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mjs高压喷射注浆施工技术规范.doc

mjs高压喷射注浆施工技术规范

黄并获
2017-12-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《mjs高压喷射注浆施工技术规范doc》,可适用于活动策划领域

mjs高压喷射注浆施工技术规范上海市工程建设规范DGDGJXXXXXXMJS高压喷射注浆施工技术规范Technicalcodeforomnibearinghighpressurejetgrouting(征求意见稿)XXXXX发布XXXXX实施上海市住房和城乡建设管理委员会发布上海市工程建设规范MJS高压喷射注浆施工技术规范TechnicalcodeforomnibearinghighpressurejetgroutingDGTJ××××××××××××××××主编单位:上海申通地铁集团有限公司批准部门:实施日期:x上海上海市住房和城乡建设管理委员会文件沪建标定xxxx号上海市住房和城乡建设管理委员会关于批准《MJS高压喷射注浆施工技术规范》为上海市工程建设规范的通知各有关单位:由上海申通地铁集团有限公司主编的《MJS高压喷射注浆施工技术规范》经审核现批准为上海市工程建设规范统一编号为DGTJXXXX自X年XX月XX日起实施。本标准由上海市住房和城乡建设管理委员会负责管理上海申通地铁集团有限公司负责解释。特此通知。上海市住房和城乡建设管理委员会二〇一×年××月××日前言根据上海市住房和城乡建设管理委员会沪建标定号《关于印发,年上海市工程建设规范编制计划,的通知》下达的编制计划由上海申通地铁集团有限公司会同有关单位开展编制工作。标准编制组经广泛的调查研究认真总结实践经验并参照国内外相关标准和规范在反复征求意见的基础上制定本标准。本标准主要内容有:总则术语和符号基本规定设计施工质量检查与验收。本标准由上海市住房和城乡建设管理委员会负责管理由上海申通地铁集团有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议请反馈至上海申通地铁集团有限公司(地址:xxxx邮编:xxx)以供今后修订时参考。主编单位:上海申通地铁集团有限公司参编单位:上海隧道工程有限公司上海市基础工程集团有限公司主要起草人员:xxxx主要审查人员:xxxx上海市建筑建材业市场管理总站二〇一×年×月×日目次总则错误~未定义书签。术语和符号错误~未定义书签。术语错误~未定义书签。符号错误~未定义书签。基本规定错误~未定义书签。设计错误~未定义书签。一般规定错误~未定义书签。设计计算错误~未定义书签。构造错误~未定义书签。施工错误~未定义书签。一般规定错误~未定义书签。施工设备错误~未定义书签。施工准备错误~未定义书签。施工工艺错误~未定义书签。环境保护错误~未定义书签。质量检查与验收错误~未定义书签。一般规定错误~未定义书签。施工过程控制错误~未定义书签。质量验收错误~未定义书签。附表A工程检验批质量验收记录错误~未定义书签。附表B全方位高压喷射注浆技术桩施工记录表错误~未定义书签。附表C隐蔽工程验收单错误~未定义书签。附表D全方位高压喷射注浆技术施工钻孔记录表错误~未定义书签。本标准用词说明错误~未定义书签。引用标准名录错误~未定义书签。条文说明CONTENTSGeneralPrinciples错误~未定义书签。TermsandSymbols错误~未定义书签。Terms错误~未定义书签。Symbols错误~未定义书签。BasicReqirements错误~未定义书签。DesignMethodandConformation错误~未定义书签。GeneralRequirements错误~未定义书签。DesignMethod错误~未定义书签。Conformation错误~未定义书签。Construction错误~未定义书签。GeneralRequirements错误~未定义书签。ConstructionEquipment错误~未定义书签。ConstructionRequirements错误~未定义书签。ConstructionTechnology错误~未定义书签。EnvironmentProtection错误~未定义书签。QualityInspection错误~未定义书签。GeneralRequirements错误~未定义书签。QualityControlDuringthePeriodofConstruction错误~未定义书签。QualityAcceptance错误~未定义书签。AppendixAQualityAcceptanceRecordofInspectionLot错误~未定义书签。AppendixBConstructionRecordofOmnibearingHighPressureJetGrouting错误~未定义书签。