TX海洋重工#6G/c轨道延长#7G/c增设及附带土木工程三重管旋喷设备配套及工艺的研究_三一海洋重工有限公司
时间：2020-03-07 08:53:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】根据三重管旋喷法对施工设备的要求，有针对地分析本单位施工设备，在没有专用旋喷施工设备的情况下，利用本单位现有勘探设备进行配套，研究制定旋喷施工工艺，理论与实际结合起来，对施工类似三重管旋喷桩具有实际的借鉴意义。�
【关键词】基床底三重管旋喷；旋喷设备选择配套；施工工艺��
STX Marine Heavy # 6G / c track extension # 7G / c and with addition of Civil Engineering�Triple-tube jet grouting equipment supporting research and technology�
Zhang Li-guo �1,Huo Jun-hua�1,Wang Jun�1,Li Wei-zhu�1,Wang Fei�2�
(1.Liaoning Metallurgical and Geological Exploration Bureau, 401AnshanLiaoning114005�
2.Liaoning Metallurgical and Geological Exploration Bureau, 404LiaoyangLiaoning111000) �
【Abstract】Churning under the triple-tube method of construction equipment requirements, foranalysis of the unit construction equipment, construction in the absence of special sprayequipment selected cases, the use of existing exploration equipment of the unit supporting the construction of the development of jet grouting process, theory and practice combine the triple-tube construction similar to the jet grouting piles with real reference.�
【Key words】low bed base triple tube jet grouting;Jet grouting equipment selection facilities;The construction process��
1. 工程概况�
大连STX海洋重工#6G/c龙门吊轨道延长#7G/c龙门吊轨道增设及附带工程。该龙门吊是亚洲最大的龙门吊，荷载900吨，#6G/c龙门吊轨道加长1对，DM轴轨道梁都长为62.23m，基础均采用�1500mm，�2000mm灌注桩基础；#7G/c龙门吊轨道一对，A"M"轴，轨道梁长分别为908.09m、912.59m，其中#7G/c龙门吊轨道基础有一段坐落在海边护岸上，基础采用灌注桩、灌浆及旋喷桩基础，旋喷桩设计采用三重管旋喷注浆。该段场地长72m，宽15m，设计旋喷钻孔440个，工程量9300米。该段地表至14.50m是回填开山石渣，主要组成部分是砂质板岩碎块，14.50m至15.30m是护岸底板，由c35钢筋混凝土浇筑而成；15.30m至18.30m左右是填海基床抛石，基床抛石石块10~100Kg，主要成分是砂质板岩，岩石可钻性Ⅴ级；18.30m至21.30m左右为强风化砂岩板岩，黄褐色，岩体具碎裂状结构，裂隙很发育，属软岩、破碎。三重管旋喷主要针对强风化砂质板岩部分，厚度约为3m，进入中风化板岩0.5m，旋喷桩直径为0.8m，旋喷桩基床抛石部分采用砂浆升浆填满空隙，达到的指标是基床复合地基承载力设计值达到1200KPa。�
