高速鐵路路基主體施工-地基處理之高壓旋噴樁法

高速鐵路路基主體施工十一、漿體噴射攪拌樁施工流程原地面處理測(cè)量放樣鉆機(jī)就位攪拌鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度噴漿、攪拌、提升提升至停漿面復(fù)攪至設(shè)計(jì)深度提升攪拌至樁頂鉆機(jī)移位泥漿排泄處理十一、漿體噴射攪拌樁施工流程十一、漿體噴射攪拌樁施工要點(diǎn)（1）就位

起重機(jī)（或塔架）懸吊攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位，使中心管（雙攪拌軸機(jī)型）或鉆頭（單軸型）中心對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)樁位。當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，應(yīng)使起吊設(shè)備保持水平。就位過(guò)程中保證起吊設(shè)備的乎接度和導(dǎo)向架的垂直度，導(dǎo)向架的垂直度在現(xiàn)場(chǎng)用吊錘進(jìn)行控制。（2）預(yù)攪下沉

待攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后，啟動(dòng)攪拌機(jī)電動(dòng)機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉，下沉的速度可由電動(dòng)機(jī)的電流監(jiān)測(cè)表控制。工作電流不應(yīng)大于70A。當(dāng)鉆進(jìn)攪拌中遇有阻力較大，鉆進(jìn)太慢，應(yīng)增加攪拌機(jī)自重，然后啟動(dòng)加壓裝置加壓，或邊輸入漿液邊攪拌鉆進(jìn)。十一、漿體噴射攪拌樁施工要點(diǎn)（3）制備水泥漿

待攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí)，即開始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。（4）提升噴漿攪拌

到達(dá)設(shè)計(jì)高程后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基內(nèi)，先原地空轉(zhuǎn)幾圈后，再邊噴漿邊提升攪拌，提升速度嚴(yán)格按試樁確定的速度提升，保證提升至設(shè)計(jì)樁頭位置時(shí)，料斗內(nèi)按設(shè)計(jì)用量拌制的水泥漿剛好用完。十一、漿體噴射攪拌樁施工要點(diǎn)（5）重復(fù)攪拌下沉和提升

為保證水泥漿和土攪拌均勻，將鉆機(jī)重復(fù)攪拌下沉，至設(shè)計(jì)高程后再提升攪拌。由于樁頭部分直接接觸上部構(gòu)筑物，受力較大，為保證樁頭受力后不損壞，在重復(fù)攪拌的過(guò)程中，可在樁頭1m的范圍內(nèi)二次噴漿加固。（6）清洗

向集料斗中注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中的殘存的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭上的軟土清洗干凈。（7）移位

將攪拌機(jī)移位，重復(fù)上述（1）～（6）步驟，再進(jìn)行下一根樁的施工。十二、高壓旋噴樁施工流程原地面處理測(cè)量放樣鉆機(jī)就位鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度插入注漿管至設(shè)計(jì)深度高壓噴射注漿噴射結(jié)束拔管鉆機(jī)移位泥漿排泄處理十二、高壓旋噴樁施工要點(diǎn)（1）鉆機(jī)就位

鉆機(jī)移至設(shè)計(jì)孔位，使鉆頭準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)定位點(diǎn)，調(diào)平機(jī)械，使立軸、轉(zhuǎn)盤與位對(duì)正。（2）射水試驗(yàn)

采用低壓(0.5MPa)進(jìn)行射水試驗(yàn)，檢查管路、噴嘴是否暢通，密封是否良好，壓力是否正常。（3）鉆孔、制漿

射水試驗(yàn)完畢后即可開鉆，同時(shí)根據(jù)配比的要求配制水泥漿液，并經(jīng)過(guò)兩道過(guò)濾篩過(guò)濾后，儲(chǔ)入泥漿桶備用。（4）旋

噴

當(dāng)鉆孔至設(shè)計(jì)高程后，停止射水，擰下上面第一根鉆桿，放人鋼球，堵住射水孔，再重新將鉆桿裝上，即可向鉆機(jī)輸送高壓泥漿，待漿液冒出后，鉆桿開始旋轉(zhuǎn)、提升，自下而上進(jìn)行旋噴。十二、高壓旋噴樁施工要點(diǎn)（5）補(bǔ)

