工程案例
業(yè)務(wù)范圍
高壓噴射注漿法
發(fā)布時(shí)間:2014-08-09
高壓旋噴注漿法始創(chuàng )于日本,它是在化學(xué)注漿法的基礎上,采用高壓水射流切割技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的。高壓噴射注漿就是利用鉆機鉆孔,把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預定位置后,以高壓設備使漿液成為20Mpa以上的高壓射流,從噴嘴中噴射出來(lái)沖擊破壞土體。當能量,速度快呈脈動(dòng)狀的噴射動(dòng)壓超過(guò)土體結構時(shí),土粒便從土體上剝落下來(lái)。部分細小的土料隨著(zhù)漿液冒出水面,其余土粒在噴射流的沖擊力,離心力和重力等作用下,與漿液攪拌混合,并按一定的漿土比例有規律地重新排列。漿液凝固后,便在土中形成一個(gè)固結體與樁間土一起構成復合地基,從而提高地基承載力,減少地基的變形,達到地基加固的目的。以高壓噴射流直接沖擊破壞土體,漿液與土以半置換或全置換凝固為固結體的高壓噴射注漿法,從施工方法,加固質(zhì)量到適用范圍,不但與靜壓注漿法有所不同,而且與其他地基處理方法相比,亦有獨到之處。高壓噴射注漿法的主要特征如下:
適用的范圍較廣
旋噴注漿法以高壓噴射流直接破壞并加固土體,固結體的質(zhì)量明顯提高。它既可用于工程新建之前,也可用于工程修建之中,特別是用于工程落成之后,顯示出不損壞建筑物的上部結構和不影響運營(yíng)使用的長(cháng)處。
施工簡(jiǎn)便
旋噴施工時(shí),只需在土層中鉆一個(gè)孔徑為50mm或300mm的小孔,便可在土中噴射成直徑為0.4~4.0m的固結體,因而能貼近已有建筑物基礎建設新建筑物。此外能靈活地成型,它既可在鉆孔的全長(cháng)成柱型固結體,也可僅作其中一段,如在鉆孔的中間任何部位。
固結體形狀可以控制
為滿(mǎn)足工程的需要,在旋噴過(guò)程中,可調整旋噴速度和提升速度,增減噴射壓力,可更換噴嘴孔徑改變流量,使用固結體成為設計所需要的形狀。
高壓噴射注漿法所形成的固結體形狀與噴射流移動(dòng)方向有關(guān),一般分為旋轉噴射(簡(jiǎn)稱(chēng)旋噴),定向噴射(簡(jiǎn)稱(chēng)定噴)和擺動(dòng)噴射(簡(jiǎn)稱(chēng)擺噴)三種形式,如圖1-10所示。
旋噴法施工時(shí),噴嘴一面噴射一面旋轉并提升,固結體呈圓柱狀。主要用于加固地基,提高地基的抗剪強度,改善土的變形性質(zhì),也可組成閉合的帷幕,用于阻擋地下水流和治理流沙。旋噴法施工后,在地基中形成的圓柱體稱(chēng)為旋噴樁。
定噴法施工時(shí),噴嘴一面噴射一面提升,噴射方向固定不變,固結體形如板狀或壁狀。
擺噴法施工時(shí),噴嘴一面噴射一面提升,噴射的方向呈較小角度來(lái)回擺動(dòng),固結體形如較厚墻狀。
定噴及擺噴兩種方法通常用于基坑防滲,改善地基土的水流性質(zhì)和穩定邊坡等工程。
既可垂直噴射亦可傾斜和水平噴射
一般情況下,采用在地面進(jìn)行垂直噴射注漿,而在隧道、礦山井巷工程、地下鐵道等建設中,亦可采用傾斜和水平噴射注漿。
有較好的耐久性
在一般的軟弱地基加固中,能預期得到穩定的加固效果并有較好的耐久性能可用于永久性工程。
料源廣闊價(jià)格低廉
噴射的漿液是以水泥為主,化學(xué)材料為輔。除了在要求速凝超早強時(shí)使用化學(xué)材料以外,一般的地基工程的使用材料廣闊,一般使用價(jià)格低廉的425號普通硅酸鹽水泥。若處于地下水流速快或含有腐蝕性元素、土含水量大或固結強度要求高的場(chǎng)合下,則可根據工程需要,在水泥中摻入適量的外加劑,以達到速凝、高強、抗凍、耐蝕和漿液不沉淀等效果。此外,還可以在水泥中加入一定數量的粉煤灰,這不但利用了廢材,又降低了注漿材料的成本。
漿液集中,流失較少
噴漿時(shí),除一小部分漿液由于采用的噴射參數不適用等原因,沿著(zhù)管壁冒出地面外,大部分漿液均聚集在噴射流的破壞范圍內,很少出現在土中流竄到很遠地方的現象。
設備簡(jiǎn)單,管理方便
高壓噴射注漿全套設備結構緊湊、體積小、機動(dòng)性強、占地少,能在狹窄和低矮的現場(chǎng)施工。
施工管理簡(jiǎn)便,在單管、二重管、三重管?chē)娚溥^(guò)程中,通過(guò)對噴射的壓力、吸漿量和冒漿情況的量測,即可間接地了解旋噴的效果和存在的問(wèn)題,以便及時(shí)調整旋噴參數或改變工藝,保重固結質(zhì)量。在多重噴射時(shí),更可以從屏幕上了解空間形狀和尺寸后再以漿材填充之,施工管理十分有效。 生產(chǎn)安全
高壓設備上有安全閥門(mén)或自動(dòng)停機裝置,當壓力超過(guò)規定時(shí),閥門(mén)便自動(dòng)開(kāi)啟泄漿降壓或自動(dòng)停機,不會(huì )因堵孔升壓造成爆破事故。此外高壓膠管(∮19mm的三層鋼絲裹繞高壓膠管安全使用壓力大40MPa,爆破壓力120MPa)是不易損壞的,只要按規定進(jìn)行維護管理,可以說(shuō)是安全的。
無(wú)公害
施工時(shí)機具的振動(dòng)很小,噪聲也較低,不會(huì )對周?chē)ㄖ飵?lái)振動(dòng)影響及噪聲、公害,更不存在污染水域、毒化飲用水源的問(wèn)題。
以謝橋煤礦濟河鐵路中橋為例。它是由18個(gè)箱形框架組成,由于開(kāi)采原因,該橋地表處已產(chǎn)生較大的沉陷及不均勻沉陷。為保證鐵路運輸,設計采用一系列加固改造措施,其中,對原橋體進(jìn)行了在箱型框架結構的垮中加支撐墻的結構加固,但是箱形框架加高后,目前橋下地基承載力不滿(mǎn)足要求,必須進(jìn)行加固。在幾種加固方法中,大部分在箱形框架被施工困難,還會(huì )大范圍破壞箱形框架橋底版,影響其承載力,故不采用。而高壓旋噴注漿法不僅沒(méi)有以上缺點(diǎn),且加固費用低、施工工藝簡(jiǎn)單、施工進(jìn)度快、施工過(guò)程中煤炭運輸可正常進(jìn)行、加固質(zhì)量和效果可靠等優(yōu)點(diǎn),故采用高壓旋噴樁方案。
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