高压旋喷桩机基础知识

1、高压旋喷桩机基础知识前言旋喷桩兴起于二十世纪七十年代的高压喷射注浆法，八、九十年代在全国得到全面发展和应用。 实践证明此法对处理淤泥、 淤泥质土、 粘性土、 粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果，我国已将其列入现行的地基与基础施工规范 。 采用高压旋喷技术,通过在覆盖层内的钻孔向孔周喷射水泥浆而建成的承重桩。这是地基处理的一种新方法。 20 世纪 70 年代初,日本首先开始应用,随后 ,世界各工业发达国家先后引进。中国于 70 年代中期开始应用 ,至 1982 年底 ,已在 30 多项工程中 ,建成了总长度约 2 万余米的旋喷桩。旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程， 将

2、预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后， 从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆液的含量和质量。旋喷桩是指在地表钻孔,通过孔眼将高压浆液和高压风旋转喷射注入强体或土体, 从而达到就地造桩、加固地基的一种,主要用于路基改良土体、增加等方面若在喷射的同时喷嘴以一定的速度旋转、 提升则形成喷浆液与上混合的圆柱形桩体通常称为旋喷桩.虽然这种地基在刀年代初才发展起来但与其

3、他地基加固方法相比由于其在某方面具有明显的优势所以该项技术在国内外发展十分迅速。 有一定强度的圆柱体（称为旋喷桩）,从而使地基得到加固.根据使用机具设备的不同,分为单管法、二重管法和三重管法。结土质成圆柱体称为旋喷桩.它适用于各种可提高改善土的也可组成闭合的帷幕截断流可做施工临时等。系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头， 以高速水平喷入土体， 借助液体的冲击力切削土层， 同时钻杆一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速（1530cm/min）徐徐提开，使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度（）的圆柱固结体（即旋喷桩），从而使地基得到加固。旋喷桩的特点是： 可提高地基的

4、抗剪强度； 能利用小直径钻孔旋喷成比孔大810倍的大直径固结体；可用于已有建筑物地基加固而不扰动附近土体；施工噪声低，振动小；可用于任何软弱土层，可控制加固范围；设备较简单、轻便，机械化程度高；料源广阔，施工简便、粉土、砂、湿陷性黄土、人工填土及碎石土等的地基加固； 既有建筑和新建筑的地基处理， 深基坑侧壁挡土或挡水， 基坑底 部加固防止管涌与隆起，坝的加固与防水帷幕等工程。单管旋喷注浆法是利用钻机把安装在注浆管（单管）底部侧 面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以 20MP进右的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，使 浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，经过一定时间凝

5、固，便在土中形成一定形状的固结体，这种方法日本称为CCP工法。1、 施工机具（部件构成）施工机具主要由 钻机和高压发生设备两大部分组成。由于喷射 种类不同，所使用的机器设备和数量均不同，如下：设备名称型号功率数量单位旋喷钻杆XY-410kW1台高压柱塞泵3D2-S2-85/4575kW1台空压机6m337kW台浆液搅拌机立式4kW1台灌浆泵 SGB6-1022kWia排污泵立式台配套设备若干（操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门接头安全 设施等）注：1、钻机的转速和提升速度，根据需要应附设调整装置，或增设慢速卷扬机；2、二重管法选用高压泥浆泵、空压机和高压胶管等可参照上世

6、纪列规格选用;3、三重管法尚需配备搅拌罐（一次搅拌量）、旋转及提升装置、吊车、集泥箱、指挥信号装置等； 4、其他尚需配各种压力、流量仪表等。2、 施工前准备材料要求水泥应采用 325 号或强度等级普通水泥， 要求新鲜无结块， 一般泥浆水灰比为1:1。为消除离析，一般再加入水泥用量3%的陶土、%的碱。浆液宜在旋喷前1h 以内配制，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。1. 场地三通一平施工前应保证场地的三通一平，确保用电安全。2. 桩位测设桩位应严格按照图纸设计测设，偏差不得大于 50mm.3. 试桩及确定工艺参数为保证施工质量应严格遵守试桩要求， 在展开大批量制桩前进行试桩，以校验施工工

7、艺参数是否合理，现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下：注浆管：提升速度1218cm；旋转速度1020r/min.水：压力2025Mpq流量85L/min.浆液压力： 20Mpa流量60Lmin.空气：压力；流量 min.水灰比： 1： 14. 钻机就位钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直， 施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于 %.5. 钻孔单管旋喷常使用76型旋转振动钻机，钻进深度可达30m以上，适用于标准贯入度小于 40 的砂土和粘性土层，当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。 钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于 50mm.6. 插管插管是将喷管插入地层预定的深度。使用 76 型振动钻机钻孔时