噴

噴射注漿作業(yè)后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹槽，應(yīng)及時(shí)用水灰比為0.6的水泥漿補(bǔ)噴。（6）機(jī)械清洗

補(bǔ)噴結(jié)束，提出鉆桿及鉆頭，進(jìn)行底壓射水，沖洗鉆桿、噴嘴。（7）移

機(jī)

鉆后將鉆機(jī)移至新孔作業(yè)。十三、灰土擠密樁法十三、灰土擠密樁法施工工藝施工準(zhǔn)備成孔擠密樁孔填夯施工驗(yàn)收填夯質(zhì)檢樁孔質(zhì)檢填料配制十三、灰土擠密樁法材料要求石灰

樁體所用石灰質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，石灰中活性CaO、MgO含量不應(yīng)低于50%（按干重計(jì)），粒徑應(yīng)小于5mm，夾石量不大于5%。進(jìn)場(chǎng)后檢查石灰質(zhì)量證明文件，按《建筑石灰試驗(yàn)方法》（JC/T478）規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。素土

樁體所用土的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，宜選用純凈的黃土、一般粘性土或Ip＞4的粉土，且有機(jī)質(zhì)含量不應(yīng)大于5%。也不得含有雜土、磚瓦塊、石塊、膨脹土、鹽漬土和凍土塊等。土塊的粒徑不宜大于15mm。按《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》（TB10102）規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。十三、灰土擠密樁法材料要求灰土

灰土的配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。常用的配合比為體積比2：8或3：7。配置灰土?xí)r應(yīng)充分拌和至顏色均勻一致，多數(shù)情況下尚應(yīng)邊拌邊加水至含水量接近其最優(yōu)值，灰土粒徑不應(yīng)大于15mm。十三、灰土擠密樁法成孔擠密工藝流程

沉管法成孔擠密施工工藝流程如圖2-142所示，主要工序?yàn)椋簶豆芫臀弧凉軘D土→拔管成孔→樁孔夯填。每個(gè)機(jī)組一臺(tái)班可成孔約30個(gè)，順利時(shí)可達(dá)50孔。十三、灰土擠密樁法成孔擠密（2）沉管法成孔施工要點(diǎn)：①樁機(jī)就位要求準(zhǔn)確平穩(wěn)，樁管與樁孔應(yīng)相互對(duì)中，在施工過(guò)程中樁架不應(yīng)發(fā)生位移或傾斜。②樁管上需設(shè)置醒目牢固的尺度標(biāo)志（每0.5m一點(diǎn)），沉管過(guò)程中應(yīng)注意觀察樁管的垂直度和貫入速度，發(fā)現(xiàn)反?，F(xiàn)象時(shí)應(yīng)立刻分析原因并處理。③沉管沉入設(shè)計(jì)深度后應(yīng)及時(shí)拔出，不宜在土中擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以免摩阻力增大后拔管困難。拔管確實(shí)困難時(shí)，可采取管周浸水或設(shè)法轉(zhuǎn)動(dòng)樁管的方法減少土中阻力。④拔管成孔后，應(yīng)由專人檢查成孔的質(zhì)量，觀測(cè)孔徑、深度是否符合要求。如發(fā)現(xiàn)縮徑、回淤等情況，應(yīng)作出記錄并及時(shí)處治。十三、灰土擠密樁法樁孔填夯

