春城路下穿节点工程MJS 工法桩的施工技术要点

2023-04-04 09:40李芳
大科技 2023年13期
关键词:工法钻杆钻头

李芳

(昆明市建设服务中心,云南 昆明 650011)

0 引言

作为工程项目常见的施工技术,MJS 工法桩通过独特的多孔管和前端造成装置,以高压射流切割破坏周围土体,将硬化材料泥浆进行运送施工,从而实现地基的全方位加固。本文以实际工程建设为例,分析探讨MJS 工法桩的施工技术要点。

1 工程概况

春城路下穿节点工程位于官渡区巫家坝城市新中心区内,隧道为东西走向,西起官渡185 路西侧约60m,东至昌宏路东侧约350m,接顺福宜高速,并设置一对连接现状昌宏路的进出匝道,主线隧道全长2170m,规划红线宽60m,道路等级为城市快速路。主线设计速度80km/h,匝道设计速度40km/h。

隧道起点处上跨现状地铁1 号线,所处地区地质环境较为复杂,基坑底存在流塑状泥炭质黏土,该土质具有高压缩性、承载力低的特性,为特殊性岩土,工程性质极差,该土层底距离现状地铁区间顶板最小距离约2.8m。为有效控制基底加固桩施工对现状地铁的影响,经专家组论证,坑底采用MJS 工法桩加固。

2 工程项目建设准备工作

为进一步保障工程项目建设的稳定性,施工团队在项目建设前积极开展准备工作。准备工作的推进主要分为试桩、设计参数等项目。

2.1 试桩工作

在开展试桩工作时,工作人员需要对MJS 工法桩机及相关设备进行检查,确保施工工艺的科学有效。在试桩环节,工作人员还需要针对水泥用量、浆液配比、提升速度等参数进行把控,由此为后期工程项目建设奠定基础[1]。

2.2 工法桩设计参数

本工程在借助MJS 工法桩开展施工时,需要严格依据《建筑地基处理技术规范》(JSJ 79—2012)[2]中的相关要求推进工作。依据设计要求,本工程项目需采用型号为ϕ2mMJS 工法桩进行施工,而水灰需要按照1∶1 比例进行配比,并采用42.5 级普通硅酸盐水泥进行施工。

项目在建设时可以在浆液中添加含量为0.5%的水玻璃与三乙醇胺,从而提升水泥的流动性与装填密度。此外,为确保工程项目建设的质量,施工单位还需要在建设环节钻取桩芯,并对桩机的强度进行试验,并积极落实复合地基承载力试验,确保测定的承载力大于20kPa。

3 MJS 工法桩施工

3.1 总体施工方案

敞开段CCK0+740—CCK0+870 范围内地基处理采用ϕ2@3mMJS 工法桩施工,平均桩长为7.1m,桩顶超灌0.5m。桩身采用P.O 42.5 级普通硅酸盐水泥[3]。

施工前,应通过成桩试验确定提升速度、水泥浆液、水灰比、浆液压力、空气压力、浆液流量、地内压力等工艺参数和成桩工艺。MJS 工法桩总体施工工艺流程如图1 所示。

图1 MJS 工法桩总体施工工艺流程

3.2 施工工艺流程

施工工序流程如图2 所示[4]。

图2 施工工序流程

3.3 施工准备

3.3.1 技术准备

在施工准备阶段,技术负责人需要组织相关人员研究设计图纸,确保了解设计意图与验收标准,并落实技术交底工作。

在项目施工前,施工单位需要提前准备好当地的地质、水文资料,并结合具体情况进行施工设计图纸的分析。除此之外,施工单位还需要着重分析施工机械设备的技术性,并做好泥浆的配比把控。最后则是落实全面施工准备,并对施工环节中出现的各类问题以及潜在问题进行分析,制定应急处理方案。