8、， 插管与钻孔两道工序合二为一， 即钻孔完成时插管作业同时完成。 如使用地质钻机钻孔完毕， 必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。 在插管过程中， 为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa若压力过高，则易将孔壁射塌。7. 喷射作业当喷管插入预定深度后， 由上而下进行喷射作业， 技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。注：当浆液初凝时间超过 20h应及时停止使用该水泥浆液（正常水灰比1:1,初凝时间为15h左右）8. 冲洗喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残

9、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。9. 移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。10. 工艺流程图第1步：场地三通一平第2步：桩位测设第3步：试桩及确定工艺参数第4步：钻机就位第5步：进行钻孔第6步：插管第7步:进行喷射作业第8步：设备冲洗第9步：设备移到新孔位上第10步：重复以上操作钻机就位一引孔（扩孔）到设计标高一封堵垂向喷嘴一搅浆一由下向上旋喷作业到设计顶 -冲洗-移位。施工顺序先打试桩23根，了解施工工艺及旋喷效果，最后确定施工 参数。再进行旋喷桩的施工，施工时应先施工内排桩，后施工外 排桩，为确保桩与桩间能很好地咬合，宜采用打一跳一法

10、，且间 隔时间应大于36小时。1、钻机就位：钻机安置平稳、钻杆垂直、钻头对准孔位中心。？2、钻孔插管：采用76型旋转钻机，钻进深度为15米。？3、喷射注浆：水泥浆液应在喷注前一小时内搅拌，当喷嘴达到 设计高程喷注开始时先送高压力及喷射压力及喷浆量后再边旋 转边提升，以防浆管扭段，钻杆的旋转和提升必须连续不断。？4、冲洗及移动机具：当喷射提升到设计高程后，即告旋喷结束， 此时应立即拔出注浆管，用清洗包括泥浆泵和高压泵，管内机内不得残存浆和其他杂物，然后将机具设备移动下一个孔位。下图为某gc工艺流程：附：作业条件1、应具有工程地质勘察报告、基础施工图和施工组织设计。2、施工场地内的地上和地下障碍物

11、已清除或拆迁。3、平整场地，挖好排浆沟、排水沟，设置临时设施。4、测量放线，并设置桩位标志。5、取现场大样，在室内按不同含水量和配合比进行配方试验，已优选出合理的浆液配方。6、具设备已配齐、进场，并进行维修、安装就位，进行试运转。进行现场试桩，已确定成桩施工的各项施工参数和工艺。附：某例:(1)地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，为了直观检查高压系统的完好性以及是否能够满足使用要求，首先应进行地面试喷。(2)开喷：喷管先至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水开喷。待各压力参数和 流量参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既定的提升速度进行喷射灌浆。(3)高喷灌浆保持全孔

12、连续一次作业，作业中因拆卸喷射管而停顿后，重复高喷灌浆长度不小于。(4)在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况 时，查明原因后即使处理。(5)当孔内出现严重漏浆，拟采取以下措施进行处理：A.降低喷射管提升速度或停止提升；B.降低喷水压力、流量进行原地灌浆；C.喷射水流中掺加速凝剂；D.加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆；E.向孔内冲填砂、土等堵漏材料。(6)在高喷灌浆过程中，水泥用量根据现场土层情况确定，保证180250kg/m (180度摆喷)(7)供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度或进浆量 的措施予以处理。

13、(8)装、卸喷射管时，采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。(9)高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为止。(10)施工中如实记录高压旋喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。三、施工工艺要求及技术要点1、 旋喷桩可根据工程情况和机具条件采用单管法、二重管法和三重管法三种，工程应用较多的为单管法和三重管法。2、 旋喷桩和施工程序为：机具就位 一贯入注浆管，试喷浆 一旋喷注浆一拔管及冲洗等。3、 单管法和三重管法可用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边喷射注浆。三重管法施工须预先用钻机或振动 打桩机钻成直径150200mm的孔，然

14、后将三重注浆管插入 孔内，按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求，由下而上进行喷射 注浆，注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。4、 在插入旋时节管前，先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。如因塌孔插入困难时，可用低压（2Mpa）水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。5、 喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数见表 3-17 或根据现场试验确定。6、 旋喷施工主要机具和参数表3-177、 项目单管法二重管法三重管法8、 参数9、 喷嘴孔径（mm ）10、 喷嘴个数（个）11、 旋转速度（r/min ）12、

15、 提升速度（mm/min ）13、 小人314、 215、 2016、 200 25017、 井 318、 1 219、 102010021、 井 322、 223、 5 1524、 50 15025、 高压泵压力（ Mpa ）26、 流量（ L/min ）27、 20 4028、 60 12029、 20 4030、 60 12031、 20 4032、 60 12033、 机具性能34、 空压机35、 压力（Mpa ）36、 流量（L/min ）38、39、40、 1 341、42、 1 343、 泥浆泵压力（Mpa）44、流量（L/min ）45、 一46、 一47、 一48、 一49、

