公路施工中旋喷桩技术的运用及实施要点论文_边海明

公路施工中旋喷桩技术的运用及实施要点论文_边海明

黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司

一、旋喷桩技术的由来和应用机理

旋喷桩技术最初起源于上世纪70年代,受到经济条件限制,当时的建筑工程相对较少,该项技术并未得到全面应用,而在进行90年代后,城市建设进程的不断推进,也为该项技术的发展提供了契机。经过长期的应用与发展,该项技术的应用已经趋于娴熟,多方的实践证明,旋喷桩技术可以适用于多种不良路基的处理施工。旋喷桩技术的应用表现出了良好的应用优势,但就目前来讲,针对此类技术,还未形成较为权威的应用机理,对于成桩的机理有多种言论。主要集中于以下几点:

(1)切割作用,具体是指喷射流对土体产生的切割破坏作用,由此会使原本的土体结构形成孔洞。

(2)置换作用,喷射流在旋转提升的过程中,会将周围的土体切削下来,这一过程中产生的细小土粒会被水泥浆液所置换。

(3)混合搅拌作用,随着钻杆在孔内的不断旋转和提升,会使射流后面形成一定的空隙,土粒在喷射压力的作用下,则会与喷嘴呈反向移动,并与浆液搅拌混合,从而形成一个新的固结体。

(4)填充渗透作用,由喷嘴当中喷射而出的高压浆液会对钻孔进行充填,在这一过程中会将原有土体的空隙冲开,并渗透至空隙当中,浆液在自身析水作用完成之后,会与孔内的土体相固结。

(5)压密作用,高压喷射流在对孔内土体进行切割破坏时,会在破碎带的边缘形成一定的压力,这部分压力能够对孔内土体产生挤压密实的作用,从而使桩体边缘的抗压强度有所增大。

二、旋喷桩在公路工程中的运用和实施要点

1、施工准备

旋喷桩施工时,对于场地的平整度具有较高的要求,这就需要具体施工前应全面清理场地的杂物,并且借助相应的设备对场地进行平整施工。对场地进行平整的主要目的是为钻机的平稳安装和钻孔的垂直度奠定基础;为确保各个施工工序的有效开展,相关的技术人员还应在施工前期与设计人员建立有效的联系,做好技术交底和具体的施工安排,实现对人员和设备的合理配置,从根本上保障旋喷桩的施工质量;实际进行施工操作时,可以通过试桩的方式,对各项施工参数进行准确确认,主要内容包括钻进的速度、钻机型号的选择、钻孔深度和注浆量等,这些参数的确认会对整体施工效果带来直接影响,为此要求相关的施工人员给予足够的重视;根据施工方案,安排设备进场时,也应对各个设备的运行状态进行检测与调试,确保每个设备的运行状态都能符合施工标准要求,为后续的施工作业打下坚实的基础;最后是对桩位的确认,应根据施工方案的内容,采取放样定位的方式,保证桩位设置的准确性,需要注意的是,桩位设备的偏差应控制在30mm左右。

2、技术实施的要点

(1)钻机移动到指定的孔位上,并将机座垫平,避免钻进过程中钻机倾斜影响钻孔质量,随后将钻头对准孔位中心,并使其保持垂直状态进行钻进,最大的倾斜角度不得超过0.5°。

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(2)工程中如果选用的是单管旋喷的施工方案,建议使用旋转振动钻机,该钻机的最大钻进深度可达到30m以上,基本可以满足旋喷钻孔的需要。如果工程中选用旋转振动钻机,可将插管与钻孔合并在一起进行,为避免插管时泥浆堵塞喷嘴的情况发生,可以采取边喷水、边插管的方法,使旋喷管插入到设计深度。需要特别注意的是,喷水的压力应当控制在1MPa以内,一旦超出这一范围,可能会引起孔壁坍塌。

(3)注浆施工的过程中,设备的压力性能和排量会直接影响施工质量,这就要求在具体施工前,应对设备性能进行全面检验,在确保且运行状态符合标准要求从状况下,才能进行具体施工。此外,还应对注浆的管线密封状况进行检测,以免出现漏浆问题,造成大量的材料浪费。上述问题全部确认无误之后,方可进行具体的施工。

(4)喷浆过程中,应当做好如下参数的检查工作,具体包括:浆液的初凝时间、注浆压力、注浆流量、旋转提升速度等,必须保证上述参数与设计要求相符,同时,要做好相关记录,并绘制成过程曲线。需要特别注意的是,水泥浆液的初凝时间超过20h不得使用;浆液喷射完毕后,由于水泥浆液本身具有析水的作用,因此会出现不同程度的收缩,从而导致固结体的顶部出现凹陷,此时,可使用水灰比为0.6-1.0的水泥浆液进行补灌。

(5)喷射注浆施工完毕后,应当使用清水将注浆管等设备冲洗干净,防止浆液残留造成管路堵塞的问题发生,随后可将设备移至下一个孔位重复上述操作。

三、质量控制内容分析

(1)旋喷桩施工中,必须严格按照试桩确定的参数及相关的技术要求进行,如果需要对工艺参数进行改动,必须经现场技术负责人同意,任何施工人员不得随意改变施工参数,以免影响成桩质量。

(2)在喷浆的过程中,应当确保提升的连续性和均匀性,一旦因为各种原因导致喷射中断,在恢复喷射时,均必须下钻500mm,以此来进行衔接,从而防止桩身脱节。

(3)当喷浆时出现压力骤增或骤降时,必须立即停止喷射作业,并查明导致压力变化异常的原因,然后采取有效的方法和措施进行解决处理,问题排除后方可恢复注浆。

(4)为防止施工完毕的旋喷桩遭到破坏,应当做好成品保护工作。因桩体的强度相对较低,故此在对桩头进行开挖时,不得采用机械,而是应当以人工的方式进行开挖,并在开挖过程中避免损坏桩身。此外,不得使用重锤破除桩头,以免锤击时破坏桩顶标高。

结语:在公路工程建设中,应用旋喷桩对软弱的地基土体进行加固处理时,应当了解并掌握旋喷桩的施工技术要点,并将之合理运用到实际工程当中,在确保施工质量的同时,加快施工速度,从而保证公路工程按质、按量、按时完成。在未来一段时期,应当加大对旋喷桩相关技术的研究力度,在现有的基础上进行不断改进和完善,使其能够更好地为工程建设服务。

参考文献:

[1]张伟明.公路工程项目施工中旋喷桩技术的运用及实施要点分析[J].江西建材,2017(1):119.

[2]习书亚.浅析旋喷桩技术在公路工程施工中的应用[J].决策与信息旬刊,2015(6):216.

论文作者:边海明

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/30

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