CN110924385A - 高压旋喷桩施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压旋喷桩施工工艺，属于建筑工程地基处理的技术领域，其包括以下步骤：S1：按施工图纸确定高压旋喷桩的中心点；S2：将筒状的限位筒振压到旋喷桩的设计标高；S3：采用引孔机械在高压旋喷桩的中心点处进行打孔，得到引孔；S4：将旋喷管插入引孔中，直到预设深度，且向下插入的过程中，旋喷管喷水；S5：旋喷管向下移动至设计桩底标高后，开始喷水泥浆并喷水，边旋转边提升，旋转速度和提升速度都按照设计规范要求进行，直至设计桩顶标高为止；S6：拔出限位筒，本发明具有对于颗粒间隙较大的地质层较易成桩的效果。

Description

高压旋喷桩施工工艺
技术领域
本发明涉及建筑工程地基处理的技术领域，尤其是涉及一种高压旋喷桩施工工艺。
背景技术
目前高压旋喷成桩是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后，以20-40Mpa 压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快呈脉动状的射流，其动压大于土层结构强度时，土颗粒便从土层中剥落下来，一部分细颗粒随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列，浆液凝固后：便在土层中形成一个一定强度的固结体，这就是旋喷桩。
现有的可参考公告号为CN101429766B的中国专利，其公开了一种地基加固的高压旋喷桩施工工艺。其包括以下步骤：1、确定高压旋喷桩的中心点；2、采用引孔机械在中心点处进行打孔，得到引孔，直到穿透砼基础及塘渣层；3、高喷桩机就位，将高喷桩机调整平稳，使其钻头对准中心点，并调整钻杆角度使之与设计桩倾斜角度一致；4、开启高喷桩机的高压泵，待正常运转后，再缓慢下沉钻具钻进成孔的同时向注浆孔内送水，直至到达设计标高；5、将拌制好的化学浆液倾入过滤集料斗，将高压泵由送水改为送浆，开启高压泵送浆，并停留在桩底喷射20-40秒，然后边旋转边提升，至设计桩顶标高为止。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：对于黏性土、砂性土以及颗粒级配连续性较好的碎石土等地质土层具有较好的适用性，而对于颗粒级配出现严重断层的人工填碎石、强风化硬质岩等颗粒间隙较大的地质层，高压旋喷的水泥浆极容易沿着岩石或块石缝隙流走，使得高压旋喷工艺适用性较差，旋喷桩桩体质量难于有效保证，甚至无法成桩。
发明内容
本发明的目的是提供一种对于颗粒间隙较大的地质层较易成桩的高压旋喷桩施工工艺。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
高压旋喷桩施工工艺，包括以下步骤：
S1：按施工图纸确定高压旋喷桩的中心点；
S2：将筒状的限位筒振压到旋喷桩的设计标高；
S3：采用引孔机械在高压旋喷桩的中心点处进行打孔，得到引孔；
S4：将旋喷管插入引孔中，直到预设深度，且向下插入的过程中，旋喷管喷水；
S5：旋喷管向下移动至设计桩底标高后，开始喷水泥浆并喷水，边旋转边提升，旋转速度和提升速度都按照设计规范要求进行，直至设计桩顶标高为止；
S6：拔出限位筒。
通过采用上述技术方案，限位筒的设置对水泥将起到限位作用，颗粒层的颗粒缝隙较大，而使高压旋喷的水泥浆极容易沿着颗粒缝隙流走时，当流动到限位筒位置时，被限位筒阻挡，避免了水泥浆的继续流失，保证了旋喷桩能够正常成形，达到了对于颗粒间隙较大的地质层较易成桩的效果。
本发明进一步设置为：所述限位筒的直径为旋喷桩设置直径的2-3.5倍。
