CN112176989B - 一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法 - Google Patents

一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112176989B
CN112176989B CN202011028106.4A CN202011028106A CN112176989B CN 112176989 B CN112176989 B CN 112176989B CN 202011028106 A CN202011028106 A CN 202011028106A CN 112176989 B CN112176989 B CN 112176989B
Authority
CN
China
Prior art keywords
slurry
construction
cement
rotary spraying
return
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011028106.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112176989A (zh
Inventor
宋伟杰
朱庆凯
李建平
王伟涛
刘光磊
武思宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongyan Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhongyan Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongyan Technology Co Ltd filed Critical Zhongyan Technology Co Ltd
Priority to CN202011028106.4A priority Critical patent/CN112176989B/zh
Publication of CN112176989A publication Critical patent/CN112176989A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112176989B publication Critical patent/CN112176989B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/46Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00Production methods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2300/00Materials
    • E02D2300/0004Synthetics
    • E02D2300/0018Cement used as binder
    • E02D2300/0023Slurry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,属于建筑工程施工技术领域,实现上述方法需要具备的设备包括水泥浆粘度计、水泥浆搅拌系统、返浆流量计、返浆引流槽、压滤系统、数据分析系统、旋喷钻机、地质钻机、旋喷钻机控制台、旋喷泵、高压泵;关键施工步骤如下:引孔施工;安装返浆流量计及水泥浆粘度计;开始旋喷施工;施工参数动态调整;旋喷返浆处理;完成旋喷桩施工。本发明通过返浆中水泥和土体的混合程度不同而引起的返浆粘度变化,进而依靠粘度参数判定旋喷的质量,进而调整施工参数,实现了施工机械化、智能化,解放了劳动力,降低施工成本。

Description

一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程施工技术领域,特别涉及到一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法。
背景技术
高压旋喷施工技术是以旋转的喷头喷出高速流体一边切削土体一边使水泥浆液与切碎的土体混合,经化学反应后形成坚固的加固土柱,强度可达数兆帕以上。该工法由日本NIT的中西涉博士发明,最初是简单的单管法(也称CCP工法),其后又开发了二重管法、三重管法等。单管法仅喷射水泥浆液;二重管法以压缩空气同轴包裹高压水泥浆液切割土体并两者相互混合,使加固体直径比单管法有较大的提高;三重管法以压缩空气同轴包裹高压水流首先切割土体,形成较大直径的碎土空隙,再以泥浆泵注入水泥浆填充与混合,使加固体直径比前两种方法有了极大的提高。之后又开发了超级旋喷技术、双高压旋喷技术、交叉喷射旋喷技术、双液旋喷技术等,使生成桩直径越来越大。我国自70年代末成功开发高压旋喷施工技术后,该工法在国内较多工程领域得到了广泛的应用,如水利工程防渗墙、城市地下工程、边坡稳定、码头、桥梁基处等。
