高压旋喷桩施工工艺流程图

合集下载

8、高压旋喷桩施工工艺工法

高压旋喷桩施工工艺工法1前言1.1工艺工法概况高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。

70年代初期，日本最先把高压喷射技术用于地基加固和防水帷幕，形成一种特殊的地基加固技术，即所谓CCP工法(Chemical Churning Pile)。

此后，70年代中期又开发了同时喷射高压浆液和压缩空气的二重管法，最后形成喷射高压清水、压缩空气和低压浆液的三重管法。

目前，高压旋喷桩施工在世界各地得到广泛应用。

1.2工艺原理1.2.1高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。

1.2.2根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。

1.单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。

2.二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。

在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏、冲切土体形成固结体。

3.三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的土体中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，形成较大的固结体。

4.单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。

5.本工法以三重管法为例。

2工艺工法特点施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。

高压旋喷桩(三管)施工方案

高压旋喷桩（三管）施工方案施工工艺流程旋喷桩施工工艺流程图场地平整调平机身并钻至设计标高时停止钻送料桩机移位施工方法及工艺技术要求施工方法1、施工准备a测量放线根据设计施工图现场精确测设定位出旋喷桩的位置b场地布置施工现场应做到“三通一平”，弄清地下管线和地下障碍物的种类和位置，采取相应的技术措施。

严格按照场地规划布置搭建材料堆场及各种施工、生活、安全、保卫和消防设施。

c机械设备进场机械设备进场后经理部机电工程师审查作业机械的使用、保养记录，检查其工作状态，以确保投入作业的机械设备状态良好；安全工程师检查作业机械设备是否存在安全隐患，以上均满足要求后上报监理工程师并获得监理工程师的批准方能施工。

2、钻孔施工a钻机就位将钻机安置在现场精确测设的孔位上，使钻头对准孔位中心。

钻机安装定位要准确、水平、稳固。

为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后须作水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。

钻杆垂直度＜1%。

b钻孔钻孔的目的为了将注浆管插入预定的地层中。

钻孔位置与设计孔位偏差不得大于50mm。

c喷射注浆喷射注浆管插入预定深度后，由下至上同时喷射高压水及低压空气，利用高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大孔隙。

另注入水泥浆液填充空隙。

注浆时随时检查浆液初凝时间、浆液流量、浆液压力、旋转提升速度、水压力、水流量及空气压力、空气流量等参数是否符合设计及规范要求，并随时做好记录。

d注浆管提升钻杆的旋转和提升必须连续不中断，拆卸钻杆继续旋喷时，其搭接长度不小于100mm。

e冲洗施工完毕后，冲洗干净注浆管等机具设备，管内机内不得残存水泥浆。

f移动机具将钻机等机具设备移至新孔位。

工艺技术要求施工前先做1～2根试验桩，以确定旋喷桩有关的施工参数。

1、钻杆就位后，须校正钻机主要立轴二个不同方向的垂直度。

使用回转钻机，须校正导向杆。

垂直度误差不得超过1%。

2、在插管时，水压不宜大于1MPa。

3、旋喷作业时，应检查注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等。

高压旋喷桩施工及技术措施

高压旋喷桩施工及技术措施（一）施工流程高压旋喷桩施工工艺流程图（二）施工方法、步骤及施工质量控制措施1．标定桩位首先测量定出需施做旋喷桩的部位，桩位确定后要插上木桩，并标明桩号。

2．钻机就位旋喷桩的钻机选用XY－2型(重探300型)地质钻机，钻机安装时钻杆中心正对旋喷桩钻孔部位，要保证机身水平、立轴垂直、机架平整、稳定，保证钻进过程中钻机不发生倾斜和移动。

3．钻孔在钻孔之前必须先制备护壁泥浆，建立泥浆循环系统，泥浆制备好之后，再进行钻孔，钻进过程中根据地质情况要适当调整泥浆的稠度。

对于人工填土和淤泥层要重点防护，适当的增大泥浆的比重，钻进速度要先慢后快，保证成孔中心位移小于50毫米，钻孔垂直度小于1.5H／100（H为钻孔深度，即孔斜率小于1.5％）。

在钻进过程中要及时做好钻进记录，记录内容包括孔位、孔口高程、开钻时间、钻进速度、累计钻进深度，加钻杆时间及长度、地质情况的描述等参数以备喷射时查验参考。

特别是地质情况一定要描述得较为详细，以便喷射过程中根据地层的土性及软硬程度随时调整喷射参数，以保证桩体的均匀性4．高喷台车的选型及就位根据工程地质条件，本工程拟准备采用单管喷射工艺，所用设备为GS500－4型高喷台车。

