搅拌制浆:搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。
1) 按设计的水灰比拌制水泥浆液,常用水灰比为1。
2) 水泥浆的搅拌时间,使用高速搅拌机不少于60s;使用普通搅拌机不少于180s。
3) 纯水泥浆的搅拌存放时间,自制备至用完的时间应少于2.5h。
4) 浆液应在过筛后使用,并定时检测其密度。 5) 制浆材料称量可采用质量或体积计量法,其误差应不大于5%。
6) 炎热夏季施工应采取防热和防晒措施,浆液温度应保持在5~40℃。
7) 寒冷季节施工应做好机房和高压喷射注浆管路的防寒保暖工作。
8) 若用热水制浆,水温不得超过40℃。
9) 浆液使用前,检查输浆管路和压力表,保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。
10) 水泥浆液中需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液,应通过试验确定。
冒浆:高压喷射注浆孔口冒浆量的大小,能反映被喷射切割地层的注浆效果。孔口冒出的浆液能否回收利用,取决于工程设计和冒浆质量的好与差,工程中尽可能利用回浆。 1) 单管法、两管法,孔口冒出的浆液不回收利用。 2) 单管法、两管法,注浆过程中,冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象,冒浆量超过20%或完全不冒浆时,应采取下列措施: a. 当地层中有较大空隙引起不冒浆时,可在浆液中掺合适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定的土层范围内凝固,也可在空隙地段增大注浆量,填满空隙后再继续喷射。 b. 当冒浆量过大时,可通过提高喷射压力,或加快喷射的提升速度,减少冒浆量。 3) 三管法,注浆过程中不冒浆,孔内严重漏浆,可采取以下措施处理: a. 孔口少量返浆时,应降低提升速度,孔口不返浆时,应立即停止提升。 b. 加大浆液浓度或水泥砂浆,掺入少量速凝剂。 c. 降低喷射压力、流量,进行原位注浆。 4) 三管法,根据工程设计要求,可回收利用孔口冒出的浆液。 a. 在含黏粒较少的地层中进行高压喷射注浆,孔口冒浆经沉淀处理后方可利用。 b. 在黏性土或软塑至流塑状淤泥质土层中注浆,其孔口冒浆不宜回收利用。旋摆提升:单嘴喷头摆360°为旋喷;小于360°为弧喷;小于等于180°为拱喷;小于等于90°为摆喷;摆角为0°时为单向定喷。同轴双嘴喷头摆180°为旋喷;小于180°为双向拱喷;小于等于90°为双向摆喷;摆角为0°时为双向定喷。非同轴双嘴喷头有90°夹角、120°夹角、150°夹角,可用于摆喷和定喷。多嘴喷头目前国内使用的不多。旋摆为机械旋摆和特殊环境下人工旋摆。 1) 高压旋喷切割土体一周,旋摆和提升速度慢,喷射半径长,形成桩径大。 2) 高压摆喷切割土体,摆动和提升速度慢,喷射半径长,形成凝固体积大。 3) 高压定喷切割土体,提升速度慢,喷射半径长,形成凝固体板长。 4) 提升速度应与注浆量匹配,供浆量应满足提速,提速应满足喷射半径长度。 5) 高压喷射注浆机械旋摆,形成凝固体积规则,人工旋摆,形成凝固体积不规则。 6) 旋摆定喷射过程中要固定喷方向桩,以便随时检查和防止喷方向位移。 7) 喷射过程中接卸换管时要检查喷方向,防止喷射方向位移。 8) 按设计要求旋摆定喷射提升,自下而上至设计标高,停止喷射,提出喷射管。 9) 旋喷注浆适用于细颗粒和粗颗粒松散地层,定喷注浆适用于细颗粒松散地层。 a. 定喷:适用于黏性土、粉土、砂土细颗粒松散地层。 b. 摆喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石中颗粒松散地层。 c. 旋喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石、卵石粗颗粒松散地层。
施工工艺控制
(1) 在正式施工前应进行成桩工艺试验。
(2) 施工中钻机安放平稳,钻杆保持垂直,其倾斜度不得大于1.5%,钻机位置与设计位置偏差不得大于50mm。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
(3) 在注浆过程中出现压力骤然上升或下降。大量冒浆等异常情况时,应及时停止提升和注浆,以防断桩。
(4) 严格对固结体的质量进行检验包括检验固结体的整体性和均匀性、固结体的有效直径、固结体的垂直度、固结体的强度特性包括轴向压力、水平压力、抗冻性和抗渗性,固结体的溶蚀和耐久性。
(5) 喷射注浆时要注意设备开动顺序。以三重管为例,应先空载起动空压机,待运转正常后,再空载起动高压浆,然后同时向孔内送风和水,使风量和泵压逐渐升高至规定值。风水畅通后,旋转注浆管,并开动注浆泵,先向孔内送清水,待泵量泵压正常后即可将注浆泵的吸水管移至储浆桶开始注浆。待估算水泥浆的前峰已流出喷头后,才可开始提升注浆管,自下而上喷射注浆。
(6) 喷射注浆中需拆卸注浆管时,应先停止提升和回转,同时停止送浆,然后逐渐减少风量和水量,后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时,开机顺序也要遵守上条规定。
(7) 喷射注浆达到设计深度后,即可停风、停水,继续用注浆泵注浆,待水泥浆在孔口返出后,即可停止注浆,然后将注浆泵的吸水管移到清水箱,抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出,然后停泵。
(8) 对喷射深层长桩,应按地质剖面及地下水等资料,在不同深度,针对不同地层土质情况,选用合适的喷射参数,才能获得均匀密实的长桩。
(9) 喷射注浆作业后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,应及时用水灰比为0.6的水泥浆补灌。
(10)在冒浆过程中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。冒浆量小于注浆量20%为正常,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,采取相应措施。