通过采用上述技术方案，使限位筒的内壁距离设计成形的旋喷桩之间有一定的距离，旋喷管切割破碎土体的过程中，避免了在破碎带边缘的剩余压力作用到限位筒上,使限位筒便于拔出；同时也使限位筒的内壁距离设计成形的旋喷桩之间不会太远，使水泥浆从颗粒层的颗粒缝隙中流失时，不会流失掉太多体积的水泥浆，即能够到达限位筒，继而被限位筒阻挡，有利于减少水泥浆的流失量。
本发明进一步设置为：所述限位筒的底部倾斜设置，且向靠近自身轴线的方向逐渐倾斜向下。
通过采用上述技术方案，限位筒被振动锤打入地下时，限位筒的底部首先嵌入地面，其底部形状的设置，有利于减小限位筒下移收到的阻力，使限位筒的下移更为便利。
本发明进一步设置为：在步骤S3中，引孔高度为旋喷桩的设计标高的1.1-1.2倍。
通过采用上述技术方案，旋喷管向下插入的过程中，旋喷管的喷水能够避免旋喷管堵塞，同时，旋喷管碰触的水流能够切割破碎一部分土体，被切割破碎的土体向下掉落到引孔的底部，有利于减少返浆量，引孔高度的设置，使引孔在能够容置被切割破碎的土体的同时，不会影响到旋喷桩的成型高度。
本发明进一步设置为：在步骤S4中，旋喷管下移至颗粒层时，开始喷浆状的早强剂浆。
通过采用上述技术方案，引孔内壁的颗粒层处表面粘附有早强剂浆，当旋喷管向上逐渐喷射水泥浆和水时，引孔内壁的颗粒层处表面被水流切割破碎并搅拌，早强剂浆与水泥浆混匀，且由于旋喷管一直向外喷射水泥浆，早强剂浆与水泥浆混匀的部分位于水泥的边缘部分，使得边缘部分的水泥浆的凝结速度较快，能够对从旋喷管喷出的水泥浆起到阻挡作用，避免了水泥浆一直从颗粒层的颗粒缝隙中流失，保证了旋喷桩能够正常成形，达到了对于颗粒间隙较大的地质层较易成桩的效果；同时旋喷管在颗粒层位置喷射早强剂浆，使旋喷桩能够实现针对性的局部早凝，而将颗粒层的颗粒缝隙堵塞，避免了在整体水泥浆内添加早强剂，有利于早强剂的节约，局部早凝也有利于降低早强剂对后期旋喷桩质量的影响。
本发明进一步设置为：在步骤S4中，喷射早强剂浆的位置顶部和底部分别超出颗粒层顶部和底部0.2-0.4米。
通过采用上述技术方案，早强剂浆的喷射高度的顶部和底部均超过颗粒层顶部和底部，保证了在颗粒层位置混有早强剂浆的水泥浆能够较为全面的堵塞颗粒缝隙，从而避免水泥浆流失。
本发明进一步设置为：在步骤S5中，旋喷管停留在设计桩底标高位置处旋转喷射0.5-1.5分钟。
通过采用上述技术方案，通过停留一段时间，能够将引孔的底部填充满，避免了旋喷桩底部出现空洞，保证了旋喷桩的底部的稳定性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过设置限位筒，限位筒对水泥浆起到阻挡作用，保证了旋喷桩能够正常成形，达到了对于颗粒间隙较大的地质层较易成桩的效果；
2.通过设置限位筒的直径，使限位筒的内壁距离设计成形的旋喷桩之间有一定的距离，避免了在破碎带边缘的剩余压力作用到限位筒上,使限位筒便于拔出；
3.通过设置早强剂浆，使得边缘部分的水泥浆的凝结速度较快，能够对从旋喷管喷出的水泥浆起到阻挡作用，避免了水泥浆一直从颗粒层的颗粒缝隙中流失，保证了旋喷桩能够正常成形。
附图说明
图1是本发明到步骤S3时的结构示意图。
图中，1、限位筒；2、颗粒层；3、引孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的高压旋喷桩施工工艺，包括以下步骤：
S1：按施工图纸确定高压旋喷桩的中心点；
S2：用振动锤将筒状的限位筒1振压到旋喷桩的设计标高，限位筒1的轴线竖直且与高压旋喷桩的中心点重合，限位筒1的直径为旋喷桩设置直径的2-3.5倍，限位筒1的底部倾斜设置，且向靠近自身轴线的方向逐渐倾斜向下；
S3：采用引孔机械在高压旋喷桩的中心点处进行打孔，得到引孔3，引孔3高度为旋喷桩的设计标高的1.1-1.2倍；