AppendixCTheRecordofConcealedWork错误~未定义书签。AppendixDDrillRecordofOmnibearingHighPressureJetGrouting错误~未定义书签。ExplanationofWordinginThisCode错误~未定义书签。ListofQuotedStandards错误~未定义书签。总则为了使全方位高压喷射注浆在工程应用中安全可靠、技术先进、经济合理、确保质量及保护环境特制定本标准。本标准适用于本市轨道交通建设工程的全方位高压喷射注浆的设计、施工和质量检查与验收其它工程可参照执行。全方位高压喷射注浆的设计、施工及质量检查与验收除应符合本标准外尚应符合国家、行业和本市现行有关标准的规定。术语和符号术语全方位高压喷射注浆metrojetsystem全方位高压喷射注浆(简称MJS工法)是高压喷射注浆的一种。全方位高压喷射注浆钻杆采用多孔管的构造形式具有强制排浆和地内压力监控功能并通过调整强制排浆量达到控制地内压力的目的从而减小喷射能量的损耗降低施工对周边环境的影响可以对排泥进行集中管理。全方位高压喷射注浆可进行水平、倾斜、垂直施工。喷射流jet用于切割、搅拌土体的水泥浆高压射流。同轴高压空气concentrichighpressureair包裹在喷射流周围的高压空气用于减少喷射流在泥浆中的能量损耗增加成桩直径。前端总成装置monitor位于钻杆最前端集合了钻头、喷射流喷嘴、同轴高压空气喷嘴、回浆口、回流水喷嘴、压力感应器等部件的装置。回浆口returningslurryentrance施工中产生的废浆通过设置于前端总成的排泥口排放至泥浆回收设备该排泥口称为回浆口。回流水backjet利用射流原理使回浆口周边形成真空吸入泥浆并通过排泥管路集中排放到地面的高压水流。回流气backair在排泥管路中通过气举作用辅助排浆的高压空气。地内压力pileinternalpressure(undergroudpressure)施工期间桩体内的泥浆压力(MPa)通过设于前端总成的压力传感器量测。地内压力控制系数pileinternalpressurecoefficient(undergroudpressurecoefficient)地内压力控制数值与施工深度数值的比值。步进提升或回抽steplift全方位高压喷射注浆采用步进提升(垂直、倾斜施工)或回抽钻杆(水平施工)的方式施工即按照预设距离分步提升或回抽钻杆在每一步进的断面进行多次喷射相邻两次步进提升或回抽的间隔时间称为步进间隔时间、距离称为步进间距。定喷directionaljetgrouting在喷射和移动钻杆过程中钻杆不转动使喷嘴对着固定方向喷射浆液凝固后在土体中形成壁状加固体的成桩型式。摆喷pendulumjetgrouting在喷射和移动钻杆过程中使钻杆在一定角度内来回摆动浆液凝固后在土体中形成类扇形或圆形截面加固体的成桩型式。符号G每延米水泥用量(kg)Q高压泥浆泵流量(Lmin)T每延米喷射施工时间(min)g每升水泥浆液中水泥含量(kgL)E弹性模量N标准贯入击数c粘聚力(kPa)k渗透系数(cms)。基本规定全方位高压喷射注浆的设计与施工应综合分析工程特点、工程和水文地质条件、周边环境、施工条件、材料性能和工程造价等因素。全方位高压喷射注浆适用于软土地层地基处理施工在地下水流速过大、砾石直径过大、含量过多及有大量纤维质的腐殖土等条件下应慎重使用。全方位高压喷射注浆可应用于地基加固、止水帷幕、挡土结构、重要建筑物和管线隔离保护等工程。对重要工程或在缺乏工程经验的地区施工前应进行试桩或试验性施工以确定施工工艺及参数。全方位高压喷射注浆施工效果必须符合有关规范和设计的承载力、变形、稳定性、抗液化和防渗等要求。工程技术人员应掌握所承担工程的地基处理目的、全方位高压喷射注浆原理、技术要求和质量标准等。施工过程中应有专人或专门机构负责工程监理必须按照本标准规定和相关规范进行施工质量检查和验收。全方位高压喷射注浆施工期间应对周边建筑物和地下管线进行监测。设计一般规定在全方位高压喷射注浆设计前应具备下列资料:场地岩土工程勘察报告拟建建筑物和地下结构资料周边环境情况包括临近建筑物、地下管线和地下障碍物等情况类似场地上同类工程的施工经验和应用效果。全方位高压喷射注浆的设计内容应包括成桩方向(水平、倾斜、垂直)、单桩成桩型式(摆喷或定喷)、成桩直径、桩体强度、桩长、水泥用量、桩位布置等。设计计算根据工程需要、现场施工条件、机具设备条件、经济性等方面确定成桩方向和单桩成桩形式。材料应符合现行国家、行业及地方规范的规定。主要材料为强度等级级及以上等级的普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥根据需要可加入适量的外加剂及掺合料所用外加剂及掺合料的种类、数量应通过试验确定。水泥浆液的水灰比应按工程需求选用可取~宜为。