高压旋喷法施工工艺

压旋喷法施工工艺
压喷射注浆施工工艺如图1所示。

图1 高压喷射注浆施工工艺
施工顺序
)钻机就位。

钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时喷管的允许倾斜度不得大于1.5％。

)钻孔。

单管旋喷常用76型旋转振动钻机，钻探可达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进。

一般在二重管和三重管旋喷法施工中都采用地质钻机钻孔。

钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50 mm。

)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，插管与钻孔两道工序合二为一。

如用地质钻机钻孔完毕，必须拨出岩芯管，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。

)喷射作业。

当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业。

值班技术人员必须时刻注意捡查浆液初凝时间、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。

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)。

)冲注。

喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。

通常把浆换成水，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。

高压喷射注浆参数
表1 常用高压喷射注浆参数
常用高压喷射注浆的种类单管法二重管法三重管法
适用的土质砂土、粘性土、黄土、杂填土、小粒径砂砾
浆液材料及其配方
以水泥为主要材料，加入不同外加剂后可具有速凝、早强、
抗蚀、防冻等性能，常用水灰比1:1，亦可用化学材料
常用高压喷射注浆参数水
压力(MPa) ——20
流量L/min ——80～120
喷咀孔径
(mm)及个数
——
φ2～φ3
(一或二个)
空
气
压力(MPa) —0.7 0.7
流量L/min —1～2 1～2
喷咀孔径
(mm)及个数
—1～2(一或二个) 1～2(一或二个)
浆
液
压力(MPa) 20 20 1～3
流量L/min 80～120 80～120 80～120
喷咀孔径
(mm)及个数
φ2～φ3
(二个)
φ2～φ3(一或二
个)
φ10(二个)～φ14(一
个)
注浆管外径(mm) φ42或φ45 φ42、φ50、φ75 φ75或φ90
提升速度
(cm/min)
20～25 约10 约10
旋转速度(r/min) 约20 约10 约10
高压喷射注浆工艺
压喷射注浆固结体的质量因素较多，当某个工程确定采用一定形式的高压喷射注浆法之后，注浆工艺则是影响固结体的主要因素之一。

)喷射程序
种高压喷射注浆均自下而上(水平喷射由里向外)连续进行。

当注浆管不能一次提升完成，需分成数次卸管时，卸管后再喷射注浆的搭接长度不应小于100mm，以保证固结体的整体性。

)长桩高帷幕墙的喷射工艺
于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，往往有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异和不同。

若采用单一的技术参数来喷射长桩或高帷幕墙，则会形成直径大小极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低，旋喷桩之间交联不上或防渗帷幕墙出现缺口，防水效果不良等问题。

因此，长桩和高帷幕墙的喷射工艺，对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要多喷些时问，适当放慢提升速度和旋转速度或提高喷射压力。

)复喷工艺
不改变喷射技术参数的条件下，对同一土层作重复喷射(喷到顶再放下重喷该部位)，能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度，并提高固化强度。

复喷时可先喷水最后一次喷浆或全部喷浆。

复喷的次数愈多固结体增径加长的效果愈好。

)冒浆处理工艺
旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面。

通过对冒浆的观察，可以及时了解地层状况、判断旋喷的大致效果和判定旋喷参数的合理性等。

根据经验，冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量20％者为正常现象．超过20％或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。

1)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，检查封密性能。

2)出现不冒浆或断续冒浆时，若土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；若附近有空洞、通道，则应不提升注浆管继续注浆直到冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直至冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆池在注浆管附近凝固。

施工技术要求
确保旋喷桩满足设计要求，严格按照下列技术要求进行旋喷施工：
) 施工时应准确定位，保证旋喷桩位偏差不得大于5cm，施工精度可
用钻孔机的倾斜计和经纬仪实施。

) 严格控制垂直度，旋喷机就位后，应对钻机进行水平校正，使钻头垂直下钻到预定深度，必须保证孔身垂直度≤1％。

) 钻进深度必须达到要求标高，严禁中途终孔。

) 旋喷成桩时宜均匀连续上提，无论何种原因造成停喷，再喷时必须下钻20cm以上进行搭接，以防桩体脱节夹泥夹砂。

) 旋喷过程中浆压必须稳定达到确定值，一经发现压力不稳或达不到要求，应及时停喷检修。

) 严格按照设计要求的水灰比搅制浆液，不得偷工减料，浆液不得出现沉淀离析现象。

) 旋喷注浆过程要作详细记录，内容包括浆液种类、配比、注浆压力及旋转提升速度等。

施工注意事项
) 钻机或旋转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0.5°。

)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。

)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0.6的水泥浆进行补灌，并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物进入。

)为了加大固结体尺寸，或对深层硬土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，自下而上进行第二次喷射(复喷)。

)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。

采用单管或二重管喷射注浆时，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和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。

采用三重管喷射注浆时，冒浆量则应大于高压水的喷射量，但其超过量应小于注浆量的20%。

)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。

但在黏土层、淤泥层旋喷或用三重管注浆旋喷时，因冒浆中掺入黏土或清水，估不宜利用冒浆回灌。

)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。

)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。

)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。