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高压旋喷桩在道路软基处理中的应用摘 要：在津沽改线下穿通道的U15-U18段及搭板处，因按照原计划用于加强软土地基承载力的深层水泥搅拌桩机具过高，容易使机具与其上的高压线发生电击事故而在施工中无法得到实施，所以此段变更为高压旋喷桩。本文结合工程实例，分别从工作机理、施工流程、和质量检验三个方面对高压旋喷桩做了阐述。关键词：软土地基处理，高压旋喷桩，质量控制1、工程简介津沽该线下穿通道工程全长440米，宽为米，其中U型槽的JK3+¬— JK3+的范围内，道路中心线两侧上方有110KV高压线干扰，所以此段由原来的深层水泥搅拌桩变更为高压旋喷桩。此段旋喷桩设计桩长10—15 米，设计桩径600mm，梅花形布置，桩距米，总根数为668根，总米数为米，从2009年11月8日始到2009年11月19日止，历时12天，工后检验效果理想。2、高压旋喷桩概述.概念：高压旋喷桩是高压喷射注浆法处理地基中的一种，是利用钻孔设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以20Mpa左右的压力把预先制备好的水泥、水玻璃等材料作为主固化剂的浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合，经一定时间的凝固，便在土中形成圆柱状的具有一定强度和抗渗能力的固结体，从而使地基承载力得到加强的一种工程方法。. 加固机理：高压喷射注浆是利用工程钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压设备使浆液成为20Mpa左右的高压流从喷嘴里喷射出来，冲击破坏土体，当能量大、速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时，土料便从土体剥落下来，高压流切割搅碎的土层，呈颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体，当喷射流以360°旋转、自下而上喷射提升时，固结体的截面形状为圆形即称为旋喷。在钻机的钻杆最前端设置一个高压液体喷射装置，当钻机把该高压喷射装置送到土层预定深度时，通过高压泵向钻杆中心孔连续输送高压水泥浆液，高压水泥浆液即通过喷射装置中的喷嘴小孔喷入钻杆周围的砂层、土层及砂土层，与此同时钻机带动钻杆缓慢旋转并提升使喷嘴缓慢螺旋上升，从而使高压水泥浆不断切割搅拌土层，形成水泥、砂、土及速凝剂的混合搅拌浆体，通过固化剂和软土间所产生的一系列物理化学反应，生成水化物，然后水化物胶结形成凝胶体，将土颗粒凝结在一起形成具有整体性、水稳定性和较高强度的结构整体，从而提高其复合地基承载力及改变地基土物理化学性能，达到提高地基承载力、减少地基沉降、阻止水体流动、增强地基稳定性的目的。旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变性性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。3、施工流程旋喷注浆施工流程可大致分为:施工准备，试桩、技术参数确定→测量放样，桩机就位，钻孔，水泥浆制备，旋喷和复搅，提管冲洗，移动设备→桩基工后检测；、 施工准备：钻机进场之前首先进行场地布置，清除施工区域的杂物，平整场地施工段落要平整密实，做好排水工作，确保在较干净的环境中进行施工,其次，准备好施工用电和施工用水；施工用电使用沿线设置的变压器并配备发电机在施工现场，架设电缆接线到施工作业区。、试桩、技术参数确定：每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等，还应根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入量。通过试验桩确定本工程高压旋喷桩施工技术参数为：水灰比为1：1；钻进、工作压力20～25Mpa；提升速度≤；桩顶1米范围提升速度≤；转速应控制在20～25r/min，水泥掺入量范围在180～220Kg/m之间。