戴夢龍,孟苗
(中交水利水電建設有限公司,浙江 寧波 315200)
為了保證有關水利水電工程項目順利高質量地開展,我國制定了許多有關的規章制度,關于防洪工程標準提出了十分嚴格的要求。標準中明確規定,新建立的防洪工程需要能夠達到抗50~100年大洪水。護岸工程中地基相對松軟的區域,需要通過合理地加固方案予以加固,才能確保護岸工程質量達到要求。在護岸工程中,高壓旋噴樁擁有十分理想的應用效果,具備施工技術簡單、耐久性理想以及能夠結合現實狀況對樁體外形以及位置予以靈活調節等優勢。
施工人員可以結合實際需求挑選抗水性能理想的凝膠材料開展施工,并加入適量的水玻璃,一定程度可以提高材料的抗水性能,以免地下水對樁體產生負面影響。因為具備優秀的耐水性能,因此高壓旋噴樁的運用年限較長。這是其余加固方式所不具備的特點。
施工人員選用高壓旋噴樁開展護岸工程,無須投入大規模的機械設備,僅需要利用鉆孔設備即可。首先,利用專業的鉆孔設施在指定位置造出指定直徑的孔洞。施工流程較為簡單,且施工期間不會對其余方面形成負面影響,不會受到施工所在區域地質環境的約束。即便是施工區域相對狹窄,也可以完成工程。上述優勢是其他加固方式不具備的。
施工人員選用高壓旋噴樁開展加工處理,可以結合護岸工程的實際需求,科學地設計樁體的位置以及總長,以保證可以在實現加固效果的同時,最大程度減少施工材料的運用量。
蓮河片區蔡厝地塊地處福建省廈門市翔安區新店鎮東南沿海區域,北以翔安南路為界,西以溪西路為界,東以溪東路為界,南抵濱海公園大道,蓮河大橋與濱海東大道橫貫其中。該工程中,WK1+355至WK1+526范圍內的護岸應用旋噴樁進行加工,鉆孔灌注樁后高壓旋噴樁工程量總計3500m,凹型環樁號WK0+77~WK0+127原本水泥攪拌樁工程改為高壓旋噴樁,旋噴樁直徑為500mm,樁間隔距離為600mm,呈等邊三角形設計,工程量總計9093m。
(1)施工預備工作。施工人員預先對場地進行平整,需要清潔施工區域地面之下2m內的全部障礙物,同時進行樁位放樣,確保樁孔中心移位誤差值在20mm內。另外,施工人員應保證所有鉆機就位,針對所有設備予以調平、對重,并調節設備的垂直度,保證鉆桿和樁位置誤差處于50mm之內,鉆桿垂直度偏差不足1.5%。
(2)引孔鉆入。鉆機就位后即進行鉆進。鉆孔期間應詳細記錄鉆桿的節數,確保鉆桿的深度精準度。施工人員需采用泥漿護壁以及回轉鉆進的方式。鉆孔直徑通常為80mm,不低于噴射管外徑20mm之上,若是針對碎石土、角礫土等土層,可以選擇直徑為100mm鉆孔設備。鉆孔過程中,施工人員應保證鉆機的穩定性,同時增加巖芯管長度,鉆孔過程中每添加一次鉆具,便需要找平一次。保證孔位偏差不足5cm,孔斜率不足1.5%。鉆孔期間,鉆孔人員需要選優質黏土作為紙漿采用的核心材料,并回收應用鉆孔期間冒出的漿液,如果泥漿中含砂量超過相關標準,則放棄應用,避免產生孔內事故。
(3)注漿管的插入與拔除。引孔至預設深度后,將巖芯管拔除,同時更換注漿管插入至指定深度。插管期間,為了避免泥沙堵住噴嘴,需要在射水的同時進行插管,水壓需要控制在1MPa內,避免壓力數值過高,穿透孔壁。注漿管抵達設計深度后,施工人員可以接通泥漿泵,之后從下向上進行旋噴,并進行泥漿清除。噴射過程中,需要先達到預定的噴射壓力,然后不斷提高旋噴灌,以免旋噴灌斷裂。噴嘴下沉至設計深度后,在既定位置先進行10s的旋轉,確保孔口出現冒漿現象之后,再次進行旋噴提升。鉆桿的旋轉以及提高不可間斷。如果施工期間鉆機故障,應立刻終止鉆桿的提高以及旋轉,避免出現斷樁的問題,同時及時進行檢修以排查故障。
(4)鉆機轉移。當旋噴提高高度超出樁頂部一定高度后,中止旋噴,提高鉆頭的出孔口,清潔注漿泵以及輸送渠道,然后將鉆機轉移。
施工人員在進行旋噴期間,通常會有部分土顆粒的會伴隨部分漿液沿注漿管管壁冒出地面。施工人員需要時刻注意是否出現冒漿現象,及時掌握土層現狀,分析旋噴的基本結果以及參數的科學性。當流量沒有改變,而壓力突然降低時,需要認真檢驗注漿管有無泄漏的狀況,特殊情況下,可以將注漿管拔除,認真檢驗其密封程度。
