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            頂管施工中采用鋼花管注漿加固土體技術

            NEWS

            頂管施工中采用鋼花管注漿加固土體技術

            鋼花管注漿技術是最近幾年發展起來的,應用于土體加固工程中的一門新技術。相比于鉆桿注漿技術,鋼花管注漿不僅加快了施工進度,增強了加固效果,加大了土體的水平抗剪強度,而且還提...

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            詳細描述

            鋼花管注漿技術是最近幾年發展起來的,應用于土體加固工程中的一門新技術。相比于鉆桿注漿技術,鋼花管注漿不僅加快了施工進度,增強了加固效果,加大了土體的水平抗剪強度,而且還提高了材料的利用率。

            鉆桿注漿技術是不放置鋼花管,直接將鉆桿插到注漿孔中通過鉆桿進行注漿,該工藝不僅注漿壓力難于控制,注漿效果亦不明顯,漿液沿鉆桿和鉆孔的間隙容易串漿、冒漿,同時對于砂卵石地質需要采取套管防護方能保證成孔不坍塌。鋼花管注漿是將加工好的鋼花管放入鉆好的孔中進行孔口封閉全段注漿,通過控制注漿量和注漿壓力,使得漿液從鋼花管均勻注入地層中,漿液以填充、滲透、劈裂和擠密等方式,填充地層中的空隙,將原來松散的土顆?;蛄严赌z結成一個整體,形成結構新、強度大和整體性良好的固結體,達到加固地層、減少土體擾動的目的。

            1. 施工特點

            1)注漿效果好。鋼花管注漿是將注漿導管插入鋼花管,將漿液壓入鋼花管中,再通過均勻布置在鋼花管周身的小孔對周圍土體進行劈裂、滲透、擠密和填充,能有效的使漿液在縱向上發揮加固土體的作用,避免常規固結灌漿工藝因塌孔而造成注漿效果不佳的情況。

            2)整體性強。鋼花管注漿因在土體中加入了一根鋼花管,注漿后鋼花管會與周圍的土體凝固成一個整體,形成鋼花管樁,管樁貫穿了整個加固土層,加強了土體的整體性,提高了土體的抗剪強度。

            3)材料利用率高。鋼花管注漿作為一門新工藝、新技術,其滲透、填充率高,產生的廢漿少,能夠隨時觀察注漿過程中的壓力變化,做到實時監控。

            2. 工藝原理

            鋼花管注漿是在軟弱土層部位埋設注漿管,通過灌漿管向軟弱土層高壓灌注水泥漿,使之對軟弱土層進行滲透、擠密、切割和最終的膠結作用,形成膠狀的水泥固結體,達到加固軟弱土層、減少沉降目的。

            3. 施工工藝流程及特點

            1)測量放樣。根據設計圖的要求,由專業測量員對需要進行鋼花管鉆孔注漿的部位進行施工放樣,布設好每個孔的位置,并對每個孔位進行編號,根據設計要求交代好鉆孔的深度。

            2)鉆機就位。將鉆機運至施工現場,并根據所放的孔位進行定位,孔位允許偏差不大于100mm,定位之后調整鉆桿的角度,入射角度偏差不大于1°。

            3)鉆孔。鉆機就位后,對準孔位勻速運轉,根據地層對鉆機的影響情況,調整鉆機的轉數、壓力等參數。每鉆進一段,檢查一段,及時糾偏,鉆孔分兩序進行,一序孔鉆孔完成并注漿待凝后再進行二序孔鉆孔施工,以防止鄰孔之間串漿。