3.3.2 测量放样

施工单位在项目开展钱,需要对设计图纸中对各类参数进行核验,确保数据的精准度。随后在项目施工区域进行测量控制点的放置,并对施工临时转点进行临时保护措施的安装,并在场地平整后做好结构平面放样,并做好确切的标记,便于随时复核。

3.3.3 机械设备准备

本项目工程在建设的过程中,主要采用的设备有MJS 工法桩机、水泥浆搅拌机等,设备运往施工现场时需要设计进场台账,确保设备的成色与功效,及时开展设备运维工作,确保设备在进场后可以正常运转。

3.3.4 材料准备

施工人员需严格依据设计图纸开展施工准备工作,确保施工建材得到妥善处理,并将准备的建材移交供应方进行评定,一旦满足施工需求,且质量过关,便可以进行供货合同的签署,确保后期物资按照施工进度需求进行供应。此外,试验室还需要对建材物资进行抽样调查,从而保障项目建设质量。

3.3.5 劳动力准备

作为项目建设的重要因素,劳动力质量直接影响项目质量。为此,需要优化调整劳动力结构,通过选用专业团队入场施工,确保项目的有序性,而定期开展的技能培训,也确保施工团队把控建设方向,落实“交底—施工—验收”的制度体系。

此外,施工建设质量体系的建立完善,可以确保工作人员始终处于最佳工作状态,提高工作效率。

3.4 MJS 工法桩施工工艺

3.4.1 测量放线

施工人员运用全站仪对施工区域的基准点进行测量,并在测放前做好各类数据的审核,并采取科学的措施进行保护。施工人员在完成桩位测放环节后,需要进行自检处理,在确保无虞后需要将情况上报给监理工程师进行验收,确保方案合格后再进行施工,规避不经验收就施工情况的出现。

3.4.2 开挖沟槽

沟槽的开挖需要严格按照桩位标识进行操作,并在完成开挖操作后对施工区域进行桩位的复测工作,确保数据的精准性。除此之外,施工人员还需要按照场地条件状况,借助钢板等建材进行施工场地的铺设,为后续安全施工开展奠定基础。一般而言,开挖沟槽的数据符合设计要求,宽度需要控制在1~2m,深度1~3m。

3.4.3 引孔

施工人员需要科学选择钻头进行预钻孔处理,并对引孔的尺寸进行科学把控。一般而言,其直径选取需要符合MJS 桩径的数据状况。引孔的操作需要从原地面开始,并逐渐向上,而成孔操作后的孔深数据需要满足设计深度标准。在施工过程中,工作人员可以采用套筒钻头进行扫孔处理,从而确保成孔的垂直度符合设计要求,并在施工最后环节进行清孔处理,并朝空洞灌入膨润土,并由此制作护壁,从而规避塌孔问题的出现。

3.4.4 主机就位

MJS 工法桩由于是临近地铁施工,不能大面积开挖,采用开挖一段施工一段回填一段的方法,所以MJS桩机施工平台采用原地面施工,钻孔产生空桩。为规避施工环节出现沉降问题,施工人员需要在设备底部安装槽钢,通过增强基础硬度,促进MJS 施工有效性与安全性的提升。

施工人员在安置好MJS 主机后,需要接通设备的电源,并在施工前进行设备位置与方向的合理调整,确保钻头底部中心对准套管中心,并调平伸缩支腿,最后用方木支垫结实,由此实现稳定性的提升。

3.4.5 钻头试喷

在开展释喷工作时,工作人员需要将钻头吊放入主机动力头内,并逐步进行各类设备的安装,并对各设备的管线进行监测,在各部分处于通畅的情况下进行试喷。为保障施工的安全性,需要进行钻头的旋转,确保喷嘴处于合适位置,并需要避开人群。

