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振孔高喷施工工艺及其专用设备
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-05-16 13:47:42

 振孔高喷施工工艺及其专用设备

       摘要:振孔高喷施工工艺及其专用设备是四平东北岩土工程公司发明的应用于地下连续墙施工的专利技术。是振动造孔技术与高压喷射灌浆技术的巧妙结合,实现钻喷一体化,是对常规钻孔高喷技术的重大变革,使工效、质量得以数倍提高。振孔高喷工艺可以定喷、摆喷、旋喷三种形式进行防渗墙、挡土墙等工程的施工。此工艺已广泛应用于水库、堤坝除险加固及水工建筑物基础处理工程。

  关键词:振孔高喷,施工工艺,基础处理,应用介绍

  1、概述

  振孔高喷施工工艺及其专用设备是四平东北岩土工程公司发明的应用于地下连续墙施工的专利技术。是振动造孔技术与高压喷射灌浆技术的巧妙结合,实现钻喷一体化,是对常规钻孔高喷技术的重大变革,使工效、质量得以数倍提高。

  此工艺适用于各类均质土层、砂层及砂卵石地层。成墙质量好、施工速度快。最大成墙深度25m,工作效率可达100m2/台日以上,墙体强度为≥2Mpa,渗透系数K值≤i×10-6cm/s。

  目前,振孔高喷工艺可以定喷、摆喷、旋喷三种形式进行防渗墙、挡土墙等工程的施工。此工艺已广泛应用于水库、堤坝除险加固及水工建筑物基础处理工程。

  2、工艺原理与特点

  该工艺是利用大功率振动器将高喷管直接振至预定深度(设计深度),使造孔和下管一次完成,结合小孔距,充分利用高压喷射流近喷嘴的高能区切割地层,从而实现快速提升的一种新工艺。其特点是施工不用分序实现重复切割地层,具有高效率、地层适应性强、成墙质量好等特点。

  振孔高喷工艺原理见图1:

  3、振孔高喷连接方式

  ①振孔摆喷连接方式:采用施工轴线方向对喷方式见下图:

  ②振孔旋喷连接方式:采用施工轴线方向套接方式见下图:

  4、施工工艺流程

  (1)施工程序

  振孔高喷施工程序为:

  施工准备→确定孔位→高喷机就位→调整高喷管垂直度→供气、供浆、地面试喷→振动成孔至设计深度→摆动(或旋转)提升喷射至设计高程→高喷结束提出高喷管→进入下一流程。

  (2)振孔高喷工艺流程图见图4:

  5、施工技术参数

  5.1振孔摆喷

  二管振孔摆喷采用单排孔对接形式连接成墙。施工技术参数一般通过现场试验确定,以往工程所使用的主要施工技术参数如下:

  孔距:80~120cm;

  孔深:按设计图纸(入岩0.3~0.5m);

  提升速度:20~40cm/min;

  浆压:30~38MPa(多数情况下为32~35MPa);

  浆量:70~100L/min;

  风压:0.5~1.0MPa;

  风量:2~5m3/min;

  浆液密度:1.35~1.45g/cm3;

  摆动速度:30~40次/分;

  摆角:20°~30°;

  孔斜率:≤1.0%。

  5.2振孔旋喷

  二管振孔旋喷采用施工轴线套接方式连接成墙。施工技术参数一般通过现场试验确定,以往工程所使用的主要施工技术参数如下:

  孔距:60~80cm;

  孔深:按设计图纸(入岩0.3~0.5m);

  提升速度:15~25cm/min;

  浆压:30~38MPa(多数情况下为32~35MPa);

  浆量:70~100L/min;

  风压:0.5~1.0MPa;

  风量:2~5m3/min;

  浆液密度:1.35~1.45g/cm3;

  旋转速度:16~20r/min;

  孔斜率:≤1.0%。

  6、施工准备

  6.1主要辅助设施

  (1)施工平台

  施工平台要求平整、坚实,确保施工安全,施工平台顶宽不小于6m,边坡坡度小于1:1,台面高出最大水面1m以上,台面起伏差小于10cm。

  (2)供电系统

  单机施工要求电容量≥300KVA,供电电压400V。施工期间要求连续供电。

  (3)供水站

  在施工附近安装潜水泵,抽取河水(或库水)向搅拌站供水,满足施工用水要求。

  (4)高压泵

  高压泵的泵压要满足最高喷射压力的要求,要有一台备用泵,以保障施工的顺利进行。

  6.2、主要材料

  (1)水泥

  施工使用的水泥为32.5级普通硅酸盐水泥。使用的水泥要有出厂检验报告单,各项指标达到GB175-1999标准。使用中对水泥进行抽检,一般200~400t为一取样单位。

  (2)拌合水

  高压喷射浆液拌合用水一般可用河水或水库水,其水质符合《混凝土拌和用水标准》(JGJ63-90)第3.0.4条的规定。

  7、振孔高喷施工主要控制过程

  (1)孔位定位:由测量人员负责孔位放样,作好标记及编号。施工中,操作人员准确定位,定位允许误差±5cm。

  (2)调整振管的垂直度:机械定位后,由操作班长调整机械的水平度和喷管的垂直度,确认在控制指标以内,方可进行振孔操作。

  (3)振动造孔:下振时浆压8~10MPa,振至设计深度。

  (4)摆(旋)喷灌浆:振至预定深度后,将气、浆调到设计值在孔底喷射,待孔口返浆正常后,按设计参数摆动(旋转)、提升、灌浆至设计高程。

  (5)复喷处理:在出现机械故障、浆嘴堵塞等原因造成施工中断或实际施工参数未达到技术要求时,在施工技术员或监理工程师的指导下进行复喷处理,复喷搭接长度控制为≥0.5m。

  (6)高喷灌浆结束,应利用回浆或水泥浆及时回灌,直至孔口浆面不下降为止。

  8、施工主要设备

  施工主要设备有:DY-90或DY-60振孔高喷机、GPB-90WDF型高压浆泵、高速搅拌机、储浆搅拌桶、空压机、供水泵、排污泵、吊车等。

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