌池處設(shè)置雨棚，以免下雨引起水灰比變化。作業(yè)現(xiàn)場要設(shè)置安全防護、防火、通風措施，防止發(fā)生觸電、火災(zāi)、中毒燒傷等事故。

5 施工工藝及方法

　　5.1 施工工藝
　　整平原地面→鉆機就位→鉆桿下沉鉆進→上提噴漿強制攪拌→樁頂復噴→提出鉆桿→鉆機移位。

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