全方位高压喷射注浆成桩直径、桩身强度与多种因素有直接关系宜通过现场试验测试确定。在无现场资料的情况下可根据工程经验确定。全方位高压喷射注浆每延米水泥用量:G=Q×t×g()G每延米水泥用量(kg)Q高压泥浆泵流量(Lmin)t每延米喷射施工时间(min)g每升水泥浆液中水泥含量(kgL)全方位高压喷射注浆用于竖向承载时宜按复合地基设计复合地基承载力设计值应通过现场复合地基载荷试验确定。初步设计时也可按现行上海市工程建设规范《地基处理技术规范》DGTJ有关规定或结合类似工程经验确定。桩长范围内复合地基以及下卧层地基变形值应按现行上海市工程建设规范《地基基础设计规范》DGJ有关规定计算。全方位高压喷射注浆用于基坑挡土、止水加固、坑内加固时应符合现行上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》DGJ的有关规定。隧道洞口加固范围应满足强度和防渗漏的要求。全方位高压喷射注浆与H型钢结合施工时应符合《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJT的有关规定。构造桩位布置应满足工程需要。多排桩可采用矩形布桩或梅花形布桩。桩间搭接应充分考虑成桩直径、土体不均匀性、成孔精度、加固土有效厚度等因素。有防水要求时桩间搭接一般为cm不宜小于cm无防水要求时遵照设计或相关规范要求。进行水平方向和大角度(与垂直方向)倾斜方向施工设计时宜设计成不大于向下喷射扇形成桩型式有特殊要求时可设计成不带同轴高压空气的全圆成桩型式。进行水平方向施工设计时应考虑地下作业空间对加固范围的影响。施工一般规定应对进入现场的水泥、外加剂、掺合料等材料进行验收检查产品合格证书应按照有关规定抽样送检。水泥宜采用散装水泥筒仓储存防止扬尘污染。拌制水泥浆的用水应符合《混凝土用水标准》JGJ的有关规定当水质不确定时应进行水质检测。全方位高压喷射注浆施工时应通过配置的自动数据显示记录仪实时监控各项施工参数如实和准确地记录喷射流压力和流量、同轴高压空气压力和流量、地内压力数据、钻杆提升或回抽步进参数、单次步进钻杆转数等参数并对资料及时进行整理分析。施工过程中应有专人负责质量监测和动态施工控制进行施工记录。当有异常情况发生时应会同有关部门解决。在施工过程中要注意保护相邻建筑物和地下管线进行严格监测根据监测数据控制地内压力严格控制施工进度、施工顺序减小对建筑物、管线的扰动。如监测数据达到报警值应及时停工分析原因。施工设备全方位高压喷射注浆施工设备应包括:钻机、前端总成、多孔钻杆、水龙头、排浆阀门控制油泵、地内压力监控设备、自动数据显示记录仪、高压泥浆泵、高压水泵、拌浆系统、空气压缩机、起吊设备等。施工前应根据全方位高压喷射注浆施工工艺、现场场地条件选择合适的设备。全方位高压喷射注浆设备应符合下列要求:前端总成应具有可控强制排泥、地内压力采集等功能空气压缩机输出压力、流量稳定高压泵输出压力、流量稳定压力变动幅度不得大于MPa主机应具备自动控制步进提升(回抽)、摆动等功能。全方位高压喷射注浆施工配套设备应根据工程要求进行配置。施工超大直径桩体时宜选择流量不小于Lmin的高压泥浆泵。垂直深度在m以上或砂质土层厚度大于m的工况施工时宜配置外套管。水泥浆液的拌制宜采用自动拌浆系统自动拌浆系统的计量仪器应根据标准进行校核。施工准备施工前应事先平整场地根据图纸测量放样开挖样沟排摸管线确认管线及障碍物情况砌泥浆池或设置堆土场地。施工前应根据全方位高压喷射注浆设备用电量及现场供电量合理配置设备。施工工艺全方位高压喷射注浆施工流程为:根据施工桩位图及技术交底准确放样采用工程地质钻机预成孔或全方位高压喷射注浆钻机自行成孔孔深或孔长应满足喷射流喷嘴到达设计桩端。如遇砂层需采用膨润土泥浆进行护壁。水平方向施工时应在围护结构或结构墙上用钻机开孔安装防喷装置在地面或基坑内无荷载情况下将数据记录仪清零并调试前端总成分节拼装钻杆同步连接数据线并确认数据显示正常钻杆到达预定位置后根据工艺要求开启回流水、回流气、排浆阀门确认排浆及地内压力数据正常后再依次开启同轴高压空气、高压浆按预设参数摆动再次确认各项技术参数达到设计要求、地内压力正常、排浆正常后提升或回抽钻杆喷射施工完毕后立即拔出钻杆并用水冲洗浆液管路移动钻机进行下一孔位施工。全方位高压喷射注浆钻机与高压泵的距离不宜大于m。可采用延长喷射时间、增大喷射流量及复喷等措施增大成桩直径其具体参数应通过试桩确定。施工宜采用跳桩施工跳桩间隔m,m相邻桩施工间隔时间不小于h。无条件跳桩施工时应确保相邻桩体同一截面施工间隔时间大于h。浆液必须经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始使用并应在储存过程中不停顿地缓慢搅拌搅拌时间不应大于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。