16、 3550、 100 15051、 浆液配比：水：水泥：陶土 ：碱 =（1）：1 ：52、 注：高压泵喷射的（单管法、二证明管野）是浆液或（三管法）水。附：某施工参数选择泵压：20Mpa喷嘴直径及数量：流量：3740L/min钻杆升速：粘性± 30 cm/ min砂性土 15 cm/min钻杆转速：粘性± 30r/min砂性土 15r/min水灰比：水泥：普，每米水泥用量 125Kg/m附加剂：氯化钠,三乙醇胺或水玻璃,水玻璃模数,浓度3040波美度。注意：三乙醇胺与水玻璃不能共同使用，否则会发生化学反应。6、三重管法旋喷法工艺流程为：（1）先用振动打桩机将带有活动桩靴的套

17、管打入土中，然后将套管拔出一段，拔出地面高度大 于拟旋喷的高度，然后拆除上段套管；（2）安放钻机和慢速卷 扬机，用以旋转和提升旋喷管；（3）将旋喷管通过钻机盘插入 孔内；（4）接通高压管、水泥浆管、空压管，开动高压泵、空 压机和旋转钻机进行旋喷。用仪表控制压力、流量、风量。当分 别达到预定数值时开始提升；（5）继续旋喷和提升直至预定的 旋喷高度为止；（6）拔出旋喷管和套管。7、当采用三重管法旋喷，开始时，先送高压水，再送水泥浆和 压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送30s。在桩底部边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。8、喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升 注浆管

18、。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断， 同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩 体的设计直径时，应进行复核。9、当处理既有建筑地基时，应采取速凝浆液或大间孔旋喷和冒 浆回灌等措施，以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础 间出现脱空现象，影响被加固建筑及邻近建筑。10、桩喷浆量Q （J/B）可按下式计算:式中H 旋喷长度（m）;旋喷管提升速度（m/min）;q 泵的排浆量（L/min ）;浆液损失系数，一般取。旋喷过程中，冒浆量应控制在 10%25%之间。对需要扩大加固 范围或提高强度的工程，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再 喷一遍或两遍水泥浆。11、喷到桩高

19、后应迅速拔出注浆管，用清水冲洗和路，防止凝固 堵塞。相HQ=v q（1+ B ）注：邻两桩施工间隔时间应不小于 48h,间距应不得小于46m四、施工质量标准控制1 .桩位偏差v 5cm,钻孔垂自度v 1%H.2 .钻杆要进行量测，弁作记录，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求。3 .严格按设计配合比例率拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过2小时不能使用。4 .旋喷桩施工中，严格控制空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度。5 .提升过程中，拆卸钻杆后，继续旋喷施工时，保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。6 .经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求。（一）

20、保证项目1、水泥的品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量，必须符合设计要求。2、高压喷射注浆（旋转桩）深度、直径及旋喷体强度，必须符合设计要求。检验方法为钻机取样，标准贯入、平振荷载试验、开挖检查和检查施工记录。（二）允许偏差项目旋喷桩的允许偏差及检验方法见表3-18。项次项目允许偏差（ mm ）检验方法12桩位中心位移旋喷管垂直度50100拉线和尺量检查用测斜仪或吊线和尺量检查注： 1 、 H 为旋喷管长度；2、检查数量：按桩数抽查5% 。 附：某例：(1)设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。施工时应控制好高喷桩的标高。(2)保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷

21、管顺利下至孔底。(3)高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。(4)高喷管下至距孔底时，应先启动浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底(开喷深度)后，再启 动高压泵和空压机，各项参数达到要求后方可提升，提升速度控制在815cm/min。(5)高压旋喷作业时各压力参数如下：三重管：浆压：3MPa水压：2030MPa气压：两重管：浆压：20MPa气压：直径达到 1300mm勺旋喷桩采用三重管，小于 1300mm勺旋喷桩可采用双重管。(6)浆液配制必须严格按照配比均匀上料，经常检查测定浆液比重，并做好记录。(7)高喷作业中，必须注意观察水、气、浆(两重管为气、浆压)压力和流量达到设计要求，发现 异常

22、，要立即停止提升，查明原因，及时处理。(8)分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。(9)因故停机(卸管或处理故障)时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度处，重新开机作业， 以避免回灌体出现新层。(10)遇到较硬地层时应降低提升速度，高喷参数达不到要求孔段应进行复喷。(11)采用两序施工(间隔一个)防止串孔。(12)为确保回灌体强度，冒浆不得回收和利用。(13)遇漏水孔段，应停止提升，继续注浆，冒浆后再提升；漏失严重时应采取堵漏措施，并做好记 录。(14)高喷作业时，各岗位要明确分工，统一指挥，协调一致。(15)高喷结束后，要立即清洗管路设施。(16)各种记录资料及时整理上报。附：某工程质