旋喷桩桩径对桩的承载力影响巨大,决定着工程的质量。而与其他桩相比,旋喷桩桩径不易控制,也不易检测。从安全角度出发,最好每一根桩都能检测到。但实际上,都是按某种比例抽检。目前,旋喷桩施工工程中常采用的检查手段有很多种,如钻孔取芯、开挖和围井试验、探地雷达和高密度电法技术、瑞利波法等。钻孔取芯是最为直接,也是应用最为广泛的检测方法,其属于后验方法,其问题在于即使发现桩径偏小,也很难采取补救方法;若发现桩径偏大,也无法弥补材料的浪费。因此,为了达到保证施工质量的同时,又降低施工成本的目标,需要新型的高压旋喷施工方法,实现施工过程中根据工况对施工参数进行实时调整,基于此,本发明提出一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题,本发明提出了一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,克服了现有技术的不足。通过设置水泥浆粘度计,将原本可以直接观测而不能数量化的参数进行量化处理,通过返浆中水泥和土体的混合程度不同而引起的返浆粘度变化,进而依靠粘度参数判定旋喷的质量,进而调整施工参数,实现了施工机械化、智能化,解放了劳动力,降低施工成本。
一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,其特征在于,实现上述方法需要具备的设备包括水泥浆粘度计、水泥浆搅拌系统、返浆流量计、返浆引流槽、压滤系统、数据分析系统、旋喷钻机、地质钻机、旋喷钻机控制台、旋喷泵、高压泵;水泥浆粘度计通过电线与数据分析系统连接,数据分析系统与旋喷钻机控制台通过电线连接,具体施工方法如下:
步骤一:引孔施工
采用地质钻机,在设计桩位上施工引孔,确保引孔的垂直度偏差不超过1.5%;
步骤二:安装返浆流量计及水泥浆粘度计
以设计钻孔为中心,设置半径为0.2m~1.0m的圆柱形返浆引流槽,引流槽顶部开放,在底部中心设置直径与引孔内径相同大小的开放圆孔,底部其他区域完全封闭,在底部开放圆孔下方焊接一个外径与设置引孔直径相同大小、长度为0.5-3.0m的圆形套管;圆形套管内部设置2~10个水泥浆粘度计,圆形套管底部设置返浆流量计,返浆流量计外径与引孔直径大小相同,返浆流量计与圆形套管之间采用法兰连接;引流槽上部设置回收引流通道与回浆引流通道,回收引流通道与压滤系统连接使得返浆通过多重排水、压滤形成固体水泥土块,回浆引流通道与高压泵连接使得返浆输送至水泥浆搅拌系统内重复使用;将圆形套管及返浆流量计插入引孔内部,如在施工过程中,圆形套管和引孔两者的直径存在设计偏差,导致圆形套管与引孔之间存在间隙,采用速凝浆液对间隙进行填充,直至速凝浆液终凝;水泥浆搅拌系统的出浆口处设置2~10个水泥浆粘度计;
步骤三:开始旋喷施工
按设计要求配置旋喷水泥浆液并置入水泥浆搅拌系统中搅拌,采用水泥浆粘度计持续对水泥浆搅拌系统出浆口附近的水泥浆液粘度进行监测,获取水泥浆搅拌系统出浆口附近旋喷水泥浆液粘度区间范围为[k1,k2],并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
利用旋喷钻机将钻杆沿引孔下放到设计深度,启动旋喷泵,按照设计的喷浆压力、浆液流量、提升速度进行旋喷施工,设定单位时间内旋喷泵的注浆流量为q,当钻杆开始提升喷浆时,浆液从孔底向地表流动,返浆流量计及水泥浆粘度计持续监测流过其表面的浆液的粘度,设定圆形套管内多个水泥浆粘度计监测到的水泥浆粘度平均值为w,单位时间内返浆流量计监测到的水泥浆流量为Q,并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
步骤四:施工参数动态调整
当粘度值w不小于k2*(1+70%)时,减小浆液的流量直至达到最小流量Qmin,减小旋喷压力直至减小到最小旋喷压力Fmin,增大提升速度直至增大到最大提升速度Smax;
当粘度值w位于k1*(1+30%)至k2*(1+70%)之间时,保持当前的施工参数不变,继续施工;
当粘度值w不大于k1*(1+30%)时,根据返浆量进行施工参数调整,具体调整过程如下:
(1)当返浆流量Q不小于注浆流量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,降低提升速度直至降低到最低提升速度Smin;
(2)当返浆流量Q小于注浆量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,同时采用间歇性上提的方式进行提钻,即在某一固定位置上持续旋喷1min~3min,停止喷浆并将旋喷钻头向上提升10cm~50cm固定后,再持续喷射1min~3min,重复采用该方法进行提升、旋喷;