拌制好的浆液应进行随机抽检。施工时通过调节回流水、回流气、排浆阀门大小等措施控制排浆量调整和控制地内压力。在施工过程中出现喷射流压力或地内压力异常、地面冒浆、回浆不正常等情况时应查明产生的原因并及时采取措施。钻杆分段提升或回抽的搭接长度不应小于cm。若施工因故停止在恢复施工时与停止前喷射过的区域搭接施工不应小于cm。当施工停止超过h或高压喷射注浆完毕应拔出钻杆并进行清洗防止钻杆、喷嘴堵塞。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程和产生沉降可采用超高喷射、在原孔位采用回灌浆液等措施。型钢与全方位高压喷射注浆结合施工时应先将型钢插入土体再进行全方位高压喷射注浆施工。冬季当日平均温度低于C或最低温度低于C的条件下施工时应采取措施防止浆液冻结在夏季炎热条件下用水温度不得超过C当暂停施工时盛浆桶和注浆管路暴露于阳光下不应超过h。环境保护全方位高压喷射注浆施工前应了解下列周边环境等资料:邻近建筑物的结构及基础状况周边管线的类型、材质、接头型式、埋深、施工工艺、使用状况等被保护对象的保护要求。施工中应加强环境监测根据监测数据修改地内压力控制系数出现异常情况应立即停工调整施工工艺和参数。施工中应进行泥浆处理集中管理废浆防止外溢及时外运场地条件受限时宜采用泥浆压滤设备对废浆进行压滤处理泥浆严禁排入市政管道。质量检查与验收一般规定全方位高压喷射注浆质量检查与验收分为施工过程控制、成桩质量验收。全方位高压喷射注浆施工过程控制内容应包括材料质量、材料用量、施工的桩位、施工长度范围、钻孔精度、喷射流压力和流量、同轴高压空气压力和流量、浆液水灰比、钻杆移动速度和旋转速度、喷射角度(摆喷)、地内压力控制值、周边环境监测数据等。全方位高压喷射注浆成桩质量验收应检查桩体的完整性、强度、抗渗(有抗渗要求时)按复合地基设计时应进行竖向承载力检验验收宜按施工段分批进行。全方位高压喷射注浆成桩质量验收应在施工结束d后进行。施工过程控制施工前应对水泥、外加剂、掺合料等材料进行验收检查产品质量保证书应按有关规定抽样送检将相关资料存档、报监。水泥用量必须符合设计要求。型钢强度、规格、焊缝质量应符合设计要求和现行国家行业标准《焊接H型钢》YB和《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ的相关规定。全方位高压喷射注浆施工允许偏差应符合表要求:表全方位高压喷射注浆施工允许偏差序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检验方法施工桩位mm每桩钢尺量测桩端mm每桩测量钻杆长度施工长桩顶mmmm每桩测量钻杆长度度范围开挖暴露钢尺量测或桩径mm每桩钻孔取芯判断经纬仪或测斜仪测钻钻孔精度每桩杆查看压力表和自动数喷射流压力按设定参数指标每桩据显示记录仪查看流量仪和自动数喷射流流量按设定参数指标每桩据显示记录仪同轴高压空气压力按设定参数指标每桩查看压力表和自动数据显示记录仪查看流量仪和自动数同轴高压空气流量按设定参数指标每桩据显示记录仪查看拌浆记录或查看水泥用量不小于设计值每桩流量仪并结合浆液比重每班抽检,浆液比重泥浆比重计量测次钻杆步进提升(回抽)、转动速度必须符合设定参数指标要求采用秒表和钢尺随机抽检。喷射角度(摆喷)必须符合设计要求施工过程中随机抽检钻杆喷嘴刻度线位置和喷射角度设定值。地内压力控制值应符合设定参数指标要求通过现场地内压力监测仪和自动化显示记录仪监控地内压力。施工期间施工对周边环境的影响应符合设计要求。质量验收成桩质量验收可采用开挖检查、取芯、载荷试验或局部开挖透水检验等方法进行检验。成桩质量验收检验点应布置在下列部位:建筑物荷载大的部位帷幕线上施工中出现异常情况的部位地质情况复杂可能影响质量的部位。竖向承载复合地基竣工验收时承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。质量检验点的数量应为施工孔数的,,,并不应少于点对不合格的应进行补喷。附表A工程检验批质量验收记录工程名称分项工程名称验收部位施工单位项目经理专业工长专业分包项目专业分包施专业分包单位经理工班组长监理单位质量验收规范的规定施工单位检查评定记录验收记录水泥及外掺剂质量必须符合设计要求主水泥用量必须符合设计要求控项桩体强度或完整性检验必须符合设计要目求钻孔位置(mm)钻孔钻进精度一桩端位置误差(mm)般项注浆压力设定参数指标目桩体搭接(mm)按设计要求成桩直径(mm)施工单位检查评定结果项目专业质量检查员:年月日监理单位验收结论专业监理工程师:年月日附表B全方位高压喷射注浆技术桩施工记录表:工程名称施工单位:日期:年月日设计桩径(m)施工区域桩顶标高水泥品种、强度等级(mm)(m)设备编号桩底标高设计水灰比设计水泥掺量工作时间步进摆喷角度注浆机空压机桩施工提升速桩水泥水泥回转数备注长桩长度时间开始时间终