23、量控制(一)该工程的施工工艺为：钻机就位-清水压力钻进成孔-旋喷成桩-桩头以下3米复喷-成桩-移动钻机，进行下一桩体施工。(二)参数设置的要点由于该工程的土质种类、密实度有明显差异，若只采用单一固定的旋喷 参数，势必造成直径不匀的桩体，将严重影响承载力，因此根据本工程地质报告提供的资料，结合试桩 开挖检查的情况，选用不同的施工参数，用于处理不同地层土质情况中的成桩。(1)提升速度的设置在整个桩长范围内设置了三种：一是为了增加桩的端承力，在桩底部脱档旋喷30秒，即钻杆原位旋转喷浆不上升，以增加此部位的搅拌效果和扩大桩体的直径，形成桩底盘，二是采用2档提钻，正常成桩；三是在桩头以下3米范围复喷提钻

24、时采用最慢的 1档提钻上升，增加桩 体的密实度，因为桩顶以下3米范围将承受较大的荷载，加强此处桩体的质量对发挥桩体的承载力起关 键作用。(2)泵压的设置根据喷射机理，在钻杆下钻时采用10Mpa的清水压力，一方面防止堵喷嘴，另一方面对土体进行第一次喷射，使土体成为混合液，减小喷浆时土体的阻力，以利于浆液充分搅拌， 增加桩体的强度；喷浆采用 22Mpa的压力，是因为在米桩头处土质为粉质粘土，土质较硬，泵压小不易保证桩径，故选此压力值，达到保径的目的。(3)复喷的设置由于在米处有一层较硬粘土层，在施工措施上采用了降低旋转和提升速度的方法，同时对此段进行快速下钻， 慢速上升的复喷工艺，此工艺正好与保证

25、桩顶质量而采用的复喷措施 相同，达到一举两得的效果。(三)施工工序控制要点(1)定位：钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心，然后进行钻杆的双向调平，之后，再次调整对中，最后再精确调平。垂直度误差不超过 对中误差小于2cm.(2)钻进操作：由于在桩身不同深处采用了不同的泵压、上升和下钻速度，所以操作人员应熟悉操作工艺，严格按深度记录仪上显示的深度采用不同的参数进行控制。(3)送浆与钻进配合：司泵与司钻密切配合，并建立合理的联络信号，司钻与司泵均要求熟 知施工工序及参数，要求钻进与送水(灰浆)同步，前后协同动作，一气呵成。司泵随时注意泵压的调 整和异常情况，送水与送灰浆切换迅速， 保持送液的连续，司

26、钻注意钻进时的冒浆情况， 一旦发现异常， 立即采取有效措施，这是成桩质量控制的关键，应予以特别注意和加强管理。(4)灰浆的制作：选用优质425#普硅水泥，水灰比1:1,根据每根桩的灰浆用量， 提前制作， 并经充分搅拌，搅拌时间少于 15分钟的不得使用，超过初凝时间的浆液也不得使用；灰浆经过两道过 滤网的过滤，以防喷嘴发生堵塞；抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。(5)开挖检查：为掌握施工参数在各个区域内适用情况，在地质探孔代表区区域内均开挖米至桩头处进行实测实量， 以便对施工进行动态管理， 这是保证施工质量的一道重要工序，它可以很直观地反映桩体施工情况，以便随时调整参数，它虽不属施工工艺内容，但应

27、把它做为一道必不可少的工序， 一项质量保证措施予以充分重视。五、注意事项1 .在旋喷桩施工区最外围的一排桩采用 1, 5, 9，间隔跳打 的方法进行施工，围内部采用不跳桩按次序施工。2. 钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘要与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于°。3. 喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。 设备的压力和排量必须满足设计要求， 管路系统的密封圈必须良好， 各通道和喷嘴内不得有杂物。4. 喷射注浆作业后， 由于浆液析水作用， 一般均有不同程度收缩， 使固结体顶部出现凹穴， 所以应及时用水灰比为的水泥浆进行补灌，并要预防其它钻孔排出的泥上或杂物进入。5. 为了加人固

28、结体尺寸， 或对深层硬上， 为了避免固结体尺寸减小， 可以采用提高喷射压力、 泵量或降低回转与提升速度等措施，也可以采用复喷工艺：第一次喷射（初喷）时，不注水泥浆液，初喷完毕后，将注浆管边送水边下降至初喷开始的孔深，再抽送水泥浆，自下而上进行第一次喷射（复喷） 。6. 在喷射注浆过程中， 应观察冒浆的情况， 以及时了解土层情况， 喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。 采用单管或一重管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时， 应查明原因并采取相应的措施。 若系地层中有较大空隙引起的不冒浆， 可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量，如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升