當施工期間產生不冒漿或是持續性冒漿的現象,如果施工區土質松軟,便可視為正常現象,可嘗試予以復噴。如果是附近存在空洞或是暗道,則施工人員不可提高注漿管位置,而是持續注漿,直至出現冒漿的現象。或是在拔除注漿管,等待漿液完全凝固后,再次注漿,直至冒漿結束。必要情況下可以利用速凝漿液,以便漿液能夠在注漿管周圍產生凝固。
施工期間產生冒漿的根本原因在于有效噴射范圍和注漿之間并不相適應,當注漿量過大,乃至超出旋噴固結所必要的漿液量,便會產生冒漿的現象。對此,可以采用以下方式開展處理:加強旋噴的壓力,保證噴漿量不變;適當縮減噴嘴的直徑,保證旋噴壓力不改變;加快提升速度以及旋轉速度。另外,針對冒出地面的漿液,施工人員可通過調節濃度后開展前一根樁翻漿回灌工作,以免空穴問題產生。
施工人員在運用水泥漿液開展噴射過程中,漿液和圖例攪拌混合后凝固期間,因為漿液本身具備的吸水效果,通常獲得不同程度的收縮,進而使固結頂部產生凹穴,深度通常是設計樁徑1~1.5倍。為了避免由于漿液凝固坍縮而形成凹穴的問題,使得護岸工程強度達到預計效果,施工人員可以嘗試應用超高旋噴以及翻漿回灌等手段予以加工。
噴漿提升期間,水泥用量的控制至關重要。護岸工程高壓旋噴樁施工期間,應用的水泥總量和噴漿壓力、噴嘴直徑以及提升速度等有直接的關系。因此,水泥用量控制至關重要,不僅能夠保證施工整體質量,同時能夠有效節省成本。對此,施工人員應結合實際情況控制水泥用量,如果水泥量較多,可采用以下方式:可以提高噴漿壓力;增加噴嘴直徑;放緩提升速度。如果水泥量不足,可采用以下方法:在確保樁徑的情況下嘗試降低壓力;結合實際情況減少噴嘴直徑;且保證樁體強度滿足有關標準的基礎上,提高施工速度;增加水灰比的比值。
施工人員需要結合實際情況,每根樁細分為兩次開展攪拌,施工所用水量必須精準量取,保證嚴格按照水灰比拌和水泥漿,確保水泥總量滿足施工的實際需要。
安全管理是護岸工程高壓旋噴樁管理工作的重點,是保證各項工程順利依序開展的重要措施。施工企業具體可采用以下方式加強管理工作:(1)施工企業安排專門負責施工現場安全管理人員,所有班組都需要安排一名安全員。(2)加強施工前培訓,要求所有參與施工的工作人員在上崗前接受培訓管理,只有參與培訓并通過考核的施工人員可以參與工程。(3)強化安全宣傳工作,施工管理人員可以通過定期組織安全培訓活動、工地簡報以及在顯眼位置放置安全標語等方法,向施工人員普及安全的重要性。(4)施工之前需要開展施工流程安全技術交底,使得施工人員掌握施工期間課可能遇到的危險因素以及安全操作流程,以加強操作人員本身的安區問題應變能力。
技術管理工作是保證施工的質量的重要措施,具體包括以下內容:(1)施工人員在正式施工前,需要先進行地表射水試驗,確保氣壓以及漿壓力均滿足有關標準之后,才能進行注漿施工。(2)施工人員應選用42.5普通硅酸鹽水泥作為加固材料,所有水泥在進入施工現場前,都需要接受檢查,包括是否有合格證明等,保證合格之后方可進入施工現場,并應用在工程施工中。(3)嚴格管控噴漿的提升速度,一般噴漿提升速度需要控制在0.2m/min之內,并確保噴漿過程做到持續不間斷,若是噴漿期間產生壓力突然增加或是減少的問題,需要及時拔除予以修復,復噴時必須加深0.5m重復噴射接樁,避免產生斷樁的問題。(4)施工企業采用技術人員隨班制度,技術人員需要密切關注漿液初次凝結時間、灌漿流量、旋轉速度以及提升速度等各項指標是否符合設計需求,分析目前施工中存在的質量隱患。如果確認實際孔位深度以及所有鉆孔之中涌水、漏水等情況和地質報告不統一,需要及時予以記錄,并填寫相關報告,反饋施工狀況。
高壓旋噴樁技術在護岸工程中的應用愈加廣泛,討論其施工要點以及管理方式具有重要意義與價值。施工企業需要明確高壓旋噴樁技術的特點以及施工流程,明確施工的要點以及管理方案,以保證高壓旋噴樁成樁質量,進而保證護岸工程的質量滿足相關要求。