护岸工程高压旋喷桩施工要点及管理分析

2022-12-17 01:01戴梦龙孟苗
中国设备工程 2022年22期
关键词:喷浆护岸浆液

戴梦龙,孟苗

(中交水利水电建设有限公司,浙江 宁波 315200)

为了保证有关水利水电工程项目顺利高质量地开展,我国制定了许多有关的规章制度,关于防洪工程标准提出了十分严格的要求。标准中明确规定,新建立的防洪工程需要能够达到抗50~100年大洪水。护岸工程中地基相对松软的区域,需要通过合理地加固方案予以加固,才能确保护岸工程质量达到要求。在护岸工程中,高压旋喷桩拥有十分理想的应用效果,具备施工技术简单、耐久性理想以及能够结合现实状况对桩体外形以及位置予以灵活调节等优势。

1 高压旋喷桩施工技术特点

1.1 高压旋喷桩耐久度高

施工人员可以结合实际需求挑选抗水性能理想的凝胶材料开展施工,并加入适量的水玻璃,一定程度可以提高材料的抗水性能,以免地下水对桩体产生负面影响。因为具备优秀的耐水性能,因此高压旋喷桩的运用年限较长。这是其余加固方式所不具备的特点。

1.2 施工技术简单

施工人员选用高压旋喷桩开展护岸工程,无须投入大规模的机械设备,仅需要利用钻孔设备即可。首先,利用专业的钻孔设施在指定位置造出指定直径的孔洞。施工流程较为简单,且施工期间不会对其余方面形成负面影响,不会受到施工所在区域地质环境的约束。即便是施工区域相对狭窄,也可以完成工程。上述优势是其他加固方式不具备的。

1.3 可以结合实际需求进行适当调节

施工人员选用高压旋喷桩开展加工处理,可以结合护岸工程的实际需求,科学地设计桩体的位置以及总长,以保证可以在实现加固效果的同时,最大程度减少施工材料的运用量。

2 工程概况及施工流程

2.1 工程概况

莲河片区蔡厝地块地处福建省厦门市翔安区新店镇东南沿海区域,北以翔安南路为界,西以溪西路为界,东以溪东路为界,南抵滨海公园大道,莲河大桥与滨海东大道横贯其中。该工程中,WK1+355至WK1+526范围内的护岸应用旋喷桩进行加工,钻孔灌注桩后高压旋喷桩工程量总计3500m,凹型环桩号WK0+77~WK0+127原本水泥搅拌桩工程改为高压旋喷桩,旋喷桩直径为500mm,桩间隔距离为600mm,呈等边三角形设计,工程量总计9093m。

2.2 施工流程

(1)施工预备工作。施工人员预先对场地进行平整,需要清洁施工区域地面之下2m内的全部障碍物,同时进行桩位放样,确保桩孔中心移位误差值在20mm内。另外,施工人员应保证所有钻机就位,针对所有设备予以调平、对重,并调节设备的垂直度,保证钻杆和桩位置误差处于50mm之内,钻杆垂直度偏差不足1.5%。

(2)引孔钻入。钻机就位后即进行钻进。钻孔期间应详细记录钻杆的节数,确保钻杆的深度精准度。施工人员需采用泥浆护壁以及回转钻进的方式。钻孔直径通常为80mm,不低于喷射管外径20mm之上,若是针对碎石土、角砾土等土层,可以选择直径为100mm钻孔设备。钻孔过程中,施工人员应保证钻机的稳定性,同时增加岩芯管长度,钻孔过程中每添加一次钻具,便需要找平一次。保证孔位偏差不足5cm,孔斜率不足1.5%。钻孔期间,钻孔人员需要选优质黏土作为纸浆采用的核心材料,并回收应用钻孔期间冒出的浆液,如果泥浆中含砂量超过相关标准,则放弃应用,避免产生孔内事故。

(3)注浆管的插入与拔除。引孔至预设深度后,将岩芯管拔除,同时更换注浆管插入至指定深度。插管期间,为了避免泥沙堵住喷嘴,需要在射水的同时进行插管,水压需要控制在1MPa内,避免压力数值过高,穿透孔壁。注浆管抵达设计深度后,施工人员可以接通泥浆泵,之后从下向上进行旋喷,并进行泥浆清除。喷射过程中,需要先达到预定的喷射压力,然后不断提高旋喷灌,以免旋喷灌断裂。喷嘴下沉至设计深度后,在既定位置先进行10s的旋转,确保孔口出现冒浆现象之后,再次进行旋喷提升。钻杆的旋转以及提高不可间断。如果施工期间钻机故障,应立刻终止钻杆的提高以及旋转,避免出现断桩的问题,同时及时进行检修以排查故障。

(4)钻机转移。当旋喷提高高度超出桩顶部一定高度后,中止旋喷,提高钻头的出孔口,清洁注浆泵以及输送渠道,然后将钻机转移。

3 高压旋喷桩施工要点分析

3.1 冒浆处理

施工人员在进行旋喷期间,通常会有部分土颗粒的会伴随部分浆液沿注浆管管壁冒出地面。施工人员需要时刻注意是否出现冒浆现象,及时掌握土层现状,分析旋喷的基本结果以及参数的科学性。当流量没有改变,而压力突然降低时,需要认真检验注浆管有无泄漏的状况,特殊情况下,可以将注浆管拔除,认真检验其密封程度。