29、和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。7. 对冒浆应妥善处理， 及时清除沉淀的泥渣。 在砂层中用单管或二重管注浆旋喷时，可以利用冒浆进行补灌已施工过的桩孔。但在粘土层、淤泥层旋喷时，因冒浆中掺入粘上或清水，故不宜利用冒浆回灌8. 在软弱地层旋喷时， 固结体强度低。 可以在旋喷后用砂浆泵注入M15砂浆来提高固结体的强度。9. 在湿陷性地层进行高压喷射注浆成孔时， 如用清水或普通泥浆作冲洗液，会加剧沉降，此时宜用空气洗孔。10. 在砂层尤其是干砂层中旋喷时， 喷头的外径不宜大于注浆管，否则易夹钻。11. 旋喷桩施工完成后，不能随意堆放重物，防止桩变形。12. 在开钻前根据管线图摸清管线位置及

30、走向， 遇有不明管线应及时向上级汇报。安全措施1、施工时，对高压泥浆要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在； 各密封圈应完整无泄漏， 安全阀中的安全销要进行试压检验。 确保能在额定量高压力时断销卸压； 压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。2、高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。3、高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后， 应能自动停止工作； 因故需较长时间中断旋喷时， 应及时地用清水冲洗输送浆液系统， 以防硬化剂沉淀管路内；

31、冬季施工，高压不得在负温下工作，施工完了应及时浆泵和管路内的积水排出，以防结冰，造成爆管。4、操纵钻机人员要有熟练的操作技能，了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能严禁违章操作。另：1、钻机就位后，应进行水平和垂直校正，钻杆应与桩位一致，偏差应 10mm 以内，以保证桩垂直度正确。2、在旋喷过期作废程中往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面， 如冒浆量小于注浆量20% ， 可视为正常现象，超过者划出现不冒浆时，应查明原因，采取相应的措施。通常冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致， 可采取提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋喷速度等措施，来减少冒浆量； 不冒浆大多是地层中有

32、较大空隙所致， 可采取在浆液中掺加适量的速凝剂， 缩智固结时间或增大注浆量， 填满空隙，再继续正常旋喷。3、在插管旋喷过程中，要防止喷嘴被泥砂堵截塞，水、气、浆、压力和流量必须符合设计值，一旦堵塞，要拔管清洗干净，再重新插管和旋喷。插管时应采取边射水边压力控制在 1Mpa ，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。4、钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断；下拆卸钻杆伸入下节有 100mm 以上的搭设长度，以免桩体脱节。钻机发生故障， 应停止提升钻杆和旋喷， 以防断桩， 并应立即检修排除故障；为提高桩的承截力，在桩底部 1m 范围内应适当增加旋喷时间。作为端承桩应深入持力层2m 为宜。5、相

33、邻桩施工间距宜大于4m,相邻两桩间距较小（D ）,施工间隔时间表，应不小于48h 。6 、当处理既有建筑地基时，应采取速度凝浆液或大间距离孔旋喷和冒浆回灌等措施， 以防旋喷过程中在基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象， 影响被加固建筑及邻近建筑； 司时应对建筑物进行沉降观测。7 、桩的质量检验应在旋喷施工结束4 周后进行正确使用旋喷桩的几个点 ：1. 采用门架式维护结构坑内范围内无支撑， 对于基坑开挖施工带来很大方便。2. 结合高压旋喷桩在砂质层中起到固结桩脚和阻隔水流的作用， 在旋喷桩施工过程中应严格控制桩位、 水泥浆的水灰比以及桩位提升速度。3. 三排桩门架式刚架围护结构体系具有很大的

34、抗侧刚度， 受力合理位移变形少，适用于深基坑开挖支护。4. 本支护系统在本工程整个施工过程中起到很好的防护作用，没有出现位移变形等情况， 说明门架式刚架围护体系在技术上是可行的。某例：1 .桩孔测量定位(1)依据规划红线图，总平面图及桩位布置图等资料，测量放出控制点轴线，请业主及监理复测验收。(2)在不受施工影响的地方设置若干个永久性控制点及方向线，根据总平面布置图及桩位布置图建立测 量控制网。(3)用经纬仪及水准仪测量定位，并经二次检测确认无误后方可确定旋喷孔位，并在孔位之上做上明显 和稳定的标记。2 .钻孔施工钻进成孔：先米用工程钻机引孔。钻孔直径和深度：钻孔时，其引孔口径为110mrrr

35、130mm终孔直径不小于W1mm终孔深度为设计要求深度以下500mm引孔钻进时，原则上采用清水钻进，若出现垮孔，采用优质膨润土作为制浆用主要材料，新制泥浆配 合比拟为：水750L,粘土 650kg,碳酸钠68kg,如采用双重管引孔旋喷一体机，则引孔由旋喷台车自身 完成。施工时，分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统，防止串浆、混浆。3 .水泥浆液制备(1)浆液和水泥材料：高喷灌浆采用普通硅酸盐水泥或复合水泥，浆液水灰比为1 ： 1：1,水泥掺量为18%,采用高速搅拌机搅拌，纯拌合时间不少于1min,且应连续制浆。(2)浆液搅拌及浆液质量控制：选用 ZJ-400型高速搅拌机，进行浆液搅拌，由送浆工对浆

