高压水泥旋喷桩施工方案

（一）高压水泥旋喷桩高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成持续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不适宜采用。合用范畴以下：（1）高压喷射注浆法合用于解决淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。（2）当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场实验成果拟定其合用程度。应通过高压喷射注浆实验拟定其合用性和技术参数。（3）高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架构造的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水含有侵蚀性，应谨慎使用。（4）高压喷射注浆法可用于现有建筑和新建建筑的地基加固解决、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、避免管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。（二）施工准备1、施工前准备工作（1）在设计文献提供的多个技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步理解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。（2）准备充足的水泥加固料和水水泥的品种、规格、出厂时间经实验室检查符合国家规范及设计规定,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。普通水泥为325号普通硅酸盐水泥。水要干净，酸碱度适中，pH值在5～10之间。（3）根据补充勘探资料，在选择的实验工点加固范畴内的各代表性地层用薄壁取土器采用必需数量的原状土送实验室，对获得的土样在进行实验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽量保持不变。（4）室内配合比实验根据设计规定的喷浆量或现场土样的状况，按不同含水量设计并调节几个配合比，通过在室内将现场采用的土样进行风（烘）干、碾碎，过2～5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学实验，拟定施工喷浆量、水灰比。普通水灰比可取1.0～1.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适宜掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若实验之前土样的含水量发生了变化，应调节为天然含水量。（5）试桩实验根据室内实验拟定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在实验工点打设数根试桩，并根据试桩成果，调节加固料的喷浆量，拟定搅拌桩搅拌机提高速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。（6）推土机、挖掘机配合自卸汽车去除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计规定整平，填出路拱。根据施工现场实际状况，施作临时排、截水设施，并在施工范畴以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。（7）按设计规定完毕施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标记。2、重要施工机具、设备（1）高压喷射注浆法所用施工机具设备，有国产设备和进口设备。施工用重要设备机含有:地质成孔设备，制浆设备，供气、供水、供浆设备，喷射注浆设备，控制测量检测设备。（2）根据工程需要和场地地质条件选用施工机具设备。3、施工现场（作业条件）规定（1）平整场地，去除地面和地下可移动障碍，应采用避免施工机械失稳的方法。（2）建齐施工用的临时设施，如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库等。（3）施工平台应做到平整坚实，风、水、电应设立专用管路和线路。（4）施工单位应制订环保方法，施工现场应设立废水、废浆解决和回收系统。（5）施工现场应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。（6）施工前应测量场地范畴内地上和地下管线及构筑物的位置。（7）基线、水准基点，轴线桩位和设计孔位置等，应复核测量并妥善保护。（8）机械组装和试运转应符合安全操作规程规定。（9）施工前应设立安全标志和安全保护方法。4、技术准备（1）施工前，建设、设计、监理等单位向施工单位进行技术交底，并提供下列文献和资料:1）工程设计报告和地基与基础的施工图件。2）施工场地的工程地质水文地质资料。3）施工场地地上范畴的高压线、电话线、各类管线等资料。4）施工场地地下管线及已建有的地下构筑物的有关资料。5）必要的荷载实验及其它有关实验资料。6）施工技术规定，涉及质量原则和检查办法。7）施工前已完毕的有关实验报告。8）施工中使用的原则和有关文献。9）施工场地四通一平和测量基准点资料。（2）施工单位在开工前应做好下列工作:1）编制施工组织设计；2）建立质量确保体系；3）制订安全操作规程；；4）制订劳动保护和文明施工方法；5）组织施工人员进行技术交底和培训；6）组织学习国家安全生产的法律、法规；7）施工统计所用多个表格应符合规范规定。（三）施工办法及注意事项1、施工工艺（1）钻机定位移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不不不大于1%～1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水实验，用以检查喷嘴与否畅通，压力与否正常。（2）制备水泥浆桩机移位时，即开始按设计拟定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。（3）钻孔（三重管法）当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）。（4）插管（单重管法、二重管法）当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时启动高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应不不大于额定值。三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为避免泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水。（5）提高喷浆管、搅拌喷浆管下沉达成设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩拟定的提高速度提高钻杆。