双重管高压旋喷桩施工工艺.doc

高压旋喷桩施工工艺流程

一、适用范围：

适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理。

二、编制依据： 

  《地基处理技术及工程应用》 

三、高压旋喷桩定义：

高压旋喷桩－高压旋喷是高压喷射注浆法的一种。高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆（或水）以高压流的形式从喷嘴内射出， 冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转，固节体呈圆柱状。 

四、高压旋喷桩作业内容 

高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本项目设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。

1、施工准备： 
1）技术准备 
根据设计要求本项目高压旋喷桩选用PC32.5普通硅酸盐水泥浆， 
水灰比0.9。  
根据设计资料绘制旋喷桩布桩图，并注明桩位编号。 

2）场地准备 
原地面清理整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。

3）机具设备准备 
喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物，并准备适量的常规配件。 
检查电源、线路，并做好照明准备工作。 

4）人员准备 
配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行安全技术交底。 
2、钻孔作业 
在准备工作完成后，由钻机操作手负责钻机正确就位。就位后，开始施钻，做好原始施工记录。并按技术交底要求钻至设计标高。 

3、设备清洗 
喷射作业完成后，把注浆管等机具设备冲洗干净。 

4、其它 
施工时设置工长一名，工长负责对参加施工的所有人员的协调与管理，并对施工中所有工序质量负责。电工负责施工电源、线路照明设备的安装。 

五、施工工艺流程 
高压泥浆泵从喷嘴喷射浆液，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。注浆施工程序如图1示。
图1 旋喷注浆施工程序示意图

1、测量定位 
依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩孔位。

2、钻机就位 
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于1.5%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，保证孔底标高满足设计深度。

3、钻孔 
把钻机移至钻孔位臵，对准孔位用水平尺掌握机台水平，立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求，经技术人员验测合格后方可开钻。如发现钻机倾斜，则停机找平后再开钻。钻进过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，下钻时注浆。

4、插管，试喷 
引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：普通硅酸盐32.5R水泥，水泥用量不少于300 kg/m，水灰比为0.9。

5、钻孔喷射注浆作业 
将注浆管下到预定深度后，检验喷射方向、摆动角度，进行地下试喷，一切正常后即可自下而上进行喷射作业。施工过程中，必须时刻注意检查浆液流动、气浆压力、提升速度、旋摆速度、喷射方向等参数是否符合设计要求，如遇故障及时排除。

6、冲洗器具 
喷射作业完成后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。 

7、移动机具： 
将钻机等机具设备移到新孔位上。 

六、高压旋喷桩施工技术参数

桩长
10-15m
水泥标号
32.5R
水灰比
0.9
提升速度
15～20cm/min
高压浆液压力
20-28MPa
高压空气压力
0.7MPa
空压机排气量
6.0m3/min
注浆压力
2.0～3.0MPa
水泥浆液流量
100～150 L/min
水泥浆比重
1.5～1.6
喷嘴直径
2.0～3.0mm
杆长
1.8m/条

七、施工工艺要点 

1、变参数喷射
 由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。若采用单一的技术参数来喷射长桩，则会形成直径或长度极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低。为确保质量，需根据钻孔时获得的孔位处地层情况，对不同深度或不同土层采用不同的技术参数，对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间， 适当放慢提升速度和加快下沉速度、旋摆速度或提高喷射压力和泵量。 

2、冒浆处理 
在喷射注浆过程中，有一定数量的土颗粒与水、浆混合后，沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察，可及时了解地层状况，判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时，首先检查提升速度、旋摆喷速度速度、气、浆流量和压力等技术参数，及时采取措施调整。 

1）压力骤然上升或压力过高流量偏低时，说明有堵嘴或管路被堵塞现象，应及时停喷，认真检查气浆软管，必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。 

2）流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能，更换过度磨损的喷嘴。

3）流量压力均偏低时，应及时停喷检查修理相应发生装置。 

4）不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低气压力流量，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。 

5）冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过所需浆量所致。双管法施工可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。 

4、搭接处理 
在施工中会出现种种故障造成注浆间断，为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层，影响固结体均匀性和整体性，必须进行搭接处理。搭接长度不小于10cm。 

5、分序喷射 
高压喷射注浆施工时，在水泥土浆液固结硬化之前，有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。高压喷射注浆应分序隔孔施工，防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。如发现窜孔现象，用沙袋堵塞窜孔冒浆出口。 

6、防止凹穴 
旋喷施工在终喷后由于空气的排出以及水泥土浆液渗漏、析水和沉淀作用，水泥土混合浆液在凝固过程中存在不同程度的收缩，最终固结体顶部将出现一个凹穴。采取以下措施予以消除： 

1）采取超高喷射注浆方法，即喷射注浆的顶面，其超高量应大于收缩高度，可在施工中具体掌握。

2）在浆液凝固前回灌冒浆捣实。 

八、检验控制项目与方法 

1、高压喷射注浆所用的水泥和外掺剂品种、规格及质量应符合设计要求。 
检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥和外掺剂，袋装水泥每200t 为一批、散装水泥500t 为一批，当袋装水泥及外掺剂不足200t 或散装水泥不足500t 时也按一批计。每批抽样检验1 组。 
检验方法：检查产品质量证明文件及材料检验。 

2、浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。  
检验方法：观察并用浆液比重计检测浆液密度。

3、高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。 

4、高压旋喷桩的长度应符合设计。 
测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志。检查施工纪录。 

5、高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。 

6、高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。 
检验数量：总桩数的2‰，且不少于3 根。 
检验方法：平板载荷试验。 

九、安全环保措施 

1、现场设专职安全员，负贡施工前安全交底及施工现场安全施工。 
2、电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。 
3、设备定期检修，施工机具设备必须由专职人员按操作规程操作。 
4、施工人员进入现场必须戴安全帽。 
5、施工前对施工人员进行安全技术交底。 
6、施工中注意对环境的保护，开挖泥浆池，泥浆沟，注意泥浆的回收；水泥袋设专人负责回收，尽量减少施工对周围环境的破坏和干扰。