步骤五:旋喷返浆处理
当粘度值w不大于k1或不小于k1*(1+30%)时,开启回收引流通道,关闭回浆引流通道,返浆经过回收引流通道进入压滤系统,通过多重排水、压滤形成固体水泥土块并运送至施工场地外;
当粘度值w介于k1至k1*(1+30%)之间时,开启回浆引流通道,关闭回收引流通道,返浆经过高压泵输送至水泥浆搅拌系统内进行重复使用;
步骤六:将旋喷钻头提升至设定标高,停止旋喷施工作业,静置一段时间,采用低压力进行浆液回灌,待浆液初凝达到设计标高后完成该旋喷桩施工。
优选地,所述水泥浆粘度计为薄片状结构,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在圆形套管内壁上,并在圆形套管内壁上均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在水泥浆搅拌系统内壁,并沿出浆口周围均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计的量程为50mPa·s,测量精度为0.1mPa·s。
优选地,所述引流槽、套管均为钢铁材质,引流槽和套管之间通过焊接连接,引流槽的高度为0.5m~1.0m,引流槽的厚度为3mm~5mm,套管的壁厚为3mm~5mm。
优选地,步骤三中采集粘度数据的时间间隔为2s~120s;数据采集间隔随返浆流量的大小而改变,当返浆流量不大于100L/min时,数据采集间隔为20s~120s,当返浆流量介于100L/min~300L/min时,数据采集间隔为10s~30s,当返浆流量不小于300L/min时,数据采集间隔为2s~20s。
本发明所带来的有益技术效果:
通过设置水泥浆粘度计,将原本可以直接观测而不能数量化的参数进行量化处理,通过返浆中水泥和土体的混合程度不同而引起的返浆粘度变化,进而依靠粘度参数判定旋喷的质量,进而调整施工参数,实现了施工机械化、智能化,解放了劳动力,降低施工成本。
附图说明
图1为本发明一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法的施工流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
实施例1:
如图1所示,一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,其特征在于,实现上述方法需要具备的设备包括水泥浆粘度计、水泥浆搅拌系统、返浆流量计、返浆引流槽、压滤系统、数据分析系统、旋喷钻机、地质钻机、旋喷钻机控制台、旋喷泵、高压泵;水泥浆粘度计通过电线与数据分析系统连接,数据分析系统与旋喷钻机控制台通过电线连接,具体施工方法如下:
步骤一:引孔施工
采用地质钻机,在设计桩位上施工引孔,确保引孔的垂直度偏差不超过1.5%;
步骤二:安装返浆流量计及水泥浆粘度计
以设计钻孔为中心,设置半径为1.0m的圆柱形返浆引流槽,引流槽顶部开放,在底部中心设置直径与引孔内径相同大小的开放圆孔,底部其他区域完全封闭,在底部开放圆孔下方焊接一个外径与设置引孔直径相同大小、长度为1.0m的圆形套管;圆形套管内部设置5个水泥浆粘度计,圆形套管底部设置返浆流量计,返浆流量计外径与引孔直径大小相同,返浆流量计与圆形套管之间采用法兰连接;引流槽上部设置回收引流通道与回浆引流通道,回收引流通道与压滤系统连接使得返浆通过多重排水、压滤形成固体水泥土块,回浆引流通道与高压泵连接使得返浆输送至水泥浆搅拌系统内重复使用;将圆形套管及返浆流量计插入引孔内部,如在施工过程中,圆形套管和引孔两者的直径存在设计偏差,导致圆形套管与引孔之间存在间隙,采用速凝浆液对间隙进行填充,直至速凝浆液终凝;水泥浆搅拌系统的出浆口处设置5个水泥浆粘度计;
步骤三:开始旋喷施工
按设计要求配置旋喷水泥浆液并置入水泥浆搅拌系统中搅拌,采用水泥浆粘度计持续对水泥浆搅拌系统出浆口附近的水泥浆液粘度进行监测,获取水泥浆搅拌系统出浆口附近旋喷水泥浆液粘度区间范围为[k1,k2],并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
利用旋喷钻机将钻杆沿引孔下放到设计深度,启动旋喷泵,按照设计的喷浆压力、浆液流量、提升速度进行旋喷施工,设定单位时间内旋喷泵的注浆流量为q,当钻杆开始提升喷浆时,浆液从孔底向地表流动,返浆流量计及水泥浆粘度计持续监测流过其表面的浆液的粘度,设定圆形套管内多个水泥浆粘度计监测到的水泥浆粘度平均值为w,单位时间内返浆流量计监测到的水泥浆流量为Q,并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