、测量放样：测量人员根据施工图纸提供的坐标、平面布置图，在施工段落进行布桩，桩位用小木桩红色头醒目标注，桩间距误差不大于50mm，布桩完成自检合格后报监理工程师验收，验收合格后进行下一步工序。、钻机就位：搅拌机具运至现场后进行安装调试，待转速、压力及计量设备正常后就位。钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心，然后进行钻杆的双向调平，之后，再次调整对中，最后再精确调平。垂直度误差不超过1%，对中误差小于5cm。、钻孔：每台钻机在开钻前，技术人员对钻杆总长度进行尺量，根据桩长、设计桩顶标高、原地面标高计算下钻节数，并在最后一节钻杆上标定出下钻结束位置。钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法采用单管法旋转钻机。在钻杆下钻时采用小于10Mpa的水泥浆压力，一方面防止堵喷嘴，另一方面对土体进行第一次喷射，使土体成为混合液，减小喷浆时土体的阻力，以利于浆液充分搅拌，钻到设计的深度。成孔后，应校检孔位、孔深及垂直度，是否符合设计要求。、灰浆的制作：选用优质普硅水泥，根据搅拌桶的大小、水灰比、泥浆比重来标定最大水位线，按水灰比1：1添加水泥，并经充分搅拌，测定泥浆比重是否达到试配时比重，如达不到继续添加水泥直至达到试配水泥浆比重为止。搅拌时间少于4分钟的不得使用，超过初凝时间的浆液也不得使用；灰浆经过两道过滤网的过滤，以防喷嘴发生堵塞；抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。、旋喷和复搅：将注浆管下到预定深度后，调整回流阀门，使旋喷罐内的压强达到规定值，水泥浆到达喷嘴后，检验喷射方向、摆动角度，一切合格后，调整工作台和油泵阀门，使旋转速度控制在20—25 r /min和提升速度达到20-25cm /min的范围时开始提杆、旋喷，由下往上成桩，在桩头以下1米范围复喷提钻时采用最慢的1档提钻上升，并复喷一次，增加桩体的密实度，因为桩顶以下1米范围将承受较大的荷载，加强此处桩体的质量对发挥桩体的承载力起关键作用。当喷浆结束后，要对注浆孔进行二次回灌，防止旋喷桩体因水泥浆固结出现顶部凹陷而达不到设计桩顶标高。在施工过程中，旋转速度、提升速度、旋喷压力、水泥用量参数的变化将直接影响桩的均匀程度和桩径，水灰比参数的变化将会影响桩身的强度，因此必须时刻注意检查浆液初凝时间、水泥浆流量及压力、提升速度、旋摆角度、喷射方法等参数是否符合设计要求，并随时作好记录，如遇故障应及时排除。、提管冲洗：喷射作业完成后，将注浆泵的吸浆管移到水箱内，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管内的浆液全部排除，防止残存水泥浆将管路堵塞。移动设备:移动钻机至下一孔位，为确保桩与桩之间能很好咬合，宜采用打一跳一法，且间隔时间应大于36小时。4、质量检验 高压旋喷桩完成28d后方能进行质量检验。、触探及抽芯检验成桩7d内采用轻型触探进行N10检测，检测频率为工程桩数的2%。抽芯检验的总桩数不得少于工程桩数的3‰，单位工程桩数小于1000根时，至少做3根。桩芯无侧限抗压强度（28d）应满足如下要求：桩顶～2/3桩长范围：≥；2/3桩长～桩尖范围：≥。、高压旋喷桩单桩承载力要求高压旋喷桩单桩承载力表桩长（m） 单桩承载力（KN）10 30711 33712 36713 39714 42715 442质量检验标准序号 控制参数 控制标准值 备 注1 桩机安装垂直度偏差 ＜1% 查施工记录2 桩位偏差 ±50 mm 查施工记录3 注浆压力 ≥20Mpa 查施工记录4 水灰比 1：1 查施工记录5 水泥用量 ≥180kg/m 查施工记录6 桩径 ≥600mm 开挖抽查2％7 桩长 不小于设计值 查施工记录8 旋转速度 20~25r/min9 喷提升速度 10~25 cm/min10 桩身强度 不小于设计值 抽芯检查5、注意事项、施工时应先施工内排桩，后施工外排桩、水泥浆液应连续供应。如发生断浆现象，须复打，复打重叠长度必须大于。、浆液拌和应均匀，不得有结块；浆液不得离析或停滞时间过长，超过2小时应停止使用。、构造物基底水泥搅拌桩桩顶高程应根据构造物底高程进行计算确定，同时应考虑凿除50㎝桩头的影响。