            4)孔深驗收。鉆孔完成后,對所鉆孔的垂直度和深度進行檢查,垂直度偏差不大于1%,鉆孔深度應預留20cm超深。

            5)鋼花管加工及運輸。

            a.管壁鉆注漿眼。鋼花管上部1/3長度范圍不進行鉆孔,剩下2/3范圍沿鋼管軸線間距50cm、徑向旋轉90°鉆Φ10mm的孔眼,上下排注漿孔間距50cm,最底部注漿孔距花管底部軸線距離為25cm。

            b.鋼花管焊接。鋼花管采用專用套接管連接,并沿鋼管周圍合縫處焊接,接頭鋼管長度120mm。

            c.注漿眼臨時封堵。采用塑料膠帶將鉆好的注漿眼臨時粘貼封堵,以防止鋼花管下放過程中泥沙將注漿眼堵塞,鋼花管下放到位后,膠帶受地下水浸泡粘性降低,再經過加壓注漿后,水泥漿從注漿眼穿破膠帶滲入土層。

            6)放置鋼花管。鋼花管放置時保護好塑料膠帶不被損壞,并每間隔3m設一鋼筋頭保護,用鉆機吊起鋼花管入孔中,吊裝時鋼管要勻速下放,以使鋼花管放在鉆孔中心,確保鋼花管周圍保護層厚度均勻。

            7)制備漿液。

            a.搭設操作臺。水泥臨時倉庫與制漿站緊鄰布置,根據每個灌漿區域的地形條件,水泥倉庫與制漿站與施工道路隔離布置,減少對周圍人員、車輛的影響,水泥倉庫采取防潮措施。

            b.水泥。選用灌漿用的水泥品種,水泥強度等級不低于P.042.5MPa,符合規定的質量標準,不得使用受潮結塊的水泥。

            c.水。制備漿液用水直接從附近水源點接管取水,水質量要求符合灌漿用水標準。

            d.漿液水灰比。漿液水灰比采用1,0.8,0.5三個比級,配置第一桶漿液時在設計水灰比范圍內先配置最稀的水泥漿,材料計量的誤差應小于5%。

            e.水泥漿液拌制時間。使用高速制漿機時不少于30s,使用普通攪拌機時不少于3min,漿液自制備到用完的時間不應超過4h。

            8)注漿。

            a.注漿方法。鋼花管注漿采用孔口封閉靜壓式注漿法。

            b.在灌注第一桶水泥漿時現場施工員做好注漿量、注漿壓力以及水灰比等注漿參數的變化,根據現場注漿量和壓力的變化判斷是否需要摻入外加劑。

            c.漿液變換原則。當灌漿壓力保持不變,注入率持續減少,或注入率保持不變,壓力持續升高,不得改變水灰比;當某一比級漿液注入量已達300L以上,或持續灌注時間已超過30min,而注漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時,采取濃一級水灰比;當注入率大于30L/min,可根據具體情況越級變濃;灌漿結束標準:在規定的壓力下,當注入率不大于1L/min,繼續灌注30min,可結束灌漿。隨后進行閉漿,閉漿時間亦為30min。

            9)封孔。封孔前將高出地面的鋼花管割除,采用高壓水對孔口周圍進行清洗,再用M30微膨脹水泥砂漿將孔口填充恢復路面。

            10)試驗效果檢查。取芯檢查:在灌漿結束后3d~7d進行,取芯采用鉆孔鉆機進行,為提高采取率,每鉆進尺控制在2.5m以內,所取的芯樣進行統一編號裝箱,檢查芯樣的抗壓強度,固結完整性。

            4. 結語

            某河流段截污工程施工采用該方法進行施工,因為施工線路地處老城區,大部分地段都是回填土和砂礫層,離周圍居民房較近,不利于頂管施工作業,為了降低對周圍環境的影響,加快頂管施工進度,保證周邊建筑物的穩定,三個月完成了對淮川河沿線88000m3土體的鋼花管注漿加固,為頂管快速、安全的頂進施工提供了可靠的保證。采用鋼花管注漿加固工藝,使周圍土層變成了一個強度大的新的結構體,不僅可靠的保證了周圍環境的安全,而且也大大的降低了頂管過程中不良土體塌方問題,通過對頂管上方開槽明挖,鋼花管與周圍土體通過漿液固結良好,同時起到了對溝槽壁加固支持的作用,為后續溝槽管線施工提供了安全保障。



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