步骤四:施工参数动态调整
当粘度值w不小于k2*(1+70%)时,减小浆液的流量直至达到最小流量Qmin,减小旋喷压力直至减小到最小旋喷压力Fmin,增大提升速度直至增大到最大提升速度Smax;
当粘度值w位于k1*(1+30%)至k2*(1+70%)之间时,保持当前的施工参数不变,继续施工;
当粘度值w不大于k1*(1+30%)时,根据返浆量进行施工参数调整,具体调整过程如下:
(1)当返浆流量Q不小于注浆流量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,降低提升速度直至降低到最低提升速度Smin;
(2)当返浆流量Q小于注浆量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,同时采用间歇性上提的方式进行提钻,即在某一固定位置上持续旋喷2min,停止喷浆并将旋喷钻头向上提升20cm固定后,再持续喷射2min,重复采用该方法进行提升、旋喷;
步骤五:旋喷返浆处理
当粘度值w不大于k1或不小于k1*(1+30%)时,开启回收引流通道,关闭回浆引流通道,返浆经过回收引流通道进入压滤系统,通过多重排水、压滤形成固体水泥土块并运送至施工场地外;
当粘度值w介于k1至k1*(1+30%)之间时,开启回浆引流通道,关闭回收引流通道,返浆经过高压泵输送至水泥浆搅拌系统内进行重复使用;
步骤六:将旋喷钻头提升至设定标高,停止旋喷施工作业,静置一段时间,采用低压力进行浆液回灌,待浆液初凝达到设计标高后完成该旋喷桩施工。
优选地,所述水泥浆粘度计为薄片状结构,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在圆形套管内壁上,并在圆形套管内壁上均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在水泥浆搅拌系统内壁,并沿出浆口周围均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计的量程为50mPa·s,测量精度为0.1mPa·s。
优选地,所述引流槽、套管均为钢铁材质,引流槽和套管之间通过焊接连接,引流槽的高度为1.0m,引流槽的厚度为3mm,套管的壁厚为3mm。
优选地,步骤三中采集粘度数据的时间间隔为2s~120s;数据采集间隔随返浆流量的大小而改变,当返浆流量不大于100L/min时,数据采集间隔为50s,当返浆流量介于100L/min~300L/min时,数据采集间隔为30s,当返浆流量不小于300L/min时,数据采集间隔为10s。
实施例2:
如图1所示,在软黏土较为丰富的地质条件下进行施工,采用本发明所述的一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法进行如下施工:
实现上述方法需要具备的设备包括水泥浆粘度计、水泥浆搅拌系统、返浆流量计、返浆引流槽、压滤系统、数据分析系统、旋喷钻机、地质钻机、旋喷钻机控制台、旋喷泵、高压泵;水泥浆粘度计通过电线与数据分析系统连接,数据分析系统与旋喷钻机控制台通过电线连接,具体施工方法如下:
步骤一:引孔施工
采用地质钻机,在设计桩位上施工引孔,确保引孔的垂直度偏差不超过1.5%;
步骤二:安装返浆流量计及水泥浆粘度计
以设计钻孔为中心,设置半径为1.0m的圆柱形返浆引流槽,引流槽顶部开放,在底部中心设置直径与引孔内径相同大小的开放圆孔,底部其他区域完全封闭,在底部开放圆孔下方焊接一个外径与设置引孔直径相同大小、长度为1.0m的圆形套管;圆形套管内部设置5个水泥浆粘度计,圆形套管底部设置返浆流量计,返浆流量计外径与引孔直径大小相同,返浆流量计与圆形套管之间采用法兰连接;引流槽上部设置回收引流通道与回浆引流通道,回收引流通道与压滤系统连接使得返浆通过多重排水、压滤形成固体水泥土块,回浆引流通道与高压泵连接使得返浆输送至水泥浆搅拌系统内重复使用;将圆形套管及返浆流量计插入引孔内部,如在施工过程中,圆形套管和引孔两者的直径存在设计偏差,导致圆形套管与引孔之间存在间隙,采用速凝浆液对间隙进行填充,直至速凝浆液终凝;水泥浆搅拌系统的出浆口处设置5个水泥浆粘度计;
步骤三:开始旋喷施工
按设计要求配置旋喷水泥浆液并置入水泥浆搅拌系统中搅拌,采用水泥浆粘度计持续对水泥浆搅拌系统出浆口附近的水泥浆液粘度进行监测,获取水泥浆搅拌系统出浆口附近旋喷水泥浆液粘度区间范围为[k1,k2],并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