36、液浓度、 密度、温度和时间等进行检测和记录，据此控制浆液质量。4 .高压旋喷灌浆施工(1)地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，为了直观检查高压系统的完好性以及是否能 够满足使用要求，首先应进行地面试喷。(2)开喷：喷管先至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水开喷。待各压力参数和流量 参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既定的提升速度进行喷射灌浆。(3)高喷灌浆保持全孔连续一次作业，作业中因拆卸喷射管而停顿后，重复高喷灌浆长度不小于。(4)在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时， 查明原因后即使处理。(5)当孔内出现严重漏浆，

37、拟采取以下措施进行处理：A.降低喷射管提升速度或停止提升；B.降低喷水压力、流量进行原地灌浆；C.喷射水流中掺加速凝剂；D.加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆；E.向孔内冲填砂、土等堵漏材料。(6)在高喷灌浆过程中，水泥用量根据现场土层情况确定，保证 180250kg/m (180度摆喷)。(7)供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度或进浆量的措 施予以处理。(8)装、卸喷射管时，采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。(9)高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为 止。(10)施工中如实记录高压旋喷灌浆的各项

38、参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。五、质量保证措施(1)设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。施工时应控制好高喷桩的标高。(2)保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。(3)高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。(4)高喷管下至距孔底时，应先启动浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底(开喷深度)后，再启动高压泵和空压机，各项参数达到要求后方可提升,提升速度控制在815cm/min。(5)高压旋喷作业时各压力参数如下：三重管：浆压：3MPa水压：2030MPa气压：两重管：浆压：20MPa气压：直径达到 1300mm勺旋喷桩采用三重管，小于 1300mm勺旋

39、喷桩可采用双重管。(6)浆液配制必须严格按照配比均匀上料，经常检查测定浆液比重，并做好记录。(7)高喷作业中，必须注意观察水、气、浆(两重管为气、浆压)压力和流量达到设计要求，发现异常， 要立即停止提升，查明原因，及时处理。(8) 分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。(9)因故停机(卸管或处理故障)时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度处，重新开机作业，以避 免回灌体出现新层。(10) 遇到较硬地层时应降低提升速度，高喷参数达不到要求孔段应进行复喷。(11) 采用两序施工(间隔一个)防止串孔。(12) 为确保回灌体强度，冒浆不得回收和利用。(13) 遇漏水孔段，应停止提升，继续注浆，冒

40、浆后再提升；漏失严重时应采取堵漏措施，并做好记录。(14) 高喷作业时，各岗位要明确分工，统一指挥，协调一致。(15) 高喷结束后，要立即清洗管路设施。(16) 各种记录资料及时整理上报。某例 ： 施工要点及注意事项？1、 喷注中途发生机械故障时， 应停止提升和喷射以防桩体中断，同时立即排除故障。如泵压增高也不出浆，则是喷嘴堵塞，泵压达不到要求值则可能是高压部分密封性能不好， 连接处或旋转处漏浆、漏水。？2、冒浆的处理在旋喷过程中，往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沾着注浆管管壁冒出地面， 通过对冒浆的观察， 可以及时了解土层状况，旋喷的大致效果和旋喷合理性等。根据经验。冒浆(内有土粒、水及浆

41、液)量小于注浆量20%者为正常现象，超过 20%或完全不冒浆时应查明原因并采取相应措施：？1)若地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可能在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定范围内凝固。另外还可以在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常施工。？2)冒浆过大的原因，一般是有效喷射范围与注浆量不相应，注浆量大大的超过旋喷固结所需的浆量所致， 减少冒浆的措施有三种：提高喷射压力。适当缩小喷嘴孔径。加快提高和旋转速度。？3、由于浆液析水、收缩，固接体顶部有可能出现凹穴，一般深，必须采取措施予以消除。 对于新建地基可以直接再次注入浆液填满凹穴。某例 ; 旋喷参数的确定1、压力参数的确定一般情

42、况下采用加大泵压力来增加其流量及流速， 进而增大喷射力。 根据以往经验， 本工程压力选择为： 03 米时， 采用 25Mpa ，3 米以下时采用 23Mpa 。2、旋转提升参数的确定旋转、 提升的速度与喷流半径有关， 而有效半径与喷嘴的几何尺寸和喷射角度有相互联系， 并直接影响喷流的特性。 根据施工经验， 旋喷提升速度宜控制在2528cm/min 范围内， 旋转速度宜控制在2028r/min范围内。其中在顶部1m应选用较慢的转速和提升速度。一般为 2023cm/min 速度提升， 20r/min 旋转。3、喷嘴直径喷嘴安装在钻头侧面， 是旋喷注浆的关键部分， 喷粉直径大小对喷射流速度影响很大。