、旋喷废浆应予以充分利用，施工过长中可在相邻桩之间开挖一定深度的浆液存贮沟（沟宽～米，深～米），待浆液凝固后形成具有一定强度的桩间横系梁，以增强各桩间共同作用，提高地基承载力。施工中控制冒浆量小于注浆量的20％，超过20％或完全不冒浆应查明原因，采取措施。、成桩28d后，可开始基槽开挖，凿除50㎝软桩头，桩头凿除后桩长不得小于设计桩长。、提钻喷浆的速度控制，控制好旋喷速度，保证不大于25cm/min且稳定，灌浆管分段搭接的长度不得小于10cm。底部时应适当加大压力保证底部桩头大于设计，顶部时应重复提钻喷浆一次保证桩头的完整。、提升旋喷过程中确保压力达到设计要求，不小于20Mpa，使足够的水泥浆压入土体，钻杆旋转速度再规定范围内，20~25r/min，确保桩体的均匀性和整体性及强度。6、结语实践表明，采用高压旋喷桩技术进行软土地基加固的效果是显著的，它具有加固体强度高、加固质量均匀、施工操作简便、占地高度小等特点，可用于处理加固淤泥质土、粉土、粘土等软土地基，适用于场地狭窄、不宜进驻大型机械设备等场合，可有效地减少地基总沉降量和不均匀沉降，地基处理效果明显。参考文献:[1] 叶书麟. 地基处理工程实例应用手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1983，3[2] 程云朋. 高压旋喷桩在地基加固中的应用探讨[J]. 山西建筑，2007[3] 李 兵. 高压旋喷桩施工技术[J]. 甘肃科技，2005

谈公路工程软基处理中PHC桩检测工作

论文关键词：公路工程软基处理PHC桩试验检测

论文摘 要 ：PHC桩应用于公路工程软基处理，已有多个年头，从应用到公路工程建设领域后，对于质量检测工作一直为人们所关注、重视。由于试验检测工作的准确性直接决定了软基处理质量，因此，必须确保试验数据和检测工作的质量。为了达到这一目的，必须对检测工作的各项要求进行了解掌握，下面，本人将结合自身检测工作经验，和大家一起来探讨一下关于PHC桩的各个检测事宜。  PHC桩（预应力砼管桩）在当今公路工程施工建设中，作为主要的软基处理方式之一，并不少见。对于其施工技术的和控制，目前已趋成熟，部、建设部近年来不断对PHC桩相关规范进行更新、修订，使其生产和施工得到了较好控制。然而，对于一名刚刚涉及试验检测工作的技术人员来说，如何对PHC桩进行进场检测，及如何在施打完成后对其进行事后检测，都是初次接触检测工作时必须面对的一个个问题。为了让更多初入行者能更快、更全面掌握PHC桩相关检测事宜，本人结合自身多年试验检测工作经验，从实践和便于监控检测的角度出发，对PHC桩的检测要求和相关检测事宜作一些和归纳。 一、进场质量主要检测要求 管桩无论是委托预制或是直接购买，都要把好原质量关，对于委托的单位或是购买的预制场家均应具备高强预应力管桩加工生产的施工资质，确定厂家前应会同监理、业主等前往实地认真考察，并了解该厂以前生产的产品使用效果，确保是正规的、合格的生产厂家。如果直接购买已有的产品，则在生产场地对产品进行认真论证，反复推敲?，各种证件、手续一应俱全，成品桩的外观应无蜂窝、露筋、裂缝、色感均匀、桩顶处无裂隙，桩径、管壁厚度、桩尖中心线、顶面平整度、桩体弯曲等规范有强制性要求的，必须符合有关要求，管桩起吊中应免受振动、冲撞，确保运至现场的产品是合格的产品。 管桩运到工地后，应对进入工地的所有管桩的规格、型号、尺寸、外观质量、尺寸偏差、管桩堆放及桩身破损情况等进行全面检查，不符合要求的桩禁止使用。应由有资质的检测单位对进入施工场地的管桩进行随机见证抽样检测，检测应符合下列规定： （一）沉桩前，每个厂家生产的每一种桩型随机抽取一节管桩桩节进行破坏性检测，检测项目为预应力钢筋的搞拉强度、钢筋数量、钢筋直径（可检查每延米重量）、钢筋布置、端板材质及厚度、尺寸偏差、外观质量、钢筋保护层厚度等。当抽检结果出现不符合质量要求时，应加倍检测，若再发现不合格的桩节，该批管桩不准使用并必须撤离现场。未经抽检不得施工工程桩。 （二）沉桩过程中每栋物应随机抽查已截下的桩头，进行钢筋数量、钢筋直径、预应力钢筋抗拉强度、钢筋布置、端板尺寸及钢筋保护层厚度的检测，检测数量每单体工程不应小于总管桩数的1%，且不得少于3根。 （三）应对闭口桩尖的钢板厚度、桩尖尺寸、焊缝质量等进行检测，检测数量每栋建筑物不应少于总桩数的1%，且不应少于2个桩尖。 工程桩施工前应按有关规定进行单桩竖向抗压静载荷试验，并应压至破坏。当拟采用高应变法进行单桩竖向抗压承载力的验收检测时，应先对试桩进行高应变检测，再进行单桩竖向静载荷试验并压至破坏，取得可靠的动静对比资料后，方可在验收检测中实施高应变法。对比试验数量不应少于3根，当预估总桩数少于50根时，不应少于2根。 二、单桩静载试验检测要求 当岩土工程条件简单且以压桩力控制桩长或岩石土工程条件简单且有类似经验时，可用工程桩进行单桩竖向抗压静载荷试验，但应按有关规定增加一倍的检测数量，检测应符合下列规定： （一）单栋建筑物每一条件下的桩的试验数量不应少于6根（总桩数少于50根时，不少于4根），其中有3根（总桩数少于50根时为2根）应在大量工程桩施工前进行试验。 （二）岩土工程条件相同的同一场地多栋物，当工程桩条件相同时，每栋建筑物的试验数量不应少于2根，且每一施工单位所施工桩的检测数量不应少于6根。其中每栋建筑物有1根，每个施工单位有3根桩应在大量工程桩施工前进行试验。高层建筑及试验结果离散性较大时，应由设计单位酌情增加试验数量。 （三）除去施工前进行的试验外，余下的试验宜在工程桩施工完成并按桩顶设计标高截桩后随机抽检试验；当基坑开挖较深、坑内试验困难时，也可由设计单位指定桩位，在工程桩施工过程中进行试验。 （四）单栋建筑物某一条件下的桩总数少于30根，且为裙楼、附楼下的次要桩时，至少应进行一根桩的静载荷试验。 （五）当按上述要求进行试验后，在施工正常的情况下，工程桩可不再进行单桩承载力的验收。 （六）不应采用高应变法部分或全部取代上述单桩竖向抗压静载荷试验的检测。所有工程桩应逐根对桩孔内壁进行灯光照射目测或孔内摄影检查，观察孔内是否进土、渗水，有无明显破损、错位、挠曲现象，并作出详细记录，注明发现缺陷的位置以及进土、进水的深度。 三、桩位、垂直度、水平位移的主要检测要求 （一）工程桩的`桩顶标高应进行检验，其偏差不应超过+20mm、-50mm。 （二）开挖基坑中应对工程桩的外露桩头或在桩孔内进行桩身垂直度检测，抽检数量不应少于总桩数的5%，在基坑开挖中如发现土体位移或运行影响桩身垂直度时，应加大检测数量。对倾斜率大于3%的桩不应使用：对倾斜率为1%~2%（含2%）及2%~3%的桩宜分别进行各不少于2根的单桩竖向抗压静载荷试验，并将试验得出的单桩抗压承载力乘以折减系数，作为该批桩的使用依据。载荷试验最大加载最量应为设计要求的单桩极限承载力，试验中可同时进行桩顶水平位移的测量。 四、桩身完整性检测主要要求 工程桩应进行桩身完整性的验收检测。采用低应变法检测时，甲级设计等级的桩基，抽栓数量不应小于总桩数的30%，且不应少于20根。其他桩基抽检数量不应少于总桩数的20%，且不应少于10根。 每个承台下抽检的桩数不应少于1根，且单桩、两桩承台下的桩应全数检测。抗拔桩、以桩身强度控制设计的抗压桩、超过25层的高层建筑基桩及倾斜度大于1%的桩应全数检测。当采用低应变法检测桩身完整性时，应符合以下规定： （一）出现裂缝和缺陷的永久结构的抗拔桩或以承受水平力为主的桩应意在为III类或IV类桩。 （二）桩身的混凝土受损及桩身出现斜裂缝或垂直裂缝的受压桩应判为III类或IV类桩。 （三）桩身出现轻微缺陷的受压桩宜先判为III类桩，最终判定桩的类别时，应挖开浅部的缺陷进行检查核对，结合低应变波形判别评价。挖开检查时，当裂缝长度小于桩截面周长的1/3且为水平裂缝时，可将相似波形的桩改判为II类桩。 五、结束语 总之，作为一名合格的试验检测技术人员，除了要对各种试验检测规程、检测规范的要求做到了如指掌之外，更重要的，要注得自身工作经验和专业技术的提高，因为当一组不合格的数据由于个人经验不足出现误判时，给工程带来的，往往是质量事故的发生。因此，作为质量评判的主要角色，我们必须严阵以待，谨小慎微，认真做好专业经验的培养和检测技能的提高，只有这样，才能为工程建设质量保驾护航。 参考文献： 1.建筑地基与基础施工质量验收规范GB50202-2002[S] 2.卢春华.静压高强度预应力混凝土管桩施工技术[J].科技情报,2005

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