止时间合计长度压力流量压力流量(RPM)号比重用量正负(m)(m)(minm)(hmin)(hmin)(hmin)(mm)(MPa)(Lmin)(MPa)(Lmin)s()记录员:质检员:技术负责人:监理工程师:附表C隐蔽工程验收单单位工程名称建设单位施工单位分部工程、分项工程、验收批名称图纸编号隐蔽工程内容验收意见施工单位监理单位建设单位参与验收(盖章)(盖章)(盖章)单位技术负责人:专业监理工程师:建设单位现场代表:日期:年月日日期:年月日日期:年月日附表D全方位高压喷射注浆技术施工钻孔记录表工程名称施工日期全方位高压喷射注浆孔位类型孔号设计孔深预成孔钻进精度偏斜量偏斜方向时间钻进加尺(m)备注(mm)()()累计余尺备注栏工长:质检员:技术负责人:年月日本标准用词说明为便于在执行本标准条文时区别对待对要求严格程度不同的用词说明如下:)表示很严格非这样做不可的:正面词采用“必须”反面词采用“严禁”)表示严格在正常情况下均应这样做:正面词采用“应”反面词采用“不应”或“不得”)表示允许稍有选择在条件许可时首先应该这样做的:正面词采用“宜”反面词采用“不宜”)表示又选择在一定条件下可以这样做的:正面词采用“可”。条文中指定应按其他有关标准执行时写法为“应按„„执行”或“应符合„„的规定”。非必须按所指定标准执行时写法为“可参照„„执行”。引用标准名录《建筑基坑工程监测技术规范》GB《建筑工程施工质量验收统一标准》GB《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJT《建筑钢结构焊接技术规范》JGJ《建筑基坑支护技术规程》JGJ《焊接H型钢》YB《地基处理技术规范》TJ《地基基础设计规范》DGJ《基坑工程技术规范》DGJ上海市工程建设规范MJS高压喷射注浆施工技术规范DGTJ××××××××××××××××条文说明x上海目次总则基本规定设计一般规定设计计算构造施工一般规定施工设备施工准备施工工艺环境保护质量检查与验收一般规定施工过程控制质量验收CONTENTSGeneralPrinciplesBasicReqirementsDesignMethodandConformationGeneralRequirementsDesignMethodConformationConstructionGeneralRequirementsConstructionEquipmentConstructionRequirementsConstructionTechnologyEnvironmentProtectionQualityInspectionGeneralRequirementsQualityControlDuringthePeriodofConstructionQualityAcceptance总则MJS工法引入中国已经有将近十年时间目前应用比较广泛新一轮上海市城市建设过程中由于建设条件越来越苛刻全方位高压喷射注浆法的应用可能会大量增加本标准可以为各参建单位提供全方位高压喷射注浆法设计、施工和质量检查与验收的依据。基本规定~全方位高压喷射注浆(MetroJetSystem)在传统高压喷射注浆工艺的基础上采用了独特的多孔管和前端总成装置(习惯称之为Monitor)实现了孔内强制排浆和地内压力监测并通过调整强制排浆量来控制地内压力大幅度减少对环境的影响而地内压力的减小也进一步保证了成桩直径。成桩直径一般可达m(目前最大可达m)加固深度可达m以上目前上海垂直施工深度已达m。压力记录仪泥浆箱泥浆处理排泥管多孔管排泥口MPa压缩空气压力监测MPa高压水泥浆加固体图全方位高压喷射注浆工艺原理图工艺特点:()可“全方位”进行高压喷射注浆施工全方位高压喷射注浆可进行水平、倾斜、垂直各方向、任意角度的施工。特别是其特有的排浆方式使得在富水土层、需进行孔口密封的情况下进行水平施工变得安全可行。()桩径大桩身质量好喷射流初始压力达MPa常规流量约,Lmin使用单喷嘴喷射每米喷射时间~min喷射流能量大作用时间长再辅以同轴高压空气的保护和对地内压力的调控使得全方位高压喷射注浆成桩直径较大可达,m。直接采用水泥浆液进行喷射其桩身质量较好无侧限抗压强度大于MPa。()对周边环境影响小超深施工有保证传统高压喷射注浆工艺产生的多余泥浆是通过土体与钻杆的间隙在地面孔口处自然排出。这样的排浆方式往往造成地层内压力偏大导致周围地层产生较大变形、地表隆起。同时在加固深处的排泥比较困难造成钻杆和喷射流周围的压力增大导致喷射效率降低影响加固效果及可靠性。全方位高压喷射注浆通过地内压力监测和强制排浆的手段对地内压力进行调控可大幅度减少施工对周边环境的扰动并保证超深施工的效果。()泥浆污染少全方位高压喷射注浆采用专用排泥管进行排浆有利于泥浆集中管理。同时对地内压力的调控也减少了泥浆“窜”入土壤、水体或是地下管道的现象。