43、一般单管注浆中喷嘴直径选用。三、旋喷注浆参数确定1、喷射直径的估计旋喷后的固结体尺寸由以下因素决定： 土的类别及密实程度， 高压旋喷注浆方法，喷射技术。根据我国使用的水泥浆液， 压力为 20Mpa 左右、 喷嘴孔径 d 时。旋喷固结体直径（D）可按标贯次数（N）进行估计：粘性土(适用于 0N 5： D=154N21/154N2砂类土(适用于 5N 15： D=1/770 ( 350+10N-N2 )2、布孔形式根据现场实际情况，本工程采用三角形布孔。矩形布孔四、高压旋喷注浆施工工艺的技术要求1、施工工艺1.1 钻机就位钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直， 施工时旋喷管的允许偏斜不得大于 % 。

44、1.2 钻孔单管旋喷常使用 76 型旋转振动钻机，钻进厚度达30m 以上，适用于标准贯入度小于 40 的砂土和粘性土层。当遇到比较坚硬的地层时宜用地址钻机钻孔。 钻孔位置与设计位置的偏差不得大于50mm。插管插管是将喷管插入地层预定深度。使用 76 型振动钻机钻孔时，插孔与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地址钻机钻孔完毕，必须拔出岩芯管，并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中。为了防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力不超过1Mpa 。若压力过高易将空壁射塌。、喷射作业当喷管插入预定深度后。 由下而上进行喷射作业， 值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、

45、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。、冲洗喷射施工完毕后，应把注浆管等机具冲洗干净，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。、移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。五、主要技术要求1.钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于 °2、喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。 管路系统的密封圈必须良好。 各通道和喷嘴内不得有杂物。3、喷射注浆时要注意准备，开动注浆泵，待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后，才开始提升注浆

46、管。自下而上喷射注浆。4、喷射注浆时，开机顺序也要遵守第 3 条的规定。同时开始喷射注浆孔的孔段要与前段搭接防止固结体脱节。5、喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固体体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为 1 的水泥浆进行补灌，并要预防其他钻孔排除的泥土或杂物进入。6、为了加大固结体尺寸，或深层硬土为避免固结体尺寸减小，可以采用提高喷射压力、 泵量或降低回转与提升速度等措施， 也可采用复喷工艺。7、冒浆的处理，在旋喷处理中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。 通过对冒浆的观察， 可以及时了解土层状况、 旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。 根据实

47、验， 冒浆 （内有土粒、 水及浆液） 量小于注浆量的 20%为正常。超过 20%或完全不冒浆时， 应查明原因并采取相应的措施。 若是地层中有较大空隙引起的不冒浆， 则可以在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固。另外，还可以在空隙地段增加注浆量，填充空隙后再继续正常旋喷施工。冒浆量无穷大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应， 注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。 减小冒浆的措施有三种：提高喷射压力；适当缩小喷嘴直径；控制固结体形状。在正常情况下的冒浆可沿公路横向方向， 在相邻两个孔之间开挖排浆沟， 形成桩与桩之间的系梁， 以便提高复合地基总体承载力。高压旋喷

48、灌浆施工方法说明1 工程简要概况本工程砂砾石层截渗采用旋喷桩，施工轴线长度 283m。分河床段和两岸段，河床段砂砾石层厚度8-12m ，上接心墙粘土，底部为基岩；两岸段无砂砾石层，心墙粘土以下为基岩。初设旋喷孔距，钻孔工作量为8535m,旋喷工作量为2471m。截渗面积2289m2。2 施工程序高压旋喷灌浆孔均分两序或三序施工（遇串浆、串风现象，分成三序施工），总程序为：施工临建（包括水管、电缆铺设、排污系统和集中制浆站建造）、高喷灌浆试验、高喷钻孔、高喷灌浆（先封堵河床段，后施工两岸段）和墙体检查。高喷灌浆施工程序见图 3-1。？图 3-1 高喷灌浆施工程序图3 钻孔施工工艺钻孔设备拟采用

49、9 台地质钻机造孔，其中重庆探矿机械厂生产的 XY-2 型钻机5台和杭州探矿机械厂生产的SGZ-mA型回转式地质钻机各 4 台。每台钻机配一台 BW200/4 型双作用柱塞泵钻孔。？钻孔方法钻进方法采用硬质合金回转钻进、 金刚石钻进、 合金牙轮钻进等方法成孔。 心墙粘土层段一般宜采用干钻取芯成孔， 必要时可向孔内加入少量清水或泥浆； 亦可采用泥浆钻进， 冲洗液选用优质粘土泥浆或膨润土泥浆； 当坝体心墙粘土适合于自然造浆时， 可用清水做为冲洗液， 但泵量应根据需要严格控制。 各种造孔方式均以不破坏坝体心墙粘土结构为原则。 砂砾石层采用硬质合金回转钻进、合金牙轮钻进，泥浆护壁，基岩段造孔采用硬质合