当施工期间产生不冒浆或是持续性冒浆的现象,如果施工区土质松软,便可视为正常现象,可尝试予以复喷。如果是附近存在空洞或是暗道,则施工人员不可提高注浆管位置,而是持续注浆,直至出现冒浆的现象。或是在拔除注浆管,等待浆液完全凝固后,再次注浆,直至冒浆结束。必要情况下可以利用速凝浆液,以便浆液能够在注浆管周围产生凝固。

施工期间产生冒浆的根本原因在于有效喷射范围和注浆之间并不相适应,当注浆量过大,乃至超出旋喷固结所必要的浆液量,便会产生冒浆的现象。对此,可以采用以下方式开展处理:加强旋喷的压力,保证喷浆量不变;适当缩减喷嘴的直径,保证旋喷压力不改变;加快提升速度以及旋转速度。另外,针对冒出地面的浆液,施工人员可通过调节浓度后开展前一根桩翻浆回灌工作,以免空穴问题产生。

3.2 保证桩顶部强度

施工人员在运用水泥浆液开展喷射过程中,浆液和图例搅拌混合后凝固期间,因为浆液本身具备的吸水效果,通常获得不同程度的收缩,进而使固结顶部产生凹穴,深度通常是设计桩径1~1.5倍。为了避免由于浆液凝固坍缩而形成凹穴的问题,使得护岸工程强度达到预计效果,施工人员可以尝试应用超高旋喷以及翻浆回灌等手段予以加工。

3.3 水泥用量的管控

喷浆提升期间,水泥用量的控制至关重要。护岸工程高压旋喷桩施工期间,应用的水泥总量和喷浆压力、喷嘴直径以及提升速度等有直接的关系。因此,水泥用量控制至关重要,不仅能够保证施工整体质量,同时能够有效节省成本。对此,施工人员应结合实际情况控制水泥用量,如果水泥量较多,可采用以下方式:可以提高喷浆压力;增加喷嘴直径;放缓提升速度。如果水泥量不足,可采用以下方法:在确保桩径的情况下尝试降低压力;结合实际情况减少喷嘴直径;且保证桩体强度满足有关标准的基础上,提高施工速度;增加水灰比的比值。

施工人员需要结合实际情况,每根桩细分为两次开展搅拌,施工所用水量必须精准量取,保证严格按照水灰比拌和水泥浆,确保水泥总量满足施工的实际需要。

4 护岸工程高压旋喷桩施工管理措施

4.1 安全管理

安全管理是护岸工程高压旋喷桩管理工作的重点,是保证各项工程顺利依序开展的重要措施。施工企业具体可采用以下方式加强管理工作:(1)施工企业安排专门负责施工现场安全管理人员,所有班组都需要安排一名安全员。(2)加强施工前培训,要求所有参与施工的工作人员在上岗前接受培训管理,只有参与培训并通过考核的施工人员可以参与工程。(3)强化安全宣传工作,施工管理人员可以通过定期组织安全培训活动、工地简报以及在显眼位置放置安全标语等方法,向施工人员普及安全的重要性。(4)施工之前需要开展施工流程安全技术交底,使得施工人员掌握施工期间课可能遇到的危险因素以及安全操作流程,以加强操作人员本身的安区问题应变能力。

4.2 技术管理

技术管理工作是保证施工的质量的重要措施,具体包括以下内容:(1)施工人员在正式施工前,需要先进行地表射水试验,确保气压以及浆压力均满足有关标准之后,才能进行注浆施工。(2)施工人员应选用42.5普通硅酸盐水泥作为加固材料,所有水泥在进入施工现场前,都需要接受检查,包括是否有合格证明等,保证合格之后方可进入施工现场,并应用在工程施工中。(3)严格管控喷浆的提升速度,一般喷浆提升速度需要控制在0.2m/min之内,并确保喷浆过程做到持续不间断,若是喷浆期间产生压力突然增加或是减少的问题,需要及时拔除予以修复,复喷时必须加深0.5m重复喷射接桩,避免产生断桩的问题。(4)施工企业采用技术人员随班制度,技术人员需要密切关注浆液初次凝结时间、灌浆流量、旋转速度以及提升速度等各项指标是否符合设计需求,分析目前施工中存在的质量隐患。如果确认实际孔位深度以及所有钻孔之中涌水、漏水等情况和地质报告不统一,需要及时予以记录,并填写相关报告,反馈施工状况。

5 结语

高压旋喷桩技术在护岸工程中的应用愈加广泛,讨论其施工要点以及管理方式具有重要意义与价值。施工企业需要明确高压旋喷桩技术的特点以及施工流程,明确施工的要点以及管理方案,以保证高压旋喷桩成桩质量,进而保证护岸工程的质量满足相关要求。

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