全方位高压喷射注浆是高压喷射注浆法的一种与高压喷射注浆法的适用范围基本一致对淤泥、淤泥质土、流塑或软流塑粘性土、粉土、砂土、砂砾、素填土等地基都有良好的处理效果。地下水流速过大可能造成尚未凝固的水泥土稀释或流失影响加固效果。对于含有较多的砾石或大量植物根茎的地基因喷射流可能受到阻挡或削弱冲击破碎力急剧下降切削范围小影响处理效果。而对于含有过多有机质的土层则其处理效果取决于固结体的化学稳定性。鉴于上述几种土的组成复杂、差异悬殊处理的效果差别较大不能一概而论故应根据现场试验结果确定其适用程度。由于全方位高压喷射注浆施工设备小巧、施工净空要求低施工对周边扰动小所以也适用于既有建筑的地基加固。全方位高压喷射注浆成桩直径及桩体质量受到施工工艺及参数、工程地质条件、水文地质条件等多种因素影响对重要工程或在缺乏工程经验的地区施工前应进行试桩(试孔)或试验性施工以确定施工工艺及参数。对于一般工程可根据已有施工经验确定施工工艺及参数。工程技术人员是指设计、勘察、施工、监理和检测人员。全方位高压喷射注浆施工质量不仅表现为成桩质量还包括对周边环境的影响必须在施工过程中对喷射施工参数、地内压力和周边环境变形情况进行严密的监测和严格的控制。施工单位在施工过程中应有专人担任质量控制和监测工作。保证施工质量的关键在于抓好施工组织和施工管理并应将其看成是地基处理的组成部分。有时尚应制订监测控制标准和控制不良现象发生的措施。在施工过程中应及时对监测结果进行分析并通知设计、监理等有关部门做到信息及时反馈实现动态设计和信息化施工。由于全方位高压喷射注浆工程均为隐蔽工程施工时必须重视施工质量监测和质量检验方法。只有通过施工全过程的监督管理才能保证质量及时发现问题和采取必要措施。当进行工程监理时应阐明检验和监理的目的要求和相互配合验证的重要性。全方位高压喷射注浆往往面对的是复杂的施工条件和周边环境虽然属于微扰动特殊工艺但也需要根据变形监测情况对施工工艺及参数进行确认和调整。设计一般规定全方位高压喷射注浆成桩直径、桩身强度等与地层特性密切相关同时全方位高压喷射注浆作为特殊工艺施工现场条件往往很复杂因此在全方位高压喷射注浆设计前应搜集和掌握各种基本资料。主要是:岩土工程勘察资料(包括土层的性状土的物理力学性质地下水的埋藏条件、渗透性和水质成分等)、工程工况条件、施工现场和邻近建筑物资料、地下管道和隧道资料及类似土层条件下使用的工程经验等。设计计算全方位高压喷射注浆施工方向包括水平方向、倾斜方向、垂直方向单桩成桩形式有摆喷(包括全圆成桩)、定喷等。全方位高压喷射注浆的浆液一般采用水泥浆液主要材料为强度等级级及以上等级的普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。根据需要在水泥浆液中掺入适量的外加剂和掺合料对改善水泥浆液的性能有很大的作用如早强剂、悬浮剂、泵送剂、抗冻剂等。所用外加剂或掺合料的数量应根据水泥土的特点通过室内配比试验或现场试验确定。当有足够实践经验时亦可按经验确定。从理论上来讲在一定范围内浆液水灰比越小则加固体强度越高但过小的水灰比会造成浆液稠度大、喷射困难、同等压力下喷射能量小等问题故生产实践中常用的水灰比。当实际工程对加固体强度有特殊要求时如盾构或顶管洞门加固要求加固体强度不能太高则可以通过提高水灰比的方式来控制加固体强度但目前水灰比与加固体强度之间的关系尚无成熟经验和明确规律因此必要时应进行现场试验。全方位高压喷射注浆成桩直径的判断是一个复杂问题在工程条件允许的情况下宜通过现场试验的方式确定。无现场试验条件的只能通过以往施工经验加以判断、确定。根据上海多年、大量的实际施工经验。其设计直径可参考表选用。表有效成桩直径设计表(流量为Lmin)砂质土粘性土土质N,N,N,N,C,C,C,NC标准桩径(mm)试验试验提升速度minmminm注:N为标准贯入击数C为粘聚力砂质土:N或粘性土:C的情况下需要通过现场试验确定成桩直径砂砾:N,成桩直径为砂质土的腐殖土:需要进行试验确定本表为上海地区施工经验值。复合地基承载力通过现场荷载试验方法确定误差较小。通过公式计算在确定折减系数和单桩承载力方面均可能有较大的变化幅度因此只能用作估算。隧道洞口加固土的纵向长度、隧道顶部、底部及侧向加固厚度一般需要通过验算确定。构造梅花形布桩有利于加固体的整体性建议尽量采用。下表为建议的布桩基本配置仅供参考:表垂直布桩适用条件施工无止水要求施工止水用基本配置基本间隔L=L=DL=D=L,DL=,DL=,D表水平布桩适用条件施工无止水要求施工止水用基本配置基本间隔L=L=DL=Dmm,DL=mm考虑到国内钻孔设备的性能与操作工人的能力及对桩径判断的经验性等因素全方位高压喷射注浆在用于防水时设计桩间搭接不宜小于cm一般情况下为cm。由于上部加固体内的高压空气回收困难所以在设计水平方向和大角度()倾斜方向施工时喷射流控制在孔位水平线下方(向下以内含)。图水平喷射角度示意图水平方向施工时需要一定的设备摆放和人员操作空间按目前的设备和常规成桩直径考虑一般地下作业空间尺寸需求,纵向不小于m横断面与加固范围界限基本一致。