论述房屋建筑基础施工中高压旋喷桩的应用与研究

发表时间:2021/7/13   来源:《中国建设信息化》2021年第5期   作者:卢玉泉
[导读] 伴随市政工程的深入建设
        卢玉泉
        身份证号码:37012319860125****
        摘要:伴随市政工程的深入建设,人们对房屋工程建设过程中施工工艺的选择、施工材料的选择、施工进度的安排等提出了较高的要求。高压旋喷桩以其操作简单、施工速度快、噪声小、无污染的特点被人们广泛的应用到工程建设中。为此,文章在阐述高压旋喷桩技术应用原因的基础上,结合某房屋工程建设实际情况,从施工准备、施工工艺、施工质量控制、施工方法选择等方面具体分析如何更好的发挥出高压旋喷桩在房屋建筑基础施工中的应用作用。
        关键词:房屋建筑工程;高压旋喷桩;应用
        引言
        我国软弱土基础面积广阔,随着近海一带的陆续开发,许多工程面临着软土基础沉降和承载力不足等难题。高压旋喷注浆法是目前常用于沿海滩涂的一种地基加固处理方法,以其施工占地少、震动小、噪音较低等优点,特别是在地层适应性方面及防渗加固方面具有较大的优势,在场地条件有限、承载力要求较高的情况下得到广泛应用。
        1高压旋喷桩施工原理
        高压旋喷桩采用旋转喷射的高压喷射注浆,利用钻机把注浆管引入土层的预定位置,空气压缩机使水泥浆液以20-40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来,同时环绕一股0.5-0.7MPa圆筒状气流,高压射流和气流同轴喷射、冲击破坏土体并形成一定的空隙,钻杆按照一定速度旋转、提升,水泥浆液和土体进行搅拌混合,水泥浆液在土中凝固,形成一个圆柱形的旋喷固结体,该固体就是旋喷桩。旋喷桩在建筑工程中主要用于加固地基和止水,提高地基的抗剪强度、改善土容易变形的性质,组成闭合的止水帷幕,发挥截阻地下水和治理流砂的作用。
        2房屋建筑基础施工中高压旋喷桩的应用
        2.1施工准备
        第一,设备的准备。施工过程中所应用的设备均为西安探矿机械厂生产,具体包含旋喷钻机、高压注浆泵、高速制浆机、储浆筒、污水泵。经过检修发现所有的设备均处于良好的状态。第二,施工材料。施工过程中所使用的材料有水泥、砂浆以及综合配置的混合材料。本工程施工用水从邻近的水站中获取,并在抽取水资源之后应用专业的技术和设备来检查水质,只有在水质达标之后才能够将其投入到具体工程中。在获取水资源之后需要按照规范的标准来搅拌水,合理把控搅拌水资源的环境,完成水泥砂浆的配比工作。若需要提高墙体强度时,在普通硅酸盐水泥中外掺适量的外加剂,外加剂合参和量的选择应通过实验确定。第三,根据补充勘探资料,应用专业的处理仪器设备开获取和处理样本。在处理样本数据信息过程中为了能够提升数据的精准性在规划材料的时候要安排专门的人员进行管理,并根据材料的使用和消耗情况来合理分配材料,按照物理性质和化学性质还分配材料的使用。第四,室内配合比试验。在施工操作的时候需要根据现场土样布置情况来调节材料的综合配比,并在材料配比使用的过程中来对抽取上来的土样进行碾压、烘干处理。之后经过2mm到5mm筛选处理之后获得粉状土样,之后按照规范的标准要求来配比各个材料。为了能够更好的改善水泥土的性能,提高水泥土的强度和稳定性,可以在配合比试验材料中加入一定量的石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠等。第五,试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比来配置砂浆,在试验工作点设置多个试验桩,并根据试验结果调整固料的喷浆量,合理把控搅拌机的搅拌速度、搅拌频率。
        2.2施工工艺
        本工程的旋喷工程分I序施工;施工工序具体操作会牵扯到多个工序和工艺,比如灌注桩、注射喷浆、成桩加工工艺。融合了多个工艺的高喷灌浆工艺流程。

