旋喷桩技术研究及施工工艺等相关资料

旋喷桩技术研究及施工工艺等相关资料
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。

施工中通常分为两个工作流程，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与质量。

旋喷桩的要紧特征如下：
1．旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑或者软塑粘性土、素填土、粉土、砂土、人工填土与碎石土等地基，而当土层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或者有较多的有机质与地下水流速过大时，则需慎重使用或者根据现场试验结果来确定其适用性。

2．由于固结体的质量明显提高，它既可用于工程新建之前，又可用于竣工后既有建筑物的托换工程，可不损坏建筑物的上部结构，有的时候甚至可不影响使用功能，运营照旧。

3．施工时只需在土层中根据工程需要钻某一规格的钻孔，便可在土中喷射成直径为0.4～2.5m的水泥土固结体，因而，施工时能贴近既有建筑物，成型灵活，施工简便。

4．浆液以水泥为主体，料源广阔。

在地下水流速快、含有腐蚀性、土的含水量大或者固结体强度要求高的情况下，则可在水泥中掺入适量的外加剂，以达到速凝、高强、抗冻、耐蚀与浆液不沉淀等效果。

5. 在施工方法上，可分别使用单管法、双重管法、三重管法；在喷射形式上又可分为旋喷、定喷与摆喷三种，加固深度通常大于 5.0m。

其具有成桩速度快、效率高、施工无振动、无噪音等特点；但施工中水泥浆流失（浪费）较多，会造成一定范围的施工环境污染。

旋喷桩（加固体）可用于既有建筑与新建建筑地基加固，深基坑、地铁等工程的土层加固或者防水。

而在基坑围护工程中多以定喷或者摆喷形式单独作为防渗幕墙使用，或者与抗伏排桩配合（做桩间定向摆喷）作为防渗挡墙使用。

水泥土搅拌法处理软土的固化剂宜选用强度等级为32.5级以上的普通硅酸盐水泥。

水泥的掺量除块状加固时宜为被加固土质量的7％-12％外，其余宜为12％-20％。

湿法的水泥浆水灰比可选用0.45-0.55。

水泥用量=桩长*桩的设计截面积*土的密度*掺量系数（通常取15%-20%）
旋喷桩桩径与水泥量可根据地质条件估算，但最好还是根据现场试验结果确定。

现场试验准确，但太费时，通常考虑各地地质条件/工法及施工目的等因素结合经验确定。

现在旋喷桩的要求低了，前几年我们做时，三重管（直径 1.2m考虑）要500KG/M，双重管要2250KG/M左右。

近来，很多单位参照SMW的水泥参量，定为20%（即水泥重量/加固土体重量=20%），楼主根据这个公式计算吧。

我公司上年底做的一个高压旋喷桩工程，桩径600，用PO32.5普通硅酸盐水泥，每延米桩长水泥用量200Kg。

双管双高压施工参照单管旋喷水泥用量，普通双管水泥用量比较大，每米大概要用到300kg。

水灰比通常在0.6至1之间，本工艺不能以工式计算,应根据旋喷桩的作用及地质情况而定.（最好是先做试桩）。

高压旋喷桩的设计是以实际地层做以最有保证设计而定.由压力,所需桩的强度及桩的作用而设计，其所需的压力决定桩径,提升速度转速与水泥浓度决定了桩的强度及水泥用量。

由于旋喷桩是属于由高压喷射水泥浆与原土混合而换填原土层因此缺失系数没必要计算。

因此通常情况是由设计方提供水泥用量由水泥用量确定提速。

根据实际施工经验如下：止水桩；压力25-30MP，提升速度0.18-0.22m/min，浓度0.8，喷嘴直径2.0-2.2mm其水泥用量为150-200kg/m。

加固桩根据水泥量适当调节提升速度
1．施工设备。

要紧由钻机与高压发生设备两大部分构成，由于喷射方式不一致，单管、二重管与三重管旋喷作业所使用的机具类型与数量不一致。

高压发生设备要紧有高压泵、泥浆泵、空压机、注浆管、高压胶管、液体流量计、风量计等。

2．注浆材料。

旋喷桩用的材料分为主材与外加剂。

主材为水泥，常使用的水泥有普通硅酸盐水泥、高早强水泥、低热水泥与抗硫酸盐水泥等。

关于无特殊要求的工程，通常选用32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。

在使用之前，通常都要进行专门的检测。

3. 旋喷桩水泥用量操纵：单管法200-250kg/m；双管法350-450kg/m；三管法700-800kg/m。

（一）项目概况
某高层住宅楼项目位于市内，周围建筑物林立。

拟建住宅楼主楼为地下一层，地上十八层。

本工程基础使用钢筋混凝土筏板基础，地基使用旋喷桩处理后的复合地基。

场地地貌单元属于黄河冲积平原，场地地形基本平坦。

场地内地层除地表有0.5～1.1m厚的杂填土外，从上至下共有三套地层，第6～10层为低压缩性土，其余各层为中等压缩性土。

场地内地下水属潜水类型，地下水稳固水位在地表下列约 6.1m，地下水对钢筋砼不具有侵蚀性。

场地土为中软场地土，场地内不存在可液化地层。

1．设计参数。

（1）桩端持力层的选择。

根据岩土工程勘察报告，考虑按侧摩阻力与端阻力计算的单桩承载力略大于按水泥土强度计算的单桩承载力的要求，确定以分布稳固、低压缩性、密实状态的第10层粉土作为桩端持力层。

