建筑施工手册系列之地基处理与桩基工程_7-1-5_高压喷射注浆地基.docx
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1、精品 料推荐7-1-5 高压喷射注浆地基7-1-5-1旋喷注浆桩地基旋喷注浆桩地基,简称旋喷桩地基是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后, 用高压脉冲泵, 将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置,向四周以高速水平喷入土体, 借助流体的冲击力切削土层, 使喷流射程内土体遭受破坏,与此同时钻杆一面以一定的速度 (20r/min)旋转,一面低速( 1530cm/min)徐徐提升,使土体与水泥浆充分搅拌混合,胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀,具有一定强度(0.58.0MPa)的圆柱体(称为旋喷桩) ,从而使地基得到加固。1分类及形式旋喷法根据使用机具设备的不同又分为:(1)单管法用一根单
2、管喷射高压水泥浆液作为喷射流,由于高压浆液射流在土中衰减大,破碎土的射程较短,成桩直径较小,一般为 0.30.8m。(2)二重管法用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气二种介质, 以浆液作为喷射流,但在其外围裹着一圈空气流成为复合喷射流, 成桩直径 1.0m 左右。(3)三重管法同轴三重注浆管复合喷射高压水流和压缩空气, 并注入水泥浆液。 由于高压水射流的作用, 使地基中一部分土粒随着水、 气排出地面, 高压浆流随之填充空隙。成桩直径较大,一般有 1.02.0m,但成桩强度较低( 0.91.2MPa)。成桩形式分旋喷注浆、 定喷注浆和摆喷注浆等三种类别。 加固形状可分为柱状、壁状和
3、块状等。2特点及适用范围旋喷法具有以下特点: 提高地基的抗剪强度, 改善土的变形性质, 使在上部结构荷载作用下,不产生破坏和较大沉降; 能利用小直径钻孔旋喷成比孔大 810 倍的大直径固结体; 可通过调节喷嘴的旋喷速度、 提升速度、喷射压力和喷浆量,旋喷成各种形状桩体;可制成垂直桩、斜桩或连续墙,并获得需要的强度;可用1精品 料推荐于已有建筑物地基加固而不扰动附近土体, 施工噪声低, 振动小;可用于任何软弱土层,可控制加固范围;设备较简单、轻便,机械化程度高,材料来源广;施工简便,操作容易,速度快,效率高,用途广泛,成本低。适于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、湿陷性黄土、人工填土及碎石土等
4、的地基加固;可用于既有建筑和新建筑的地基处理,深基坑侧壁挡土或挡水,基坑底部加固防止管涌与隆起,坝的加固与防水帷幕等工程。 但对含有较多大粒块石、坚硬粘性土、 大量植物根基或含过多有机质的土以及地下水流过大、喷射浆液无法在注浆管周围凝聚的情况下,不宜采用。3桩径的选择桩直径大小由注浆方法、土的类别、密度、施工条件等而定,表7-21 可供参考。桩径大小选用 ( m)表 7-21旋喷方法土质单管法二重管法三重管法直径0N 51.00.21.50.22.00.3粘性土6N 100.80.21.20.21.50.311N 200.60.20.80.21.00.30N 101.00.21.30.22.0
5、0.3砂土11N 200.80.21.10.21.50.321N 300.60.21.00.21.20.3砂砾20N 300.6 0.21.0 0.21.2 0.3注: N标准贯入锤击数。4机具设备及材料要求(1)高压喷射注浆法主要机具设备包括:高压泵、钻机、浆液搅拌器等;辅助设备包括操纵控制系统、 高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、 阀门、接头安全设施等。 高压喷射注浆法施工常用主要机具设备规格、技术性能要求见表 7-22。旋喷施工常用主要机具设备参考表表 7-22设备名称规格性能用途单高压泥浆泵1 SNC-H300 型黄河牌压浆车旋喷注浆管2 ACF-700 型压浆车,柱塞式、带压力
6、流量仪表1无锡 30 型钻机法钻机旋喷用2 XJ100 型振动钻机2精品 料推荐旋喷管单管、 42mm 地质钻杆,旋喷直径 3.24.0mm注浆成桩高压胶管工作压力 31MPa、 9MPa,内径 19mm高压水泥浆用1 3W-TB ,高压柱塞泵,带压力流量仪表高压泵2 SNC-H300 型黄河牌压浆车高压水助喷3 ACF-700 型压浆车1BW250/50 型,压力 35MPa,排量 150250L/min三泥浆泵2 200/40 型,压力 4MPa,排量 120200L/min旋喷注浆重3 ACF-700 型压浆车管空压机压力 0.550.70MPa ,排量 69m3/min旋喷用气法钻机1
7、无锡 30 型钻机旋喷用、成孔用2 XJ100 型振动钻机旋喷管三重管, 泥浆压力 2MPa ,水压 20MPa,气压 0.5MPa水、气、浆成桩高压胶管工作压力 31MPa、 9MPa,内径 19mm高压水泥浆用其他搅拌管,各种压力、流量仪表等控制压力流量用注: 1钻机的转速和提升速度,根据需要应附设调速装置,或增设慢速卷扬机;2二重管法选用高压泥浆泵、空压机和高压胶管等可参照上列规格选用;3三重管法尚需配备搅拌罐(一次搅拌量3.5m3 ),旋转及提升装置、吊车、集泥箱、指挥信号装置等;4其他尚需配各种压力、流量仪表等。三重管系以三根互不相通的管子,按直径大小在同一轴线上重合套在一起,用于向
8、土体内分别压入水、气、浆液。内管由泥浆泵压送2MPa 左右的浆液;中管由高压泵压送20MPa 左右的高压水;外管由空压机压送0.5MPa 以上的压缩空气。空气喷嘴套在高压水喷嘴外,在同一圆心上。三重管由回转器、连接管和喷头三部分组成(图7-24)。回转器指三重管的上段,内安有支承轴承,当钻机转盘带动三重管旋转时, 回转器外部不转内部转; 连接管是指三重管的中段,为连接水、气、浆液的通道,旋转是由钻机转盘直接带动连接管使整根三重管旋转,根据旋喷深度可将多节连接管接长;喷头是指三重管的下段, 其上装有喷嘴 (图7-27e),是旋喷时向土层中喷射水、气、浆液的装置,也随连接管一起转动。喷嘴制造材料为
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