浅谈不均匀砂层中旋喷钻机施工卡钻埋钻处理措施

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:张涛 马鹏
[导读] 摘要:根据咸阳污水处理厂项目高压旋喷桩砂层前期施工过程中存在卡钻埋钻现象,采取“逆喷法”进行施工,成桩效果及止水帷幕效果良好,希望能够对类似工程给出相应的借鉴经验和指导意义。
        中冶地集团西北岩土工程有限公司  陕西西安  710119
        摘要:根据咸阳污水处理厂项目高压旋喷桩砂层前期施工过程中存在卡钻埋钻现象,采取“逆喷法”进行施工,成桩效果及止水帷幕效果良好,希望能够对类似工程给出相应的借鉴经验和指导意义。
        关键词:砂层;高压旋喷桩;卡钻;埋钻;逆喷法
        一、工程简介
        本工程为西咸新区秦汉新城朝阳污水处理工程粗格栅提升泵井工程,由于沉井施工采用排水下沉,施工降水深度最深约达12m。为防止降水造成周边鼓风机房、组合池及石油管道等构筑物不均匀沉降,根据地质、周边环境条件,在距离沉井外壁1.5m距离设置钢筋混凝土灌注桩围护+高压旋喷桩止水帷幕+井底注浆封底结构。
        根据设计图纸,高压旋喷桩[1]止水帷幕采取桩间止水,即在灌注桩两桩之间进行高压旋喷桩的施工,桩径500mm,桩间距350mm,桩长27m,灌注桩桩间双层布置。施工地层依次为杂填土、中砂、粗砂、粉质粘土、中砂、粉质粘土、粗砂,地层情况复杂。
       
        图1.1旋喷桩布孔示意图
        二、目前现状
        本工程高压旋喷桩[2]桩长较长,在前期施工过程中基本上存在卡钻埋钻等现象,造成施工进度、施工成本都有一定的增加,在后续施工中采取化学护壁材料、膨润土、水泥浆+膨润土、稀水泥浆等进行护壁施工,但效果不理想,依然存在卡钻埋钻现象,严重影响现场施工进度以及造成施工成本增加,同时对旋喷桩咬合产生不利的影响,无法确保形成可靠的止水帷幕。因此急需采取合适的方法改善旋喷钻机卡钻埋钻现象显得尤其重要。
        表1.1前期卡钻埋钻统计表
       
        三、针对措施
        根据现场条件及施工措施,正常施工顺序下无法进行成孔,必须采取“逆喷法”进行施工,即从上而下至直接旋喷成桩。
        “逆喷法”高压旋喷桩施工工艺流程:
       
        图2.“逆喷法”施工工艺流程
        (1)根据设计图纸,采取1:1的水泥浆液直接进行钻孔成桩,在此地层位置可采取停滞一分钟,降低注浆压力,进行注浆,然后提升注浆压力缓慢注浆下钻,确保后续钻进过程中周围土体不至于塌孔造成卡钻埋钻。由于此旋喷桩要起的作用为止水效果,要确保其有足够的咬合面,因此在开孔过程中对孔位以及垂直度的要求特别高,在开孔过程中要确定钻头与所放桩位一致,同时采取水平尺对钻机垂直度进行调整,确保开孔前期桩的位置及垂直度符合设计及规范要求,必须专人进行跟踪检查。为保证成桩咬合质量,采取隔桩跳打的施工顺序进行施工。
        (2)“逆喷法”施工由于钻头带浆喷射,受周围土层反作用力减小,有利于提高桩的垂直度,确保帷幕的止水效果。同时又节省了护壁材料,对施工成本有一定的减少。为确保施工过程中不致产生卡钻埋钻现象,将钻头喷嘴有两个设计成一个,同时喷嘴下移,并向下成10度夹角,确保喷射切割土体时向下切割,不至于产生塌孔现象,造成卡钻埋钻现象发生,同时喷嘴也不易堵塞。
       
        图3.工程相关图片
        四、总结
        在本工程高压旋喷桩止水帷幕实施中通过对旋喷钻机卡钻埋钻施工处理措施的研究,总结了一套有关旋喷钻机卡钻埋钻施工处理措施,顺利完成粗格栅提升泵井240根高压旋喷桩的施工,且后续施工过程中再未发生卡钻埋钻现象,且施工进度提高到每天320m以上,“逆喷法”效果明显。同时在后期提升泵井降水下沉过程中周围楼体累计沉降值为3mm左右,帷幕内与帷幕外水位差为60cm。高压旋喷桩止水效果明显,因此也证明“逆喷法”在在砂层施工过程中对存在的问题改进有了一定的效果,有助于其他项目的借鉴。
        参考文献:
        [1]建筑地基处理技术规范.JGJ79-2012
        [2]武新波.浅谈高压旋喷桩施工工艺[J].科学之友,2007.08(B)
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