1.旋噴樁加固機(jī)理
　　旋噴樁是利用鉆機(jī)將帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至土層的預(yù)定深度，之后用高壓脈沖泵將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置向四周以高速水平噴入土體，在噴射過程中通過3600旋轉(zhuǎn)并徐徐提升注漿管，鉆桿在以一定速度逐步向上提升和旋轉(zhuǎn)漿液形成高壓噴出后具有很大動能即產(chǎn)生高壓、高速噴射流，其高壓噴射流可置換大量軟弱層并擠密樁周土，并可讓沙礫石墊層或粘土與水泥漿充分混合、膠結(jié)、硬化，固結(jié)成為一個整體，最終可在樁周圍形成具有高強(qiáng)度的水泥土樁實(shí)現(xiàn)改良土壤、增加地基強(qiáng)度、減少土體壓縮變形、提高地基承載力。其加固過程可分為三個步驟：
　　破壞土體。在高壓噴射流沖擊土體時其能量高度集中于一個很小的區(qū)域，因此該區(qū)域內(nèi)與周圍土和土結(jié)構(gòu)間會產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力作用，當(dāng)該應(yīng)力超過土顆粒結(jié)構(gòu)的破壞臨界值時則土體會受到破壞，且破壞力與流速的平方成正比，而要增加流速則應(yīng)增加噴射壓力，使其具有足夠的能量沖擊并破壞土體，其壓力越高、流速越大、破壞力也越大。
　　旋噴成樁。高壓噴射流對土體的破壞作用導(dǎo)致土體由整體變?yōu)樗缮顟B(tài)，隨著噴射流的連續(xù)沖切和移動其對土體破壞的深度和范圍不斷擴(kuò)大，被切削下來的部分細(xì)小土粒被漿液置換發(fā)生升揚(yáng)置換作用，隨著液流以泥漿的形式被帶到地面，而其余的土顆粒在噴射動壓力、離心力和重力的共同作用下，在橫斷面上按照質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列并與漿液攪拌混合形成新型的水泥-土網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　水泥與土的硬化。在噴射過程中土體被破壞粉碎成各種粒徑或大小不同的土團(tuán)，其間隙被水泥漿所填滿，因此在水泥土內(nèi)可形成一些水泥及細(xì)土顆粒較多的微區(qū)，而土團(tuán)內(nèi)則無水泥，水泥的水解水化作用及其與土顆粒間作用，并不斷在水泥和土顆粒周圍形成各種晶體，并不斷生成、延伸并交織在一起形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，土團(tuán)則被包圍在骨架中間，隨著土體被擠密，其內(nèi)部水分也逐步消失，并形成特殊的水泥土骨架結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)了水泥土的強(qiáng)度。
　　2.施工工藝
　　2.1 灰漿制作
　　其應(yīng)按照灰漿的配比要求，根據(jù)泥漿罐的容量提前制作灰漿，制作過程中應(yīng)充分?jǐn)嚢?，其攪拌時間不少于15min，且超過初凝時間的漿液也不可使用，對攪拌成的灰漿應(yīng)經(jīng)過兩道過濾網(wǎng)過濾以防噴嘴堵塞。
　　2.2 泵壓設(shè)置
　　根據(jù)噴射機(jī)理在鉆桿下鉆時采用10Mpa的清水壓力進(jìn)行噴射，其在防止堵塞噴嘴的同時并應(yīng)在土體第一次噴射時使土體成為混合液減小噴漿時土體的阻力，從而保證漿液被充分?jǐn)嚢琛⒃黾訝铙w強(qiáng)度。
　　2.3 設(shè)置提升速度
　　在整個樁長范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置兩種提升速度，其是為了增加樁的端承力而在樁底部脫檔旋噴30s，即使鉆桿原位不動而旋轉(zhuǎn)噴漿以增強(qiáng)該部位的攪拌效果并擴(kuò)大狀體直徑，形成樁底盤，之后方可變速提鉆，正常成樁。
　　2.4 鉆孔
　　待鉆機(jī)穩(wěn)固后應(yīng)先測量機(jī)臺的水平度方可開鉆，且在鉆進(jìn)過程中應(yīng)隨時檢測鉆桿的垂直情況，當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后方可停鉆。
　　2.5 旋噴施工
　　當(dāng)旋噴管達(dá)到預(yù)定深度后應(yīng)立即攪拌漿液，并開始自下而上進(jìn)行旋噴作業(yè)，過程中應(yīng)根據(jù)冒漿情況嚴(yán)格控制旋轉(zhuǎn)和提升速度，在拆卸旋噴管時應(yīng)快速進(jìn)行，并保持節(jié)間不少于0.2m的搭接長度，并應(yīng)隨時檢查漿液的初凝時間、注漿流量、風(fēng)量以及壓力旋轉(zhuǎn)提升速度等，在旋噴過程中應(yīng)保證注漿壓力不小于2Mpa，提升速度應(yīng)控制在20-25cm/min，旋轉(zhuǎn)速度為20-25r/m等參數(shù)。
　　2.6 送漿
　　過程中司泵人員應(yīng)根據(jù)泵壓情況隨時調(diào)整異常情況，并應(yīng)迅速切換送水與送灰漿以保證連續(xù)送液，司鉆人員則應(yīng)隨時檢查鉆進(jìn)時的冒漿情況。
　　2.7 沖洗
　　待噴射完成后應(yīng)及時將注漿管等設(shè)備沖洗干凈，保證管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿，一般采取將漿液換為水在地面上噴射的方法將泥漿泵、注漿管及軟管內(nèi)漿液排除干凈。
　　2.8 樁頭處理
　　 當(dāng)噴射注漿達(dá)到設(shè)計(jì)頂面標(biāo)高后應(yīng)繼續(xù)用注漿泵注漿，當(dāng)水泥漿從孔口返出后方可停止注漿，噴射作業(yè)完成后由于注漿的離析作用而會發(fā)生不同程度的收縮，最終在固體頂部出現(xiàn)凹穴，該種情況應(yīng)采用水灰比為0.5的水泥漿進(jìn)行補(bǔ)灌，同時應(yīng)防止其他鉆孔排出的泥土等雜物進(jìn)入。
　　3.質(zhì)量控制要點(diǎn)
　　鉆孔和注漿管插入深度。在鉆孔過程中應(yīng)及時記錄鉆孔深度，并應(yīng)核對注漿管深度和鉆孔深度是否相符，并應(yīng)保證鉆孔垂直度不超過設(shè)計(jì)要求。
　　冒漿處理。冒漿是指施工過程中部分土體隨漿液冒出，并伴隨周圍地面隆起現(xiàn)象，其最遠(yuǎn)可發(fā)生在離樁體幾十米范圍內(nèi)。首先應(yīng)及時外排冒出漿液，并將其加以回收再灌入，并可通過冒漿時間、冒漿中含土的種類和數(shù)量以及水泥的含量和冒漿的多少等來了解高壓噴射的注漿質(zhì)量，并應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果放慢施工速度，并待水泥土初凝后方可進(jìn)行臨樁施工以免孔隙內(nèi)水壓疊加，并可采取跳樁施工的方法，即在一個地方施工完成一個樁后將機(jī)子挪到另外一個地方，并保證兩根樁相隔一定距離，并遵循先施工外測樁后施工內(nèi)測樁的原則，便于外測樁施工完成后其強(qiáng)度可起到阻擋作用。
　　壓力、流量控制。施工過程中若出現(xiàn)壓力下降并低于設(shè)計(jì)值或壓力驟增而超過設(shè)計(jì)值時均說明注漿管內(nèi)發(fā)生異?，F(xiàn)象，一般是有漏獎或接頭松動甚至脫落，也有時是發(fā)生堵管現(xiàn)象，發(fā)生該類現(xiàn)象應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修，施工完成后應(yīng)及時繼續(xù)施工噴完該孔。
　　樁位、樁徑、樁長控制。對樁位的允許偏差為±5cm，樁徑和樁長以及垂直度偏差應(yīng)不大于1.5％，噴射孔與高壓注漿泵的距離不應(yīng)大于50m，對采用水泥漿應(yīng)嚴(yán)格過濾以防堵塞噴嘴，旋噴過程中應(yīng)隨制隨用以防止水泥漿沉淀，并應(yīng)對漿液進(jìn)行不間斷攪拌以防漿液離析而降低其濃度。
　　垂直度控制。噴漿開始前應(yīng)將機(jī)子調(diào)整水平以確保鉆桿垂直，對噴漿過程中冒出的漿液、泥巴等應(yīng)及時清理，避免其堆積過高將機(jī)子頂起來，或?qū)е聶C(jī)子傾斜最終造成樁體傾斜，導(dǎo)致在取芯檢測時取不到完整的芯樣。
　　4.結(jié)語
　　在高速鐵路軟土地基施工中高壓旋噴樁工藝因設(shè)備簡單、施工靈活、快速、投資少、效果好，并可減少不均勻沉降等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛利用，但在施工中應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況合理選擇設(shè)計(jì)、施工參數(shù)等以確保施工質(zhì)量。

---

文章來源： 永年加固公司
本文鏈接: http://m.miseto.com/a_20130808225625.html
任何關(guān)于加固工程的問題和建議，敬請咨詢：0591-87868646