CN101736745A - 双高压三重管加固工艺 - Google Patents

Abstract

本发明技术涉及一种地基加固处理中的双高压三重管加固工艺。采用从常规三重管法上发展起来的双高压三重管法，它仍使用三重管，分别输送水、气、浆，水泥浆采用高压喷射，并在其外围环绕压缩空气流。其工作原理主要是进行两次切削破坏土层：第一次是上段的超高压水和空气的复合喷射流切削土层，紧接着第二次是下段的超高压水泥浆液和压缩空气的复合喷射流，依水平的方式，在第一次切削的基础上再次对土体进行切削，这样便增加了切削半径起到加大桩径的作用。该技术是两重管法和三重管法的结合，也是两重管法复喷的简化手段。由于采用了两次切割，有效切削半径大，施工直径最大可达2m。本发明技术的有益效果是，采用从常规三重管法上发展起来的双高压三重管法，完成了对高标贯值、高水压砂层中大深度的地基加固任务，同时施工进度得到提高。

Description

双高压三重管加固工艺

技术领域

本发明技术涉及一种地基加固处理中的双高压三重管加固施工技术。

背景技术

目前，地基处理中高压喷射注浆法常用单管法、两重管法及三重管法。各工艺由于施工参数的不同，往往适用于不同的地层及深度。南水北调穿黄工程盾构始发端地基加固深度深50m，主要为粉细砂，中砂及砂砾石地层，地层中砂层的N值为30～45，且水压达到4.5Bar，需采用特殊的施工工艺才能确保成桩质量。两重管法直接采用高压泥浆切割，搅拌均匀，止水效果好，但砂土的N＞30时，其切割能力降低，形成的有效桩径随深度而严重递减。两管重法的空气流压力一般为7Bar，钻头出口压力相抵只有2Bar，该压力无法保护高压水泥浆流的切割和置换。两重管法存在的风险较大，由于难以返浆，土体中不断加入水泥浆液，导致土体逐渐密实，机械扭矩逐步增大，甚至出现将旋喷管抱紧抱死，导致埋管事件的发生。施工中需要放慢提升速度，经常调整各个施工参数，易导致了桩身的整体性和均匀性较差。由于两重管法施工时间长，施工扰动大，尤其在砂层中施工易发生坍孔导致埋管率大大提高，如果在盾构出洞钻杆埋住，整个工程都要受到严重影响。

发明内容

为了克服两重管法无法在高标贯值、高水压砂层中完成地基加固的缺点，本发明采用了从常规三重管法上发展起来的双高压三重管法，尤其对高标贯值、高水压砂层中起到了良好的地基加固作用。

本发明的技术方案是：采用从常规三重管法上发展起来的双高压三重管法，它仍使用三重管，分别输送水、气、浆，水泥浆采用高压喷射，并在其外围环绕压缩空气流。其工作原理是进行两次切削破坏土层：第一次是上段的超高压水和空气的复合喷射流切削土层，紧接着第二次是下段的超高压水泥浆液和压缩空气的复合喷射流，依水平的方式，在第一次切削的基础上再次对土体进行切削，这样便增加了切削半径起到加大桩径的作用。该工法是两管法和三管法的结合，也是两管法复喷的简化手段。由于采用了两次切割，有效切削半径大，施工直径最大可达2m。

本发明的有益效果是，采用从常规三重管法上发展起来的双高压三重管法，完成了对高标贯值、高水压砂层中大深度的地基加固任务，同时施工进度得到提高。双高压三管旋喷施工技术参数见表1。

表1

附图说明

图1是双高压三重管旋喷桩施工工艺流程图；

图2是双高压三重管成桩原理示意图；

图3是双高压三重管成桩原理纵剖面示意图。

具体实施方式

双高压三管旋喷在施工时会对附近原状土造成扰动，如果附近在打引孔，容易发生串孔造成引孔坍塌；同时，若在已加固土体附近打引孔，因靠近旋喷桩附近的土体被挤密，打引孔时钻头容易向土质疏松的部位(即远离加固体)偏斜，故此旋喷地基加固分隔排、三序施工。连续施工期间，下一个引孔距离不得少于3倍桩距。双高压三重管法施工质量控制：

1、造孔质量控制

由于加固施工孔较深，桩与桩之间能否可靠的搭接是成墙的关键，所以造孔的垂直度控制应从严要求。采取以下措施保证造孔的垂直度：

(1)保证施工设备本身的精度，随机检测，发现问题及时维修；

(2)钻机的底座加大，使钻机在钻进时更加平稳；

(3)孔斜变化较大时，及时校正，同时使用重型钻具(φ108mm，δ16mm，L＝3m)，利用本身重力，进行“吊钻”施工，有利于保证钻孔的垂直度；

(4)每个孔钻进前用水平尺测量钻机的水平度，每10m利用垂球测量钻杆的垂直度，及时进行校正；

(5)用地质罗盘测量钻机的倾角，根据测量结果，调整钻机；

(6)加强施工监测，在钻进过程中随时利用经纬仪对钻杆的垂直度进行监控和调整，加强钻孔的垂直度检测，根据检测结果调整水平度、垂直度等施工参数。

2、浆压质量控制

双高压三重管法采用高压水+高压气和高压水泥浆+高压气的方法，通过管底侧面的2个同轴双重喷嘴，在设计的压力下将浆液流和它外圈环洪的气流共同作用于土体，所以压力的控制与提升速度成反比。

3、提升速度控制

鉴于该部位施工的特殊性，故不同高程应采取不同的提升速度，但一定要控制在规定范围内(10～15cm/min)。在施工过程中出现压力骤然下降、大量冒浆等异常情况故障时，应停止提升和喷射注浆以防止桩体中断，同时立即查明所产生的原因，并及时采取措施排除故障，如发现有浆液喷射不足时应在原孔位采用二次喷浆。

4、浆液比重控制

安排专人每20分钟测量一次，质检和监理经常检查，如发现不符合要求，立即停止提升喷浆，待制浆达到要求后，进行复喷。

5、孔口返浆质量控制

在高喷施工中，孔口返浆是确保墙体质量重要措施之一。因地层漏浆过大，出现不返浆时，应立即停止喷浆，采取下列措施处理：

(1)静喷，不提升喷管，待孔返浆后再进行复喷；

(2)降低浆压，增大进浆浓度和浆量；

(3)对于漏浆特别严重孔段，向孔内回填砂土或其它颗粒材料。

6、中断喷浆处理

高喷施工中，若出现突然停顿、高压泵压力不够、供浆量不足等情况，会造成喷浆中断，当采取措施恢复喷浆后，必须复喷0.5m长度，以确保桩体的连续性。

Claims (4)

1.本发明技术涉及一种地基加固处理中的双高压三重管加固工艺。采用从常规三重管法上发展起来的双高压三管法，它仍使用三重管，分别输送水、气、浆，水泥浆采用高压喷射，并在其外围环绕压缩空气流。

2.本发明技术原理是进行两次切削破坏土层：第一次是上段的超高压水和空气的复合喷射流切削土层，紧接着第二次是下段的超高压水泥浆液和压缩空气的复合喷射流，依水平的方式，在第一次切削的基础上再次对土体进行切削，增加了切削半径起到加大桩径的作用。

3.本发明技术是两重管法和三重管法的结合，也是两管法复喷的简化手段。

4.采用了两次切割，有效切削半径大，施工直径最大可达2m，施工中根据地质条件提出了具体的施工参数。

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