施工一般规定桶仓存储可防止水泥结块保证水泥质量防止扬尘污染。全方位高压喷射注浆涉及到的设备和参数较多在施工过程中必须严格监控并记录自动监控记录装置能降低监控的难度和劳动强度能避免人为失误必须在施工中使用。全方位高压喷射注浆在施工时对周边环境会有少量扰动特别在施工不当时更为明显要完全发挥出全方位高压喷射注浆的优势需要注意以下三个方面:设备配套的可视化显示仪器安排专人监视、操作发现异常及时处理对施工区域附近的建筑物、地下管线进行监测根据监测数据对地内压力控制系数进行调整保证建筑物、地下管线的变形在可控范围内集中施工可能会造成对环境的较大扰动同时浆液在硬化前有效喷射范围内的地基因受到扰动而强度降低容易产生附加变形因此在邻近地下管线、既有建筑物施工时除了在施工过程中控制好地内压力还需采用控制施工速度、顺序等方法减小变形。施工设备在进行水平施工时应配备孔口密封器在进行水下施工、超深施工时还应配置外套管。全方位高压喷射注浆常规设备见下表表全方位高压喷射注浆常规设备表设备名称型号适应工艺平面尺寸(m)高度(m)施工净空要求FHV水平、倾斜、垂直×全方位高压喷射VH水平、垂直×注浆高压喷射注浆法CHV水平、垂直×设备VHS水平、倾斜、垂直×高压泥浆泵GFSV×高压泥浆泵GFSV×自动拌浆系统Z×高压水泵GFSV×注:本表仅列举了全方位高压喷射注浆主要设备。可控强制排泥、地内压力采集是全方位高压喷射注浆的基本功能。施工准备对照设计图纸核实设计孔位处有无妨碍施工和影响安全的障碍物。如遇有上水管、下水管、电缆线、煤气管、人防工程、旧建筑基础和其它地下埋设物等障碍物影响施工时则应与有关单位协商清除或搬移障碍物或更改设计孔位。表全方位高压喷射注浆施工场地需求表工艺设备堆放(m)临时泥浆池或土方堆场(m)备注全方位高压喷射注浆高压单套设备喷射注浆法以上临时泥浆池或土方堆场是泥浆或土方在能够正常外运的情况下所需的面积否则需要视现场情况增加临时泥浆池或土方堆场面积。在场地文明施工要求高、场地狭小的施工工地优先考虑采用泥水分离系统处理泥浆。一套全方位高压喷射注浆设备需要配置一套泥水分离系统。单套标准全方位高压喷射注浆设备用电量为kW。施工工艺为保护全方位高压喷射注浆设备的钻杆宜优先采用工程地质钻机预先施工导孔在超深、超长施工情况下(m以上)要考虑预先放置外套管。如遇砂层等容易塌孔的土层需要在钻孔过程中同步加入膨润土泥浆泥浆配比和加入量根据现场情况确定。在透水地层条件下在地下空间进行施工时需要在开孔处预先安装防喷装置防止水、砂从开孔处反涌。工程地质钻机成孔工程地质钻机下钻工程地质钻机下钻至设计标高全方位高压喷射注浆钻杆下至设计标高喷浆施工、同步强制排泥施工至设计标高结束施工图全方位高压喷射注浆常规垂直施工流程图高压泵通过高压橡胶软管输送高压浆液至钻机上的钻杆并进行喷射注浆。若钻机和高压泵的距离过远势必要增加高压橡胶管的长度使得沿程损失增大造成实际喷射压力降低。因此钻机与高压泵的距离不宜过远在大面积场地施工时为了减少沿程损失应移动高压泵来保持与钻机的合适距离。水泥浆液喷射流压力、流量代表了喷射流的功率钻杆步进提升或回抽参数代表了喷射流作用时间这个参数整体代表了喷射流的能量单次步进钻杆转数决定了喷射次数和单次喷射时间同轴高压空气是用来降低在泥浆中喷射流能量的损耗都是保证成桩直径的关键参数。判断在特定的土层中采用的施工参数、成桩直径、加固质量带有很强的经验性表与表为日本全方位高压喷射注浆技术资料提供的数据仅供参考。表标准设计参数表项目水平施工垂直施工倾斜施工水泥浆液压力(MPa)水泥浆液流量(Lmin),,,主空气压力(MPa)主空气流量(Nmmin),,,钻杆钻数大于转大于转大于转表加固土体强度指标表(日本资料建议参考)水泥材料土质单轴无侧限抗压强度粘聚力砂质土水灰比:MPaMPa粘性土MPaMPa*弹性模量:E=×qu(MNm)渗透系数:k×(cms)目前在上海最大成桩直径为m一般成桩直径为m。d无侧限抗压强度黏土中一般可达MPa以上砂土中可达MPa以上。全方位高压喷射注浆因具有强制排泥功能在施工相邻桩时如相邻桩体还未初凝强制排泥功能极有可能将相邻桩体内尚未凝固的水泥土吸入吸浆管造成质量事故所以相邻桩体施工时间不小于h无条件跳桩施工时应确保相邻桩体同一截面施工间隔时间大于h。水泥浆液属于悬浮液在储存过程中必须不停顿的缓慢搅拌防止沉淀。拌制好的浆液在泵送前应经过筛网过滤以免堵塞喷嘴。浆液比重一般采用泥浆比重计进行量测。图泥浆比重秤示意图在施工过程中根据施工方案设定的地内压力控制系数进行地内压力控制通过调节回流水、回流气、排浆阀门大小等措施控制排浆量同时调整和控制地内压力使地内压力始终处于控制范围内。当喷射注浆过程中出现下列异常情况时需查明原因并采取相应措施:表施工异常情况及采取措施出现情况可能原因操作措施备注地内压力突然异常增排泥通路可能发生需要进行排堵处理。