三重管旋喷注浆技术是近几年在单管旋喷和双重管旋喷注浆技术发展起来的最新旋喷技术，在我局施工高压旋喷桩史上头一次接触该技术，二0一0年十月，我单位承揽了该工程，在接到该工程后，组织技术人员技术攻关，在没有专用旋喷设备技术条件下，把三重管旋喷注浆工程搞好，满足工程设计质量，开展了三重管旋喷设备配套及工艺的研究。�
2. 设备选择�
针对该工程三重管旋喷桩工程地质情况及三重管旋喷注浆专用设备要求，分析了我们单位现有工程设备、地质勘察、勘探设备、钻机、泥浆泵、砂浆泵、空压机、搅拌机等，在此基础上添置三重管旋喷所需的附件，利用现有设备改造和配套，完成该项工程。�
2.1钻机选择。
我们选择了单位现有的YDX-3L动力头式全液压钻机。选择依据是，该钻机动力大，功率达到132KW，具备足够大的扭矩，提升力和给进力，钻进回填碎石、大块抛石地层，在钻具夹钻、埋钻等具有事故处理能力；该钻机塔高9m，动力头给进行程长达到3.5m，而该工程旋喷段3m左右，可以减少钻杆拧卸次数，成桩时不用拧卸钻杆，一次成旋喷桩；该钻机的回转速度、给进速度、提升速度是靠液压控制的，能够按三喷设计要求进行无级调节，控制在旋喷设计要求范围内；该钻机动力头是通孔结构，动力头可以在钻杆任意地方夹持、松开，下部有液压夹持器，可夹持套管及钻杆；该钻机可靠性好，操作位置集中在控制台上，动力头能够360°回转，实现旋喷、定喷、摆喷功能，对旋喷设计中各种参数进行控制；该钻机是履带式行走，钻机搬迁，移位由电子控制，方便、快捷、单孔施工速度快，适合于场地狭小的地方施工，同时扩展了该钻机使用领域，发挥钻机最大能力，创造更大的经济效益。�
2.2高压水泵、注浆泵、搅拌机选择。�
2.2.1高压水泵的选择。
高压水泵是三重管旋喷中最为关键的设备。泵低压吸入水，通过喷头高压排出，切割搅拌碎石土壤，形成旋喷桩。高压水泵压力、流量的大小直接影响成桩的直径和桩体的质量，所以，我们通过调研选择购买了天津市聚强高压泵有限公司生产的GZB-40型高压注浆泵，它是一种轻型、高压、定量可泵送水及高密度水泥浆等介质的最新一代产品，具有参数合理，技术先进，质量可靠，性能优良，它最大工作压力40mpa，排出流量76、96、119L/min，配90KW调速电机，可以无极调转速及泵流量，可以满足三重管旋喷高压水压力、流量的需要，同时购买价格比较经济合理。�
2.2.2注浆泵的选择。
注浆水泥浆高压泵，利用本单位原有注浆用的两台衡阳中地设备探矿工程机械有限公司生产的BWS-200/10型水泥砂浆泵，最大工作压力10MPa，泵量75L、100L、200L/min，可以满足三重管旋喷水泥浆需要2MPa压力及排量要求，同时还可以作为旋喷后升浆用砂浆灌注。�
2.2.3搅拌机的选择。
利用本单位原有注浆时自制的立式搅拌机，直径1.25m，高度1.0m，一次可以搅拌1.2m�3水泥浆及砂浆，搅拌机功率7.5KW，动力足，搅拌桶带有连接阀门等，可与注浆泵快速联接，满足搅拌水泥浆液及砂浆的需要。�
2.3空压机的选择。
本单位有四缸柴油机驱动的3m�3空压机和沈阳北方空压机有限公司生产的12/7型号的电动空压机。此次我们选择12/7型号的空压机，选择的主要原因是，它是由50KW电动机驱动，在冬季施工，电动机驱动比柴油机驱动的空压机，故障率低，利于三重管旋喷连续作业，能够保证旋喷不中断及质量，此空压机完全能满足三重管旋喷空气压力及风量的要求。�
2.4钻具的选择。�
2.4.1成孔钻具选择。
成孔钻具采用勘探用的�127mm、�108mm、�89mm单管金刚石复合片钻具，满足三重管旋喷成孔及孔径的要求。�
2.4.2三重管钻具选择。
在三重管旋喷施工中，旋喷钻具主要是起传递动力和输送浆液的作用，它同时输送水、气、浆三种介质而不串流，而且要具备足够强度、刚度；在遇到孔壁挤夹钻具时，能够传递大扭矩，处理事故能够顺时针和逆时针旋转，钻具能够顺利达到所旋喷位置。据此工程地层特点，我们选择购买了由山东泰安钻具厂生产的三重管钻杆、导流器和喷具。该钻具钻杆联接采用三根高强度螺栓，采用“o”形圈密封，简单、易操作，钻杆可以正转、反转旋转，满足旋喷、摆喷、定喷的要求。�
3. 三重管旋喷技术参数的选择�
经过研究三重旋喷资料，此工程采用的设备及设计要求，我们通过计算方法等选择三重管旋喷技术参数。�
3.1技术参数：高压水泵压力选择32~38MPa，流量80L/min；空压机压力选择0.7MPa，流量2～3m�3/min；注浆泵压力1.5~2.0MPa，流量75L/min；灌注砂浆压力选择0.2~0.5MPa；钻机回转速度10~12r/min，钻机提升速度10cm/min；三喷钻具喷嘴选择2个，喷嘴孔径�2mm。�
3.2旋喷浆液：采用42.5#普通硅酸盐水泥，加入2%水玻璃（Be40）水灰比1:1，浆液密度1.50~1.55g/cm�3，回浆密度>1.2g/cm�3。�
3.3升浆砂浆：采用42.5#；普通硅酸盐水泥，加入2%水玻璃（Be40），水灰砂比：1:1:0.8.�
4. 施工工艺�
通过对三重管旋喷资料的研究及对类似的工程的考察，根据此项工程及设备配套的特点拟编了三重管旋喷工艺流程：钻机定位→钻孔→地表试喷→下三重管→旋喷注浆→升浆→起拔套管→钻机移位。�
4.1钻机定位。
开始钻孔前，先按图纸孔位调平钻机，校正钻机立轴垂直度，确保孔位偏差不大于5cm，倾角误差不得大于0.5°，钻机立轴垂直度控制在1%以内。�
4.2钻孔。
采用YDX-3L动力头式全液压钻机，0~14.5m底板上部采用�130mm金刚石复合片钻头钻进，下入�127mm套管，底板及下部14.5~21.50m采用�95mm金刚石钻进，穿过基床抛石层及强风化层，直至进入中风化岩0.5m。钻孔结束，提出金刚石钻具及钻杆，准备下入三重管旋喷钻具。�
4.3地表试喷。
在下三重管前，在地表先把三重管、导流器、喷具连接好，然后接通管路，依次开动高压水泵和空压机，检查水压和气压是否达到设计要求，检查密封与喷嘴工作是否正常，若正常才可下入三重管，不正常进行调整。�
4.4下三重管。
按照钻孔深度下入三重管及喷具，三重管连接及各部分密封圈要求拧紧、压严。连接三重管操作中，避免土及其他小颗粒杂物落入高压水和空气管中，避免发生管及喷嘴堵塞。高压水喷头用胶带纸缠上，以免下三重管时喷具头上的喷嘴被泥土堵塞，防止发生喷嘴堵塞，喷具无法正常工作。�
4.5旋喷注浆。
当喷具头达到预定旋喷位置，先送高压水，再送压缩空气和水泥浆，在原位旋喷1～3min后，再按设计旋喷参数进行边旋转、边提升、边喷射，直到旋喷桩上面标高位置，旋喷时控制旋喷回旋速度和提升速度，观察测定返回水泥浆的密度是否达到设计要求，发现问题及时处理。�
4.6升浆。
旋喷结束后，提出三重管及喷具，及时清洗管路。然后下入�71mm注浆管，进行基床升浆作业，砂浆通过砂浆泵、注浆管做纯压入灌注，在自流压力作用下，把砂浆压入基床抛石块空隙中，硬化后砂浆与基床抛石凝结，砂浆面保持在底板14.5m以上，即砂浆面在套管中或至孔口，防止砂浆回沉。结束砂浆灌注，清洗砂浆泵及管路。�
4.7起拔套管。
灌注砂浆结束后，立即拔出�127mm套管，起拔套管时间不能太长，以免水泥砂浆初凝，起拔套管困难及把水泥砂浆带出孔外。�
4.8钻机移位。
起拔套管后，进行下一个旋喷钻孔施工，施工原则是隔孔施工。�
5. 结语�
通过对此项工程的分析研究，在没有专用设备的情况下，利用本单位现有的岩心勘探设备，添置所缺设备，发挥现有设备的功能，节省采购专用设备资金，还能达到施工设计要求，为单位创造最大的经济效益，期待在实际施工中实现。
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参考文献�
［1］崔高汉等、高压旋喷成桩机理分析及对设备的要求［J］、探矿工程（钻掘工程）、2008.35（9）24～27.�
［2］注浆技术规程［S］、YSJ211-92、北京：中国建筑工业出版社1992.
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［文章编号］1006-7619（2011）12-29-280�
［作者简介］ 张立国（1962-），籍贯：辽宁锦州人，职称：高级工程师，总工程师。�
霍俊华（1965-），籍贯：辽宁朝阳人，职称：高级工程师，院长。�
王 军（1962-），籍贯：辽宁抚顺人，职称：工程师，副队长。�
李伟著（1967-），籍贯：内蒙古人，职称：工程师，生产技术部部长。�
王 飞（1962-），籍贯：辽宁本溪人，职称：助理工程师，项目经理。
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