若为二重管法或三重管法施工，在达成设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达成预定数值时开始提高，继续旋喷和提高，直至达成预期的加固高度后停止。（6）桩头部分解决当旋喷管提高靠近桩顶时，应从桩顶下列1.0m开始，慢速提高旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提高0.5m，直至桩顶停浆面。（7）若遇砾石地层，为确保桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述4～6环节重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提高至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提高出地面，关闭钻机。（8）清洗向浆液罐中注入适量清水，启动高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。（9）移位移动桩机进行下一根桩的施工。（10）补浆喷射注浆作业完毕后，由于浆液的析水作用，普通都有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。（11）回灌喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止，确保高喷防渗墙固结后墙顶标高，回灌浆液普通采用邻孔高喷冒浆静压充填。（12）统计施工中钻孔、高喷灌浆的各道工序应具体、及时、精确统计，全部统计需按规定使用统一表格。3、推荐的重要施工技术参数采用三管旋喷桩施工工艺，旋喷桩直径800mm,桩间距550mm,咬合250mm,帷幕桩长21m，水泥采P.SA32.5矿渣硅酸盐水泥，掺入JB-F高效防腐阻锈剂，掺入量为胶凝材料的3%-5%。（1）单重管法浆液压力20～40MPa，浆液比重1.30～1.49，旋喷速度20rmin，提高速度0.2～0.25m/min，喷嘴直径2～3mm，浆液流量80～100L/min（视桩径流量可加大）。（2）二重管法浆液压力20～40MPa，压缩空气压力0.7～0.8MPa。（3）三重管法浆液压力0.2～0.8MPa，浆液比重1.60～1.80，压缩空气压力0.5～0.8MPa，高压水压力30～50MPa。4、施工注意事项（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，倾角与设计误差普通不得不不大于0.5°（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规定。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，才开始提高注浆管。自下而上喷射注浆。（4）喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，普通都有不同程度的收缩，使固体体顶部出现凹穴，因此应及时用水灰比为0.6~1的水泥浆进行补灌，并要防止其它钻孔排除的泥土或杂物进入。（5）为了加大固结体尺寸，或深层硬土为避免固结体尺寸减小，能够采用提高喷射压力、泵量或减少回转与提高速度等方法，也可采用复喷工艺。（6）冒浆的解决，在旋喷解决中，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，能够及时理解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。根据实验，冒浆(内有土粒、水及浆液)量不大于注浆量的20%为正常。超出20%或完全不冒浆时，应查明因素并采用对应的方法。若是地层中有较大空隙引发的不冒浆，则能够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畴内凝固。5、施工中若干问题的解决（1）喷射半途发生机械故障时，应停止提高和喷射以防柱体中断，同时立刻排除故障。如泵压增高也不出浆，则是喷嘴堵塞;泵压达不到规定值则可能是高压部分密封性不好，连接处或旋转处漏浆、漏水。（2）当发现浆液喷射局限性影响固结质量，可进行重复喷射。原位重复喷射时，冲击破坏的浆土混合液体，所受阻力较小，因此有增加固结体直径的效果，增大的数值重要随土质密度而异。（3）当发现浆液初凝时间超出20h(正常初凝时间应为15h左右)，应及时停止使用该水泥。在喷射过程中有一定数量的土粒，随部分浆液(不大于注浆量的20%)沿注浆管管壁冒出地面属正常现象。如果出现超出20%或完全不冒浆等异常状况，应查明因素并采用对应方法。（4）按地质剖面图及地下水等质料，在不同深度，针对不同地层土质状况，选用适宜的喷射参数;对深层、硬土，应增加压力和流量或适宜减少旋转和提高速度。（5）由于浆液析水、收缩，固结体顶部有可能出现凹穴，普通深0.3m～1.0m，采用在原旋喷孔位进行两次注浆的办法进行解决，第二次所注浆液应含有一定的膨胀性。（四）质量控制方法1、材料质量控制（1）注浆所用的固化剂和外掺剂品种、规格及性能应符合设计。（2）水泥在使用前需作质量鉴定，搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌合用水原则》。（3）为理解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方，必须取现场各层土样，在室内按不同含水量和配合比进行实验，优选出最合理的浆液配方。在正式施工前现场进行喷射实验，查明喷射固结体的直径和强度，验证设计的可靠性和安全性。2、施工工艺控制（1）在正式施工前应进行成桩工艺实验。（2）施工中钻机安放平稳，钻杆保持垂直,其倾斜度不得不不大于1.5%，钻机位置与设计位置偏差不得不不大于50mm。注浆管分段提高的搭接长度不得不大于100mm。（3）在注浆过程中出现压力骤然上升或下降。大量冒浆等异常状况时，应及时停止提高和注浆，以防断桩。（4）严格对固结体的质量进行检查涉及检查固结体的整体性和均匀性、固结体的有效直径、固结体的垂直度、固结体的强度特性涉及轴向压力、水平压力、抗冻性和抗渗性，固结体的溶蚀和耐久性。（5）喷射注浆时要注意设备开动次序。以三重管为例，应先空载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压浆，然后同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐步升高至规定值。风水畅通后，旋转注浆管，并开动注浆泵，先向孔内送清水，待泵量泵压正常后即可将注浆泵的吸水管移至储浆桶开始注浆。待估算水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提高注浆管，自下而上喷射注浆。（6）喷射注浆中需拆卸注浆管时，应先停止提高和回转，同时停止送浆，然后逐步减少风量和水量，最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时，开机次序也要恪守上条规定。（7）喷射注浆达成设计深度后，即可停风、停水，继续用注浆泵注浆，