如无法排堵立即拆大、排浆管排浆量小或堵塞。除钻杆清理完成不排浆。后重新下钻至停工位置以下cm重新施工。地内压力正常、地面冒地内压力控制系数认真分析地面监测情况如地面有主空气量不得低于浆。设定偏大或主空气抬升趋势需要适当调整地内压力Nmmin。量偏大排泥管堵塞控制系数。如地面无变化检查主空气流量仪是否计量准确如计量仪准确适当减小主空气量。若排泥管堵塞应进行排堵处理。排浆管仅排水不排浆。、地内压力偏小:地、地内可能存在较大空隙浆液无法返至排浆口应停止提升钻杆层有空隙。、地内压力偏大并持续上并保持喷射直至排浆正常。升:排泥通路不畅。、进行排堵处理。喷射压力突然下降。管路出现泄漏、或主应检查各部位的泄露情况必要泵损坏。时拔出钻杆检查密封性能。喷射压力陡增超过最可能系喷嘴堵塞。应拔出钻杆疏通喷嘴。高限值流量为零。一般钻杆不能一次提升(或回抽)完成施工需分数次卸管为保证桩体的整体性规定卸杆后喷射的搭接长度不得小于cm。同样为了保证桩体的整体性分次施工时的桩体搭接不小于cm。当全方位高压喷射注浆施工完毕后或在喷射注浆过程中因故中断短时间内不能继续喷射时均应立即拔出钻杆清洗备用防止钻杆、喷嘴堵塞。全方位高压喷射注浆在施工时桩顶标高和建筑物结构底板底标高一致且有防水或托换要求时为防止因浆液凝固收缩产生加固地基与建筑基础不密贴或脱空现象可采用超高喷射(施工的顶标高超过建筑基础底面标高其超高量大于收缩高度)、回灌浆液等措施。为防止浆液收缩导致沉降可采用回灌浆液等措施。全方位高压喷射注浆单桩施工时间较长单桩施工完成时底部水泥浆液已经初凝导致型钢插入困难强行插入又将破坏桩体故采用先插型钢后施工全方位高压喷射注浆的形式进行施工。因型钢先行插入土体无法涂刷减磨剂一般情况下不考虑型钢回收。环境保护全方位高压喷射注浆是旋喷工艺的一种因具有强制排浆、地内压力可控的功能对周边环境影响较小但由于工程和地层条件的差异性必须在施工周边重要建筑物及地下管线上埋设监测点并根据监测数据及时调整施工工艺和参数。泥浆压滤机可对废浆进行泥水分离压滤出的土方满足外运条件压滤出的水可循环利用。质量检查与验收一般规定全方位高压喷射注浆是近年来在我市逐步得到推广应用的新技术积累的经验有限不同区域、不同队伍的施工水平差别较大而全方位高压喷射注浆往往又是应用在工程的关键部位施工全过程的质量控制、检查、验收和监控非常重要。如果将全方位高压喷射注浆全过程各环节的质量控制好全方位高压喷射注浆将具有非常广阔的推广应用前景和强大生命力。施工过程控制钻机就位后应对孔位进行检查采用水平尺校平全方位高压喷射注浆钻机并在成孔前、中、后分别对钻孔精度进行检查一般不得大于成孔完成后对成孔深度(长度)进行检查。若实际施工孔位与设计孔位偏差过大会影响加固效果。故规定孔位偏差值不应大于mm并且必须保持钻孔的精度。在水平、倾斜施工时要特别注意钻机的精确定位。全方位高压喷射注浆采用步进提升按照设定角度自动旋转的方式施工但在施工过程中需要按照施工方案中的施工参数利用秒表和钢尺进行随机抽查确保施工参数的准确性。如抽检不合格需要对设备进行修理确保施工质量。全方位高压喷射注浆采用的多孔管钻杆上有一根与喷嘴位置一致的刻度线通过观察该线在钻杆上的位置可以明确喷嘴位置施工中可通过观察该线的位置随机抽查喷射角度是否与施工方案一致。地内压力控制值是全方位高压喷射注浆施工成败的关键参数。根据日本施工经验在全方位高压喷射注浆施工中地内压力小于静水压力则地表下陷地内压力大于覆土压力则地表隆起。对地内压力控制范围为静水压力和覆土压力之间。但每个工程有其特殊性应根据施工经验、工程地质情况及周边环境情况确定合理的初始地内压力控制系数并根据周边环境变形情况及时动态调整。全方位高压喷射注浆前端总成中的地内压力传感器通过钻杆中的数据线将地内压力同步传输至现场地内压力监测仪及自动化显示记录仪中施工人员通过对比地内压力实时显示值与地内压力设定值对排浆阀门、回流水、回流空气等进行操作将地内压力实时显示值控制在地内压力设定值附近。质量验收对于试验桩或重要工程的桩体等必须采用取芯检验严禁采用试块取代取芯。正式工程应在严格控制施工参数的基础上根据具体情况选定质量检验方法。开挖检查法虽简单易行通常在浅层进行但难以对整个固结体的质量作全面检查。钻孔取芯是检验孔固结体质量的常用方法选用时需以不破坏固结体和有代表性为前提可以在d后取芯。载荷试验是建筑地基处理后检验地基承载力的良好方法。透水试验通常在工程有防渗漏要求时采用。建筑物的沉降观测及基坑开挖过程测试和观察是全面检查建筑地基处理质量的不可缺少的重要方法。检验点的位置应重点布置在有代表性的加固区。必要时在喷射注浆时出现过异常现象和地质复杂的地段亦应检验。《地基处理技术规范》DGTJ中第条规定“质量检验点的数量应为施工孔数的,,,并不应少于点不合格者应进行补喷”。

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