利用旋喷钻机将钻杆沿引孔下放到设计深度,启动旋喷泵,按照设计的喷浆压力、浆液流量、提升速度进行旋喷施工,设定单位时间内旋喷泵的注浆流量为q,当钻杆开始提升喷浆时,浆液从孔底向地表流动,返浆流量计及水泥浆粘度计持续监测流过其表面的浆液的粘度,设定圆形套管内多个水泥浆粘度计监测到的水泥浆粘度平均值为w,单位时间内返浆流量计监测到的水泥浆流量为Q,并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
步骤四:施工参数动态调整
当粘度值w不小于k2*(1+70%)时,减小浆液的流量直至达到最小流量Qmin,减小旋喷压力直至减小到最小旋喷压力Fmin,增大提升速度直至增大到最大提升速度Smax;
当粘度值w位于k1*(1+30%)至k2*(1+70%)之间时,保持当前的施工参数不变,继续施工;
当粘度值w不大于k1*(1+30%)时,根据返浆量进行施工参数调整,具体调整过程如下:
(1)当返浆流量Q不小于注浆流量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,降低提升速度直至降低到最低提升速度Smin;
(2)当返浆流量Q小于注浆量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,同时采用间歇性上提的方式进行提钻,即在某一固定位置上持续旋喷2min,停止喷浆并将旋喷钻头向上提升20cm固定后,再持续喷射2min,重复采用该方法进行提升、旋喷;
步骤五:旋喷返浆处理
当粘度值w不大于k1或不小于k1*(1+30%)时,开启回收引流通道,关闭回浆引流通道,返浆经过回收引流通道进入压滤系统,通过多重排水、压滤形成固体水泥土块并运送至施工场地外;
当粘度值w介于k1至k1*(1+30%)之间时,开启回浆引流通道,关闭回收引流通道,返浆经过高压泵输送至水泥浆搅拌系统内进行重复使用;
步骤六:将旋喷钻头提升至设定标高,停止旋喷施工作业,静置一段时间,采用低压力进行浆液回灌,待浆液初凝达到设计标高后完成该旋喷桩施工。
优选地,所述水泥浆粘度计为薄片状结构,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在圆形套管内壁上,并在圆形套管内壁上均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在水泥浆搅拌系统内壁,并沿出浆口周围均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计的量程为50mPa·s,测量精度为0.1mPa·s。
优选地,所述引流槽、套管均为钢铁材质,引流槽和套管之间通过焊接连接,引流槽的高度为1.0m,引流槽的厚度为3mm,套管的壁厚为3mm。
优选地,步骤三中采集粘度数据的时间间隔为2s~120s;数据采集间隔随返浆流量的大小而改变,当返浆流量不大于100L/min时,数据采集间隔为50s,当返浆流量介于100L/min~300L/min时,数据采集间隔为30s,当返浆流量不小于300L/min时,数据采集间隔为10s。
采用上述技术方案进行旋喷施工,经过成桩后的检测发现,成桩质量明显高于传统的旋喷质量,缩颈现象明显降低。
本发明是一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,通过设置水泥浆粘度计,将原本可以直接观测而不能数量化的参数进行量化处理,通过返浆中水泥和土体的混合程度不同而引起的返浆粘度变化,进而依靠粘度参数判定旋喷的质量,进而调整施工参数,实现了施工机械化、智能化,解放了劳动力,降低施工成本。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,其特征在于,实现上述方法需要具备的设备包括水泥浆粘度计、水泥浆搅拌系统、返浆流量计、返浆引流槽、压滤系统、数据分析系统、旋喷钻机、地质钻机、旋喷钻机控制台、旋喷泵、高压泵;水泥浆粘度计通过电线与数据分析系统连接,数据分析系统与旋喷钻机控制台通过电线连接,具体施工方法如下:
步骤一:引孔施工
采用地质钻机,在设计桩位上施工引孔,确保引孔的垂直度偏差不超过1.5%;
步骤二:安装返浆流量计及水泥浆粘度计
以设计钻孔为中心,设置半径为0.2m~1.0m的圆柱形返浆引流槽,引流槽顶部开放,在底部中心设置直径与引孔内径相同大小的开放圆孔,底部其他区域完全封闭,在底部开放圆孔下方焊接一个外径与设置引孔直径相同大小、长度为0.5-3.0m的圆形套管;圆形套管内部设置2~10个水泥浆粘度计,圆形套管底部设置返浆流量计,返浆流量计外径与引孔直径大小相同,返浆流量计与圆形套管之间采用法兰连接;引流槽上部设置回收引流通道与回浆引流通道,回收引流通道与压滤系统连接使得返浆通过多重排水、压滤形成固体水泥土块,回浆引流通道与高压泵连接使得返浆输送至水泥浆搅拌系统内重复使用;将圆形套管及返浆流量计插入引孔内部,如在施工过程中,圆形套管和引孔两者的直径存在设计偏差,导致圆形套管与引孔之间存在间隙,采用速凝浆液对间隙进行填充,直至速凝浆液终凝;水泥浆搅拌系统的出浆口处设置2~10个水泥浆粘度计;