第一,布、钻孔。本工程施工孔按垫层边缘单排布置,桩间距400mm,排水渠长度为1.5m;集水坑为2.0m,钻杆的垂直度偏差要控制在1%到15%的范围内,在准备好一切之后开展低压射水试验。第二,制作水泥砂浆。高喷灌浆主要原材料为水泥,水泥标号不低于325#,强度等级为32.5Mpa,禁用受潮结块的水泥。浆液水灰比采用1:1,水泥比重按3.1g/cm3计,配制1200L水泥浆液参数为:加水泥907.32kg,加水907.32L(至搅拌桶满),浆液比重1.50-1.51g/cm3;如搅拌桶容积非1200L,则按每1L浆含0.76kg水泥重量进行计算。质量称量误差要严格控制在5%的范围内,快速搅拌的时间不能够超过30s,自制备至用完时间不大于4h,浆液温度应保持在5-40℃之间。第三,单管法的喷射方式。桩身直径不小于0.50m,桩的上下端均做复喷。本工程分I序施工,钻孔要开孔铅直,水平校准,孔位偏差小于5cm。首先将钻机对准孔位,用钻机自带水平、垂直仪调整机身水平,垫稳、垫牢、垫平机架。控制孔位偏差不大于5cm。钻孔采用XL—50型全液压回转钻机钻进,钻孔偏斜不应超过1-1.5%。(1)注浆喷射。在实施注浆喷射施工操作的时候要采取积极的措施检查孔位的设置,应用专业对设备来提升钻孔机身的平稳、安全、可靠。在设置孔位偏差的时候还需要严格把控孔位偏差大小,将孔位偏差控制在5cm范围内。喷射采用XL—50型高压喷射钻机将注浆管钻进到设计深度,调整参数开始喷射。(2)喷射提升。在喷射管道深入到一定深度的时候来在其中送入浆液,之后静静喷洒一分钟到三分钟。在这个期间等待浆液顺利出现,然后按照预定的顺序来完成提升和拉伸工作,在这个过程中要一边提升来一边完成高程的设计。在喷桩完成之后停止浆液的搅拌处理。(3)清洗。当喷射到基本位置后要及时清理管路,确保其中不能够出现残留物质。在施工操作的时候还需要将浆液转变为清水的状态来进行冲洗,通过清洗来保证管路出水的干净、卫生。第四,钻机移位。在施工工序完成之后还需要对钻机所在的位置进行检查,保证其被安排在适合的位置上,检查完成之后开展下一个孔位的注浆施工管理。当采用地质钻机钻孔时,钻头在预定桩位钻孔至设计标高(预钻孔孔径为15cm)。第五,插管。在使用旋喷注浆管开展钻孔作业的时候,钻孔和插管两个工序可以结合在一起使用。在第一阶段贯入到土中的时候可以借助喷射管本身来完成喷射或者振动贯入操作。第六,提升喷浆管、搅拌。在喷浆管下降到规定的设计深度之后停止钻进操作,这个时候钻浆设备还会继续运作一段时间。经过一系列的处理之后最后高压泥浆泵压力会在20MPa到40MPa之间,坐底喷射30s之后一边喷浆一边旋转。在达到规定的设计深度之后接通高压水管、空压管,启动高压清水泵、高压机和钻机完成旋转操作。
        2.3文明施工管理
        第一,在施工过程中各项设备都需要安排专门的人员进行管理,且在设备使用完成之后还需要做好设备的后续清理和检修工作。第二,规范材料和设备的出入场,在设备使用完成之后要对设备使用过的界面进行清理。第三,在施工完成之后要将一些废弃材料及时撤离施工现场,保证施工现场的干净、整洁。第四,场区施工道路设专人维护,确保路面平整及畅通。
        结语
        综上所述,通过借助高压旋喷桩方法处理工程地基,整个建筑工程地基的承载力能够满足整个工程的设计要求,也在很大程度上解决了工程地基不均匀沉降的问题。且从实际施工情况来看,该技术在使用的时候体现出了施工速度快、施工周期短、加固效果好、对场地适应强的优点,在提升施工质量的同时还能够保证工程施工现场的安全。
        参考文献
        [1]张鑫.高压旋喷桩在高速公路软弱地基中的应用研究[D].西安科技大学,2007.
        [2]罗沪文,张华.高压旋喷桩在防洪堤基础工程中的应用[J].南昌工程学院学报,2009(03):78-82.
        [3]罗剑.高压旋喷桩在地基加固施工中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016,000(014):2040-2040.
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