（2）桩径、桩长及桩身强度。

处理范围的土层要紧是粉土与粉质粘土。

据此，当使用单管旋喷施工工艺时，桩径通常使用D=600mm。

根据地下底板埋深与桩端持力层的要求，选择有效桩长L=11.50m，桩间距为1.4m，布桩方式为正方形，平均桩径为600mm，面积置换率为14.42%。

2．注浆材料的选择及配比。

本次旋喷桩要紧是以强化地基为目的，选用的注浆材料为水泥。

根据该项目的地质条件，选择注浆材料要紧从工艺及设备上考虑，水泥本身质量要求颗粒细，稳固性好，强度高即可，不需往水泥中加入其它掺合料。

即选择普通硅酸盐强度等级为32.5级的水泥即可。

水泥浆液的水灰比越小，旋喷桩处理地基的强度越高。

在生产中因注浆设备的原因，水灰比大小时，喷射有困难，易堵塞喷嘴及加快高压泵柱塞的老化。

故常选用0.8～1.5左右。

本工程由于地质层条件相对较好，取水灰比为0.9。

（一）、施工机具
施工机具要紧由钻机与高压发生设备两大部分构成。

由于喷射种类不一致，所使用的机器设备与数量均不一致，如下表：
设备名称型号功率数量单位
旋喷钻杆XY-4 10kW 1 台
高压柱塞泵3D2-S2-85/45 75kW 1 台
空压机6m3 37kW 1 台
浆液搅拌机立式4kW 1 台
灌浆泵SGB6-10 22kW 1 台
排污泵立式7.5kW 1 台
配套设备若干
（二）、施工工艺
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：○1注浆管：提升速度12～18cm；旋转速度10～20r/min；○2水：压力20～25Mpa；流量85L/min；○3浆液压力：≥20Mpa；流量＞60Lmin；○4空气：压力0.5～0.9Mpa；流量0.7m3/min；○5水灰比：1：1。

4.钻机就位：钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的同意倾斜度不得大于1.5%.
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的砂土与粘性土层，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，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，务必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，水压力通常不超过1 MPa，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，技术人员务必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。

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、注浆管与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
旋喷桩施工流程如下图所示。

（三）、旋喷桩成桩操纵要点
1.桩位偏差＜5cm ，钻孔垂自度＜1%H.
2.钻杆要进行量测，并作记录，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.施工中，严格操纵空压机、高压水泵、送浆泵的压力与提升喷浆速度。

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。

旋喷桩操作照片1
旋喷桩操作照片2
旋喷桩水泥用量怎么计算
明白水灰比，桩径800mm，想问一下每延米桩的水泥用量。

旋喷桩桩径与水泥量可根据地质条件估算
但最好还是根据现场试验结果确定。

现场试验准确，但太费时，通常考虑各地地质条件/工法及施工目的等因素结合经验确定，楼主工地在何地？
现在旋喷桩的要求低了，前几年我们做时，三重管（直径1.2m考虑）要500KG/M，双重管要2250KG/M左右。

近来，很多单位参照SMW的水泥参量，定为20%（即水泥重量/加固土体重量=20%），楼主根据这个公式计算吧。

我公司上年底做的一个高压旋喷桩工程，桩径600，用PO32.5普通硅酸盐水泥，每延米桩长水泥用量200Kg。

双管双高压施工参照单管旋喷水泥用量，普通双管水泥用量比较大，每米大概要用到3 00kg，看啥地层与施工参数
水灰比通常在0.6至1之间，本工艺不能以工式计算,应根据旋喷桩的作用及地质情况而定.（最好是先做试桩）。

高压旋喷桩的设计是以实际地层做以最有保证设计而定.由压力,
所需桩的强度及桩的作用而设计，其所需的压力决定桩径,提升速度转速与水泥浓度决定了桩的强度及水泥用量。

由于旋喷桩是属于由高压喷射水泥浆与原土混合而换填原土层因此缺失系数没必要计算。

因此通常情况是由设计方提供水泥用量由水泥用量确定提速。

根据实际施工经验如下：止水桩；压力25-30MP，提升速度0.18-0.22m/min，浓度0.8，喷嘴直径2. 0-2.2mm其水泥用量为150-200kg/m。

加固桩根据水泥量适当调节提升速度
3.1415*R2R0.15*2.65。