步骤三:开始旋喷施工
按设计要求配置旋喷水泥浆液并置入水泥浆搅拌系统中搅拌,采用水泥浆粘度计持续对水泥浆搅拌系统出浆口附近的水泥浆液粘度进行监测,获取水泥浆搅拌系统出浆口附近旋喷水泥浆液粘度区间范围为[k1,k2],并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
利用旋喷钻机将钻杆沿引孔下放到设计深度,启动旋喷泵,按照设计的喷浆压力、浆液流量、提升速度进行旋喷施工,设定单位时间内旋喷泵的注浆流量为q,当钻杆开始提升喷浆时,浆液从孔底向地表流动,返浆流量计及水泥浆粘度计持续监测流过其表面的浆液的粘度,设定圆形套管内多个水泥浆粘度计监测到的水泥浆粘度平均值为w,单位时间内返浆流量计监测到的水泥浆流量为Q,并将监测到的粘度数据通过电线输到数据分析系统;
步骤四:施工参数动态调整
当粘度值w不小于k2*(1+70%)时,减小浆液的流量直至达到最小流量Qmin,减小旋喷压力直至减小到最小旋喷压力Fmin,增大提升速度直至增大到最大提升速度Smax;
当粘度值w位于k1*(1+30%)至k2*(1+70%)之间时,保持当前的施工参数不变,继续施工;
当粘度值w不大于k1*(1+30%)时,根据返浆量进行施工参数调整,具体调整过程如下:
(1)当返浆流量Q不小于注浆流量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,降低提升速度直至降低到最低提升速度Smin;
(2)当返浆流量Q小于注浆量q的70%时,增大浆液的流量直至达到最大流量Qmax,增大旋喷压力直至增大到最大旋喷压力Fmax,同时采用间歇性上提的方式进行提钻,即在某一固定位置上持续旋喷1min~3min,停止喷浆并将旋喷钻头向上提升10cm~50cm固定后,再持续喷射1min~3min,重复采用该方法进行提升、旋喷;
步骤五:旋喷返浆处理
当粘度值w不大于k1或不小于k1*(1+30%)时,开启回收引流通道,关闭回浆引流通道,返浆经过回收引流通道进入压滤系统,通过多重排水、压滤形成固体水泥土块并运送至施工场地外;
当粘度值w介于k1至k1*(1+30%)之间时,开启回浆引流通道,关闭回收引流通道,返浆经过高压泵输送至水泥浆搅拌系统内进行重复使用;
步骤六:将旋喷钻头提升至设定标高,停止旋喷施工作业,静置一段时间,采用低压力进行浆液回灌,待浆液初凝达到设计标高后完成该旋喷桩施工。
2.根据权利要求1所述的一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,其特征在于,所述水泥浆粘度计为薄片状结构,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在圆形套管内壁上,并在圆形套管内壁上均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计通过胶黏材料粘贴在水泥浆搅拌系统内壁,并沿出浆口周围均匀分布,且相互之间无覆盖,水泥浆粘度计的量程为50mPa·s,测量精度为0.1mPa·s。
3.根据权利要求1所述的一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,其特征在于,所述引流槽、套管均为钢铁材质,引流槽和套管之间通过焊接连接,引流槽的高度为0.5m~1.0m,引流槽的厚度为3mm~5mm,套管的壁厚为3mm~5mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法,其特征在于,步骤三中采集粘度数据的时间间隔为2s~120s;数据采集间隔随返浆流量的大小而改变,当返浆流量不大于100L/min时,数据采集间隔为20s~120s,当返浆流量介于100L/min~300L/min时,数据采集间隔为10s~30s,当返浆流量不小于300L/min时,数据采集间隔为2s~20s。
CN202011028106.4A 2020-09-26 2020-09-26 一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法 Active CN112176989B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011028106.4A CN112176989B (zh) 2020-09-26 2020-09-26 一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011028106.4A CN112176989B (zh) 2020-09-26 2020-09-26 一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112176989A CN112176989A (zh) 2021-01-05