填夯施工前應(yīng)進(jìn)行填夯工藝試驗(yàn)，確定合理的分次填料量和夯擊次數(shù)。夯填施工應(yīng)按下列要求進(jìn)行：（1）夯實(shí)機(jī)械就位后應(yīng)準(zhǔn)確穩(wěn)定，夯錘與樁孔要相互對(duì)中，夯錘應(yīng)能自由下落到孔底。（2）夯填前應(yīng)注意清除孔內(nèi)的雜物或積水，開始填料前先將坑底夯實(shí)到發(fā)出清脆回聲為止，然后開始分層填料夯實(shí)。（3）人工填料應(yīng)按規(guī)定的數(shù)量和速度均勻填進(jìn)，不得盲目快填，更不容許用送料車直接倒料入孔。（4）樁孔夯填高度宜超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高20～30cm，所余頂部以上樁孔可用其他土料回填并輕夯至施工地面。（5）為確保填夯質(zhì)量，應(yīng)認(rèn)真控制并記錄每一樁孔的填料數(shù)量和夯實(shí)時(shí)間，同時(shí)按規(guī)定抽查一定數(shù)量的夯實(shí)質(zhì)量。十四、CFG樁十四、CFG樁工藝流程沉管機(jī)就位下沉至設(shè)計(jì)深度停機(jī)混合料入管均勻拔管至樁頂沉管機(jī)移位測(cè)量放樣原地面處理十四、CFG樁成樁工藝CFG樁最常用的振成樁施工方法有動(dòng)沉管灌注成樁和長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁兩種方法.前者適用于粉土、粘性土及素填土地基；后者適用于粘性土、粉土、砂土以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地。十四、CFG樁成樁工藝CFG樁最常用的振成樁施工方法有動(dòng)沉管灌注成樁和長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁兩種方法.前者適用于粉土、粘性土及素填土地基；后者適用于粘性土、粉土、砂土以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地。十四、CFG樁成樁工藝①機(jī)械按設(shè)計(jì)樁位就位。

按照樁基平面圖,將預(yù)制鋼筋混凝土樁尖,準(zhǔn)確埋入地表30cm以下就位,樁管應(yīng)垂直套入樁尖,樁管與樁尖的軸線應(yīng)重合,樁管內(nèi)壁應(yīng)保持干凈。②振動(dòng)沉管至設(shè)計(jì)深度。

沉管過(guò)程中做好記錄，每沉1m應(yīng)記錄電流表電流一次，并對(duì)土層變化處予以說(shuō)明。③投料

停機(jī)后立即向管內(nèi)投料，直到混合料與進(jìn)料口平齊。水泥、粉煤灰、碎石混合料用攪拌機(jī)拌和，并檢查其坍落度。坍落度、拌和時(shí)間應(yīng)按工藝性試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行控制，且拌和時(shí)間不得少于1min。向管內(nèi)一次投放混合料，投放數(shù)量按試樁時(shí)確定的數(shù)量進(jìn)行，投料后留振5～10s。十四、CFG樁成樁工藝④拔管。

拔管速率應(yīng)按試樁確定參數(shù)進(jìn)行控制，一般為1.2～1.5m/min,如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率可放慢至0.6～0.8m/min。拔管過(guò)程中不允許反插，如上料不足，須在拔管過(guò)程時(shí)空中加料，不允許停拔再投料，拔管至樁頂。施工樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm，浮漿厚度不超過(guò)20cm。⑤樁頂封頂。

沉管拔出地面后，確定成樁符合設(shè)計(jì)要求后，用粒狀材料或濕粘土封頂。⑥機(jī)械移位。十四、CFG樁長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)

長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工設(shè)備是由長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)、混凝土泵和強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)組成的完整的施工體系（如圖2-144所示）。其中，長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)是該工藝設(shè)備的核心部分。目前長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)根據(jù)其成孔深度分為12m、16m、18m、20m、24m和30m等機(jī)型，施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)確定施工所采用的設(shè)備。十五、打入

樁十五、打入

樁施工工藝流程樁機(jī)就位樁起吊就位打入第一截樁樁的節(jié)點(diǎn)處理打入下一截樁樁機(jī)移位測(cè)量放樣原地面處理十五、打入

樁錘擊樁法施工（1）打樁機(jī)按設(shè)計(jì)樁位就位。錘擊沉樁采用與樁和錘相適應(yīng)的彈性襯墊，用送樁沉樁時(shí)，送樁樁頂緊接樁頂部分，應(yīng)有保護(hù)樁頂?shù)难b置，樁與送樁的軸線應(yīng)保持同一條直線。（2）打樁開始時(shí)應(yīng)用較低落距，并在兩個(gè)方向觀察其垂直度；當(dāng)入土達(dá)到一定深度，確認(rèn)方向無(wú)誤后，再按規(guī)定的落距錘擊。錘擊宜采用重錘低擊，墜錘落距不宜大于2m，單打汽錘落距不宜大于1m；柴油錘應(yīng)使錘芯沖程正常。（3）鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁在即將進(jìn)入軟層前應(yīng)改用較低落距錘擊。（4）當(dāng)落錘高度達(dá)到最大值，每擊貫入度小于或等于2mm時(shí)，應(yīng)停錘。但深度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)查明原因，采用換錘或輔以射水等措施，成樁至設(shè)計(jì)深度。（5）機(jī)械移位。十六、混凝土灌注樁十六、混凝土灌注樁十六、混凝土灌注樁施工工藝流程樁機(jī)就位樁起吊就位打入第一截樁樁的節(jié)點(diǎn)處理打入下一截樁樁機(jī)移位測(cè)量放樣原地面處理十七、樁帽板法十八、強(qiáng)夯法主要內(nèi)容CONTENTS1概述2加固機(jī)理3施工方法4施工現(xiàn)場(chǎng)十八、強(qiáng)夯法概述概念強(qiáng)夯是法國(guó)梅那（Menard）技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，國(guó)際上稱動(dòng)力壓實(shí)法或動(dòng)力固結(jié)法。它通過(guò)一般8-30t的重錘(最重可達(dá)200t)和8-20m的落距(最高可達(dá)40m)，反復(fù)對(duì)地基土施加很大的沖擊能，一般能量為1000—8000kN.m。在地基土中所產(chǎn)生的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力，可提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等。同時(shí)，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來(lái)可能出現(xiàn)的差異沉降。十八、強(qiáng)夯法適用范圍

等等強(qiáng)夯法適用土層碎石土砂土低飽和度的粉土與黏性土濕陷性黃土雜填土、素填土十八、強(qiáng)夯法加固機(jī)理

夯錘地面擠壓土體隆起夯擊能沖擊力沖擊波沖切上部土體結(jié)構(gòu)破壞形成夯坑擠壓周圍土體十八、強(qiáng)夯法加固機(jī)理

強(qiáng)夯釋放的巨大的能量，在土中產(chǎn)生沖擊波：首先縱波(壓縮波,P波），振動(dòng)能量以7％的傳播出去，u增大，τ降低；其次橫波（剪切波，S波），振動(dòng)能量以26％的傳播出去，土體結(jié)構(gòu)破壞，形成夯坑；最后面波（瑞利波，R波），振動(dòng)能量以67％傳播出去，夯點(diǎn)附近產(chǎn)生地面隆起。對(duì)于飽和土，剪切波是使土體加密的波。建筑物破壞通常是橫波與面波造成的。十八、強(qiáng)夯法加固機(jī)理對(duì)非飽和土地基壓密過(guò)程基本上同實(shí)驗(yàn)室中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)相同，擠密振密效果明顯。對(duì)飽和無(wú)粘性土地基土體可能會(huì)產(chǎn)生液化，其壓密過(guò)程同爆破和振動(dòng)密實(shí)的過(guò)程相同。對(duì)飽和粘性土地基破壞土的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生超孔壓，通過(guò)裂隙排水并且逐漸消散，地基土固結(jié)，孔隙比減小，強(qiáng)度提高。十八、強(qiáng)夯法施工方法1）清理平整施工場(chǎng)地；2）標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；3）起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；4）測(cè)量夯前錘頂高程；5）將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由落下后放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程；若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底平整；6）重復(fù)步驟5，按照設(shè)計(jì)要求的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯擊點(diǎn)的夯擊；十八、強(qiáng)夯法施工方法7）重復(fù)步驟3~6，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；8）用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；9）在規(guī)定的時(shí)間間隔后，按照上述步驟完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量場(chǎng)地高程。