在设备调试完成后,工作人员需要依次开启主空气、200 泵进行试喷,确认钻头喷射是否正常。

3.4.6 下放钻杆

利用主机动力头下放MJS 钻头和钻杆。其间吊车配合拼接钻杆,连接钻头和地内压力监测显示器,确认在钻头无荷载的情况下清零。对接钻杆和钻头,对接时认真检查密封圈情况,看是否缺失或损坏,地内压力是否显示正常。将钻具下放至桩底标高。在每节钻杆接长过程中,相应连接地内压力数据线。

为降低成桩过程中导致的地内压力过高,在喷射注浆前,先进行1~2 次喷射注水,将部分泥浆先行排出。喷射注水的步进速度可根据实际情况调整。

3.4.7 喷射注浆

钻头达到预定的参数后,施工人员需要开展校对工作,确保零刻度线与喷嘴、钻杆白线处于同一条直线,并在校对后进行各类工艺参数的设定。在操作的环节中,工作人员需要进行水流、空气的倒吸,并在保障排浆稳定性的情况下,进一步打开排泥阀门,并开启高压水泥泵和主空气空压机。首先用水向上喷射50cm,压力为10MPa,然后把水切换成水泥浆,钻杆重新下放到位后,开始向上喷射注浆。

在开展喷浆环节操作时,施工人员需要关注泥浆的排放状况,并结合实际情况进行阀门的调整,确保地内压力控制在规定范围之内。

3.4.8 拆卸钻杆

当施工人员进行钻杆拆除时,需要在完成喷射处理前半分钟进行水泥浆的切换,将其切换成水。在施工环节,一旦200 泵压力出现下降趋势时,则需要关闭200 泵,并停止步进和摇晃,最后关闭排泥阀门。完成上述环节后,施工人员需要依次进行注浆泵、切削水泵、空压机的关闭。在拆卸钻杆环节,施工人员也需要检查密封圈与数据线,规避设备损坏的情况,一旦出现了这一情况,就需要及时更换设备,需及时对钻杆进行冲洗及保养。

3.4.9 移机就位

施工人员在喷浆环节中,一旦施工超过设计桩顶标高就需要进行钻杆设备的拆除,并将设备转移到下一孔位,并重复喷浆工作。施工人员在完成喷浆工作后,需要对设备进行定期的冲洗与保养。

而在完成上述工作后,施工人员需要依据施工现场状况进行泥浆收集池的设置,并科学处理置换废浆,并对泥浆进行集中存放,等到泥浆凝固后,再进行外运处理。

3.5 控制要点

为保障项目建设的质量与效率,施工单位需要落实控制工作。具体要点如下:①需要项目部指派专人开展工程项目的全过程管理工作,并对施工设备进行编号,从而实现集中管理,确保每次项目开展时人员到位,责任到人。②需要对成型的搅拌桩进行质量监测,确保建材质量、泥浆拌置符合设计要求。③积极落实引孔钻机施工工作,并把控施工区域的地质状况,由此确定施工泥浆的参数,并在成孔后采用循环泥浆方式进行清孔,及时处理偏差问题。④要在MJS 主机安装时,在设备的底部进行钢板铺设,并规避土层的沉降状况,提升施工环节的密闭性。⑤需要在喷浆前20min 开展搅拌,每次搅拌的时间需要大于5min。⑥为确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。⑦施工前,必须认真检查机械设备,确保完好,尤其是地内压力监测设备。施工时密切监测地内压力,压力不正常时,必须及时调整排浆阀大小控制地内压力在安全范围以内。由于MJS 工法桩是临近地铁施工,而且成桩位置土体在一定时间内处于流塑状态,为避免因此对地铁造成不利影响,基底加固成桩采用跳打工艺,跳打距离不小于9m,同时在水泥浆液中分别加入水玻璃和三乙醇胺,以加快成桩位置水泥土体的固化,外加剂参量由试桩决定。

4 结语

为进一步满足我国工程建设的需要,技术人员需要加强对于新技术与新设备的运用。本文以实际工程为例,分析探讨了MJS 工法桩的施工技术要点。笔者认为,相关技术的落实必将有助于工程的改造,并促进取得更高效益。

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