50、金回转钻进或金刚石钻进方法。钻孔基本要求孔径：高喷钻孔孔径不小于110mm。孔深：终孔深度以达到设计要求为准，即伸入基岩。孔斜：孔斜合格标准为偏斜率<%o桩位： 根据施工图纸规定的桩位进行放样定位， 其中心允许误差应不大于1%孔距。孔斜测量与控制孔斜测量测量仪器采用上海地质仪器厂制造的 KXP-1 轻便测斜仪，便于操作， 可直接从操作箱刻度盘上观察到测量结果， 精度可满足工程使用要求。 因钻孔孔径比仪器外径较大， 以求测量结果真实准确， 测孔时配加导向， 测斜仪安装在导向管内， 与导向管 （长度，外径与钻孔钻具外径相同）同心同轴。导向装置如图 3-2 所示。3-2 测斜仪导向装置图 孔斜

51、控制钻孔偏斜是影响墙体可靠搭接的关键因素， 施工时采取以下措施进行防斜：钻机加设底座，力求钻机工作时保持平稳。钻机就位后， 应垫稳及调整好钻机， 使开孔钻具保持铅垂状态。随时校对立轴垂直度， 加长粗径钻具， 禁止使用弯曲钻杆和弯曲的粗径钻具。除开孔外，不得使用短小钻具，钻具长度应保持在以上，并在钻进时合理使用钻进参数。钻孔每 5-10m 进行一次孔斜测量， 对钻孔过程实施检测， 如孔斜偏差较大， 应及时采取有效措施纠偏 （如钻具上下往复拉动修复、填孔重钻、扩孔修复等）。固壁泥浆采用当地优质粘土或采用膨润土做为造浆主要材料。 泥浆性能参数指标按表3-1 控制：表 3-1 泥浆性能指标控制标准表指

52、标？ 泥浆密度(g/cm3)马氏漏斗粘度(s启砂量(%)粘土泥浆 <35- 40W 10膨润土泥浆<30- 35W5泥浆净化及回收钻孔时，孔口返出的泥浆经排浆沟、沉淀池沉淀后，用泥浆泵再次泵入钻杆循环使用，排浆沟、沉淀池的浆渣人工挖出，运至指定地点堆放。 当泥浆中含砂量增多不能满足护壁要求时， 应采用特殊除砂措施(振动筛除砂)或废弃。4 高喷灌浆施工工艺高喷墙设计方案 设计方案高喷墙设计为旋喷桩防渗墙， 在防渗墙轴线上单排布置。 两岸段孔距，伸入基岩，伸入心墙内；河床段孔距m ，伸入基岩，伸入心墙内。旋喷桩布置及墙体搭接型式如图所示。图 3-3 三管旋喷墙体搭接示意图高喷防渗墙设计

53、要求及性能指标防渗墙有效搭接厚度应不小于 60cm。渗透系数应不大于：心墙粘土层1M0-6cm/s,坝基砂砾石层5X10-6cm/s。防渗墙抗压强度应不小于：心墙粘土层3MPa ，坝基砂砾石层8MPa。机具配置拟采用一台高喷台车 （组装高喷震动锤， 频率 800HZ ， 冲击功） 、一台高压清水泵、 一台空压机和一台灌浆泵组装成一套高喷设备进施工，高压喷射设备组装见图3-4。？CYP-50 高喷机？3-4 高压喷射设备组装示意图3D2-SZ 高压清水泵高压旋喷施工方案旋喷桩施工采用预先成孔，而后下入高喷管进行。旋喷试验建议工艺参数高喷注浆试验建议工艺参数如下（供参考），试验施工时由设计决定：表

54、 3-2 高喷注浆试验建议工艺参数地层砂砾石层粘土层基岩组别 12121孔距 m？提升速度cm/min8-1010-128-1015-20旋转速度r/min6-88-1010-128-1015-20水压 MPa38-4038-4038-4038-4038-40水量 L/min75-120100-120100-120100-12075-120浆压 MPa？浆量 L/min70-8070-8070-8070-8070-80风压 MPa？风量 m3/min ？进浆密度g/cm3wwwww通过对旋喷固结体钻孔取芯、 注水试验和围井开挖检查成果分析后， 对试验工艺参数进行优化调整， 确定高喷注浆施工工艺参数。试验设备表 3-3 旋喷试验设备表序号设备名称型号、规格单位数量备注1钻机SGZ-IDA台2钻孑L2 高喷机 CYP-50 台 1 三管机下设喷管、提升喷射3 高压清水泵3D2-SZ 台 1 供高压水4 空压机 6m3 台 1 供压缩空气5 浆泵 BW200/4 台 1 供浆6 高速搅拌机ZJ-400 台 2 配制水泥浆液7 泥浆搅拌机300L （双桶）台 1 配制泥浆8 振动筛台 1 回收浆液9 水泵 IS 单级 20m3/min 台 1 供水10排污泵 2PN 台 1 排污高压喷射灌浆作业？高压喷射灌浆作业钻孔验收合格后， 进入喷浆作业。 首先高喷台车就位、 进行调平、支撑点垫