S4：将旋喷管插入引孔中，直到预设深度，旋喷管为三管旋喷管，旋喷管的三个管口分别为水管、气管和流体管，旋喷管向下插入的过程中，旋喷管的水管喷水，旋喷管下移至靠近颗粒层2时，旋喷管的流体管开始喷浆状的早强剂浆，按重量份数计，早强剂浆包括早强剂0.8-1.2份，土0.2-0.5份，水0.4-0.6份，土用来增加早强剂浆的粘度，使早强剂浆能够挂在引孔3的内壁上而不易产生流挂，直到旋喷管的下降深度超过颗粒层2，停止喷射早强剂浆继续喷水，喷射早强剂浆的位置顶部和底部分别超出颗粒层2顶部和底部0.2-0.4米；
S5：旋喷管向下移动至设计桩底标高后，旋喷管的水管停止喷水，将早强剂浆更换为水，对旋喷管的流体管进行清洗，将早强剂浆冲洗完毕后，再将水更换为水泥浆，然后旋喷管的水管、气管和流体管分别开始喷射水、气和水泥浆，水泥浆的水灰比为1:0.8～1:1，旋喷管停留在设计桩底标高位置处旋转喷射0.5-1.5分钟，后边旋转边向上提升，旋转速度和提升速度都按照设计规范要求进行，直至设计桩顶标高为止。
S6：拔出限位筒1。
本实施例的实施原理为：确定高压旋喷桩的中心点后，将限位筒1振入地基中，然后开设引孔3，将旋喷管插入引孔3内，插入的过程中，首先开启喷水，避免旋喷管堵塞，当旋喷管的下降深度即将到达颗粒层2时，关闭喷水，开启喷射早强剂浆，避免水将早强剂浆冲下，直到旋喷管的下降深度超过颗粒层2，然后关闭喷射早强剂浆，开启喷水，直到旋喷管下降至桩底标高，旋喷管的水管停止喷水，将早强剂浆更换为水，对旋喷管的流体管进行清洗后，将水更换为水泥浆，旋喷管同时开始喷射水泥浆、水和空气，旋喷管停留在设计桩底标高位置处旋转喷射0.5-1.5分钟，后边旋转边提升。
旋喷管提升过程中，旋喷管喷射至颗粒层2位置处时，水流将颗粒层2处的碎石层打散开，使碎石与水泥浆搅拌混匀，由于旋喷管一直向外喷射水泥浆，早强剂浆与水泥浆混匀的部分位于水泥的边缘部分，使得边缘部分的水泥浆的凝结速度较快，能够对从旋喷管喷出的水泥浆起到阻挡作用，避免了水泥浆一直从颗粒层2的颗粒缝隙中流失，保证了旋喷桩能够正常成形；当颗粒层2的颗粒缝隙较大而未被早凝的水泥浆堵塞时，水泥浆穿过颗粒缝隙向远离旋喷桩中心线的方向流失，直到流动到限位筒1位置时，被限位筒1阻挡，避免了水泥浆的继续流失，保证了旋喷桩能够正常成形，达到了对于颗粒间隙较大的地质层较易成桩的效果。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.高压旋喷桩施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：按施工图纸确定高压旋喷桩的中心点；
S2：将筒状的限位筒(1)振压到旋喷桩的设计标高；
S3：采用引孔机械在高压旋喷桩的中心点处进行打孔，得到引孔(3)；
S4：将旋喷管插入引孔中，直到预设深度，且向下插入的过程中，旋喷管喷水；
S5：旋喷管向下移动至设计桩底标高后，开始喷水泥浆并喷水，边旋转边提升，旋转速度和提升速度都按照设计规范要求进行，直至设计桩顶标高为止；
S6：拔出限位筒(1)。
2.根据权利要求1所述的高压旋喷桩施工工艺，其特征在于：所述限位筒(1)的直径为旋喷桩设置直径的2-3.5倍。
3.根据权利要求1所述的高压旋喷桩施工工艺，其特征在于：所述限位筒(1)的底部倾斜设置，且向靠近自身轴线的方向逐渐倾斜向下。
4.根据权利要求1所述的高压旋喷桩施工工艺，其特征在于：在步骤S3中，引孔(3)高度为旋喷桩的设计标高的1.1-1.2倍。
5.根据权利要求1所述的高压旋喷桩施工工艺，其特征在于：在步骤S4中，旋喷管下移至颗粒层(2)时，开始喷浆状的早强剂浆。
6.根据权利要求1所述的高压旋喷桩施工工艺，其特征在于：在步骤S4中，喷射早强剂浆的位置顶部和底部分别超出颗粒层(2)顶部和底部0.2-0.4米。
7.根据权利要求1所述的高压旋喷桩施工工艺，其特征在于：在步骤S5中，旋喷管停留在设计桩底标高位置处旋转喷射0.5-1.5分钟。
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