CN112176989B true CN112176989B (zh) 2021-11-12

Family

ID=73945250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011028106.4A Active CN112176989B (zh) 2020-09-26 2020-09-26 一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112176989B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114319333A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 北京中岩大地科技股份有限公司 一种基于返浆电导率数据进行高压旋喷的施工方法
CN117554432B (zh) * 2024-01-10 2024-03-08 中交公路规划设计院有限公司 一种高压旋喷桩桩身成桩质量预测系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2620042B2 (ja) * 1994-03-01 1997-06-11 成幸工業株式会社 地盤改良装置及び地盤改良方法
CN100580188C (zh) * 2008-02-28 2010-01-13 上海市第二市政工程有限公司 四重管地层减压式双液旋喷的施工方法
CN104343116B (zh) * 2013-07-25 2016-06-01 五冶集团上海有限公司 双管法高压旋喷桩施工方法
CN106759379A (zh) * 2017-01-25 2017-05-31 北京市政建设集团有限责任公司 一种基坑不对称止水帷幕的施工方法
CN110924385B (zh) * 2019-12-02 2021-06-04 韶关市第一建筑工程有限公司 高压旋喷桩施工工艺
CN111455977A (zh) * 2020-03-06 2020-07-28 珠海十字门中央商务区建设控股有限公司 一种地下连续墙施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112176989A (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101713278B (zh) 钻孔灌注桩成孔一桩双机施工方法
CN112176989B (zh) 一种基于返浆数据进行高压旋喷的施工方法
CN206627405U (zh) 膨胀式双栓塞原位注压水渗透检测仪
CN107653889B (zh) 一种型钢压灌水泥土帷幕支护桩的施工方法
CN110593254A (zh) 一种在夹有溶洞的节理带地层中的钻孔灌注桩施工方法
CN111455988A (zh) 一种高压旋喷桩的施工方法
CN110777775A (zh) 一种基坑结构及其施工方法
CN105297737B (zh) 一种可控注浆范围的囊袋式微型承压桩
CN107237339A (zh) 一种混凝土防渗墙加高防渗结构及其施工方法
CN101586341B (zh) 一种土木工程地基的止水方法
CN103046568A (zh) 长螺旋潜孔锤振动旋喷水泥土帷幕桩施工工艺
CN108411895A (zh) 管排泵泥注浆地基处理方法
CN111749231A (zh) 一种双套管双驱动全回转式成桩装置及成桩工艺
CN107700508A (zh) 一种型钢搅喷水泥土帷幕支护桩的施工方法
CN114808923B (zh) 一种洞穴注浆施工处理方法
CN116291482A (zh) 一种在地表对深埋长隧道进行超前注浆加固的方法
CN214169045U (zh) 一种三轴水泥土搅拌钻孔装置
CN116024963A (zh) 一种低返浆高压旋喷复合灌浆方法及设备
CN212223855U (zh) 双套管式全回转超长桩施工工具
CN212335993U (zh) 钢管水泥复合桩
CN112176990B (zh) 一种基于图像识别进行高压旋喷的施工方法
CN112609685B (zh) 一种适用软土地基的混凝土管桩系统及其施工方法
CN103850262B (zh) 冲孔灌注桩排桩支护桩间引流止水方法
CN113737773B (zh) 一种淤泥质土疏干降水系统及施工方法
CN214787228U (zh) 一种具有监测功能的多通道钻杆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant