高压旋喷桩在涵洞过渡段地基补强处理中的应用

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1、高压旋喷桩在涵洞过渡段地基补强处理中的应用　　(中铁六局呼和浩特铁路建设公司，内蒙古呼和浩特010050)摘要：对高压旋喷桩在东南沿海客运专线施工中的应用 　　作了详细的介绍，以供同类型工程施工参考。 关键词：高压旋喷桩；地基；补强处理 　　中图分类号：U449.31文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)08—0129—02 　　温福铁路DK210+513框架涵，孔径为1～4m，基地处理采用φ50预应力管桩，管桩长26m。涵洞两侧路堤(包括过渡段)位于软土区，基地处理也采用φ50的预应力管桩。为避免在进行

2、涵洞基坑开挖时造成过渡段管桩两侧土体压力不平衡，导致损坏管桩，所以设计文件要求先进行涵洞施工，再进行两侧过渡段管桩施工。 1高压旋喷桩应用理由 　　在完成DK210+513框架涵后进行两侧过渡段管桩施工时，发现振动沉管桩机对距离涵洞3m区域以内的管桩进行施打的过程中，振动力对框架涵体产生扰动，造成伸缩缝变形、开裂。所以，为保证该涵体稳定，确保框架涵质量，拟采用高压旋喷桩对两侧未施打管桩的过渡段地基进行加固处理。 　　由于过渡段未施打的管桩距涵洞仅有3m，所以过渡段地基受力主要依靠预应力管桩，而高压旋喷桩受力很小，只

3、需将旋喷桩穿透淤泥层、软弱土层等，进入持力层即可。 2高压旋喷桩地基补强处理概况 2.1地质概况 　　m+alQ4粘土、粉质粘土，褐黄～灰色，软塑，局部为人工填土；m+alQ4淤泥，灰黑色，流塑；m+alQ4中砂，灰～灰黄色，中密，饱和；m+alQ4粉质粘土，灰黄色，软塑；elQ粉土，褐黄色，潮湿，中密；-1elQ粉质粘土，褐黄色，软～硬塑；-1花岗岩全风化，局部不均匀风化。Ⅲ占85%，Ⅳ占15%；地下孔隙潜水发育，埋深0.1～0.5m。 　　2.2旋喷桩间距2.5m，涵洞两侧各布置一排；旋喷桩固结体无侧限抗压强度

4、不小于1.5MPa，单桩承载力不小于420kN，长度为31～32m。 3高压旋喷桩加固机理 　　高压旋喷桩——高压旋喷是高压喷射注浆法的一种，是将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆以高压流的形式从喷嘴内射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成

5、具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转，固结体呈圆柱状。 4高压旋喷桩施工方案 该段地基补强处理采用单管法高压旋喷桩。 4.1主要施工设备及材料 　　主要施工机具设备：单管法高压旋喷桩主要的施工机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等。高压旋喷桩主要的施工机具设备规格、技术性能要求见表1。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　旋喷材料：旋喷用的水泥采用新鲜无结块的42.5级普通硅酸盐水泥。水泥浆水灰比为1∶1，稠度过大，流动缓慢，喷嘴常易堵塞，增

6、加排除故障时间，影响施工进度。稠度过小影响强度。为消除离析，一般加入水泥用量3%的陶土、0.9%的碱。浆液宜在旋喷前1h内配置，使用时滤去硬块、砂石等，以免杜塞管路和喷嘴。 4.2劳动力安排 一套设备施工需要配备的劳动力见表2。 　　740)this.width=740"border=undefined> 4.3施工工艺和方法(见图1) 　　4.3.1测量放样：首先清理、整平场地，然后依据布桩图，使用全站仪对施工桩位进行标记。 　　4.3.2试桩及确定工艺参数：为保证施工质量应进行试桩，以校验和确定施工工艺参数是否

7、合理，现根据工程经验工艺参数600mm直径的桩参考如下： 　　注浆管：提升速度10～20cm；旋转速度10～20r/min。 　　浆液压力：20MPa；流量＞60L/min。 水灰比：1∶1 　　4.3.3钻机就位：将钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差不得大于20mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1%以内，钻机就位后，必须作水平校正，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好桩机。 　　4.3.4钻孔：使用XY-4型旋转钻机，钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于20mm。成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否

8、符合规范要求。 　　4.3.5插管：插管是将喷管插入地层预定的深度。在钻机钻孔结束并验孔后，将外径为50mm的旋喷管插入到预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，若压力过高，则易将孔壁射塌。 　　4.3.6喷射作业：旋喷管插入预定深度后，