钻孔至设计高程后，高喷台车立即就位，高喷台车就位要准确、安装要水平，并将喷射管下至始喷高程。

下管之前在地面上要进行试喷，为避免喷嘴在下管过程中堵塞，下管时可用胶布先将浆嘴和气嘴缠住。

5．旋转喷射先拌制水泥浆液，水泥用42.5MPa以上普通硅酸盐水泥，水泥要过筛，其细度控制在标准筛(4900孔／m2)的筛余量不大于15％。

根据规范，施工参数应符合表1-5-9规定，部分参数的具体取值应根据试桩确定。

下好喷射管送入符合上述要求的气和浆，且待注入浆液冒出孔口后，即开始旋转提升，自下而上边喷射边提升，喷射过程中要随时检查和记录各个参数，发现问题及时解决。

直至达到设计高程后停送气和浆，停止喷射，提出喷射管。

高压旋喷桩施工工艺流程图

高压旋喷桩施工工艺流程图1.1高压旋喷桩施工方法高压旋喷桩施工顶管接收井采用Φ800高压旋喷桩作洞口止水，桩径为Φ800mm，搭接300mm，采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，高压旋喷桩水灰比0.7～1.0，每立方米土体中的水泥掺入量不应小于450kg，加固体28天无侧限抗压强度不低于1.0Mpa。

单管法水泥浆的压应力大于20Mpa。

其主要工作原理为：是利用钻机等设备，把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷咀、置入土层预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷咀，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。

即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出 20～30MPa左右压力的浆液从内喷咀中高速喷出。

并用0.7MPa左右的压力把压缩空气从外喷咀中喷出。

在高压浆液流煌它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，当喷咀一面喷射一面旋转煌提升，最后在土中形成圆柱状固结体。

固结体的直径一般为 0.8~1.0m。

旋喷注浆机具设备由旋转喷射注浆的设备及制浆机具组成。

采用的旋喷方式不同，机具设备也不同，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷咀、流量计、输浆管、制浆机等。

本工程旋喷浆液采用PO42.5普通硅酸盐水泥，用水配制而成的浆液，称为水泥系浆液。

施工程序有准备工作、钻孔、插管、旋喷作业、冲洗等。

加固范围W11号井北侧洞口井壁外2m、宽4.4m、深度为4.4m。

高压旋喷桩施工工艺流程图1、钻机就位、钻孔根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。

同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。

在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。

钻进成孔，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。

2、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。

高压旋喷桩施工工艺工法

高压旋喷桩施工工艺工法1 前言1.1工艺工法概况高压旋喷法是从20世纪70年代初期最先由日本开发的地基加固技术。

它是在静压灌浆基础上引进水力采煤技术发展起来的，该技术在我国已有三十多年的应用历史。

根据喷射方法的不同，高压旋喷桩可分为单管法、二管法和三管法。

单管法仅喷射水泥浆；二管法是用二重注浆管同时喷射高压水泥浆和空气两种介；三管法是使用三重注浆管分别同时喷射水、气、水泥浆三种介质。

本文结合工程实例，主要介绍二重管法高压旋喷桩的施工工艺工法。

1.2 工艺原理高压旋喷桩加固地基分两个阶段，第一阶段为成孔阶段，即通过钻机预成孔（或驱动密封良好的喷射管）和带有1个或2个横向喷嘴的特制喷射头进行成孔，使喷射头达到预定的深度；第二阶段为喷射加固阶段，即采用高压水泥浆、高压水以一定的压力，通过喷射管由喷射头上的横向喷嘴向土中喷射，同时钻杆一边旋转一边向上提升。

由于高压旋喷射流具有强大的切削能力，因此一边切削四周土体，一边与之搅拌混合，形成圆柱状的水泥与土混合的加固体，即为“旋喷桩”。

2 工艺工法特点2.1水泥浆与原地基软土就地搅拌混合，可最大限度地利用原土。

2.2施工设备简单，振动小，施工速度快，机械化程度高，使用成本低。

2.3桩体固结强度高，单桩承载力较高，软土地基加固效果好。

3 适用范围适用于不含有机质土、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、黄土等公路、铁路路基的地基加固。

4 主要引用标准《客运专线铁路路基工程施工技术指南》TZ212；《铁路路基施工规范》TB10202；《公路路基施工技术规范》JTG F10；《建筑地基处理技术规范》J220。

5 施工方法高压旋喷桩是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水（空气）成为20～40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升。

高压浆液的水平射流不断切削土层，并使强制切削下来的土与浆液进行搅拌混合，最后在喷射力有效射程范围内形成一个由混合物组成的圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出,它是在静压灌浆的基础上,引进水力采煤技术而发展起来的,是利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的;1工艺特点1施工机具设备简单,施工简便;2具有较好的耐久性,且料源广阔,价格低廉;3噪声小,无污染;2适用范围1受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小,可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、亚粘土、粉土亚砂土、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层;2可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用,也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等,也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理;3当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时,宜通过试验确定其适用性;3工艺原理及设计要求加固原理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液可伴空气或水成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来,冲切、扰动、破坏土体,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状固结体即旋喷桩,以达到加固地基或止水防渗的目的;根据喷射方法的不同,喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法;单管法：单层喷射管,仅喷射水泥浆;二重管法：又称浆液气体喷射法,是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出,冲击破坏土体;在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下,破坏土体的能量显着增大,最后在土中形成较大的固结体;三重管法：是一种浆液、水、气喷射法,使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管,在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流,进行高压水流和气流同轴喷射冲切土体,形成较大的空隙,再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中,喷嘴作旋转和提升运动,使水泥浆与土混合,在土中凝固,形成较大的固结体,其加固体直径可达2m;喷射注浆法的加固半径和许多因素有关,其中包括喷射压力P 、提升速度S 、被加固土的抗剪强度τ、喷嘴直径d 和浆液稠度B;加固范围与喷射压力P 、喷嘴直径d 成正比,与提升速度S 、土的抗剪强度τ和浆液稠度B 成反比;加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关;单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3;成桩机理高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用： 1高压喷射流切割破坏土体作用;喷射流动压以脉冲形使土体出现空穴,裂隙扩张;2混合搅拌作用;钻杆在旋转提升过程中,在射流后部形成空隙,在喷射压力下,迫使土粒向着与喷嘴移动方向相反的方向即阻力小的方向移动位置,与浆液搅拌混合形成新的结构;3升扬置换作用三重管法;高速水射流切割土体的同时,由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上,土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充;4充填、渗透固结作用;高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙,析水固结,还可渗入砂层一定厚度而形成固结体;5压密作用;高压喷射流在切割破碎土层过程中,在破碎部位边缘还有剩余压力,并对土层可产生一定压密作用,使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分;旋喷桩固结体情况图4所示;工艺设计要求加固体直径的确定旋喷桩直径与现场土质、土体强度、喷射压力、流量、提升速度和浆水箱搅拌机水泥仓图3 三重管旋喷注浆示意图渗透部分搅拌混合部分硬化剂主体部分图4 旋喷桩体固结情况图压缩部分液稠度等诸多因素有关,应通过现场试验确定;当无试验资料时可参考表1选用; 布置形式桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑,分离布置的单桩可用于基础的承重,排桩、板墙可用作防水帷幕,整体加固则常用于防止基坑底部的涌土或提高土体的稳定性,水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层;图5为一般桩的平面布置形式;铁路、公路路基基底一般采用梅花形加固地基的分离桩形式;桩间距一般采用～;公路设计规范规定,相邻桩的净距不应大于4倍桩径;表1 旋喷桩直径参考值m注：表中N为标准贯入实测锤击数;1按桩身强度计算容许承载力;P= aσA式中 P ——桩的容许承载力kN ；a ——桩体材料的强度折减系数,a=～；σ——桩体材料7cm×7cm×7cm 试件的室内平均抗压强度kPa ；A ——桩的横断面积;2按土体强度计算桩身容许承载力;P= ｕΣf i l i + AR式中 P ——桩的容许承载力kN ；ｕ——桩身截面周长,按桩的直径计算m ； f i ——各土层的容许摩阻力kPa ； l i ——各土层的厚度m ；A ——桩底支承面积,按桩的直径计算m ； R ——桩尖处的地基容许承载力kPa; 3复合地基承载力;式中 com P ——复合地基的容许承载力kPa ；P ——单桩承载力kPa ；R ——桩间土天然地基承载力kPa ； Ae ——一根桩分担的荷载面积； Ap ——一根桩的断面积；A ——天然地基承载力折减系数,当不考虑桩间土作用时为0; 浆量计算有两种方法,即体积法和喷量法,取大者作为设计喷射浆量;图5 一般桩的平面布置形式图体积法：喷量法：式中Q——需要的喷浆量m3；De——旋喷固结体直径m；D0——注浆管直径m；K1——填充率,～；h1——旋喷长度m；K2——未旋喷范围土的填充率,～；h2——未旋喷长度m；β——损失系数,～；ν——提升速度m/min；H——喷射长度m；q——单位喷浆量m3/m;根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比,即可确定水泥的使用数量;旋喷桩设计要求,成桩28天后抽芯取样进行无侧限抗压强度试验,抽检数为2%,并不小于2根,其无侧限抗压强度不得小于设计要求；地基加固后,复合地基承载力不得小于设计要求;4工艺流程Array高压旋喷桩施工工艺流程图见图6;5操作要点施工前准备工作1在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探,进一步了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、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证;严禁使用过期、受潮、结板、图6施工工艺流程图变质的加固料;一般水泥为425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,在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室,对取得的土样在进行试验之前应妥善保存,使土样的物理和化学性能尽可能保持不变;4室内配合比试验;根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况,按不同含水量设计并调整几种配合比,通过在室内将现场采取的土样进行风烘干、碾碎,过2～5mm筛的粉状土样,按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验,确定施工喷浆量、水灰比;一般水灰比可取～;为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度,可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂;若试验之前土样的含水量发生了变化,应调整为天然含水量;5试桩试验;根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩,并根据试桩结果,调整加固料的喷浆量,确定搅拌桩搅拌机提升速度、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清除地表厚的种植土,杂物,并将原地面按设计要求整平,填出路拱;根据施工现场实际情况,施作临时排、截水设施,并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟;7按设计要求完成施工放样,用木桩定出桩位,用白石灰作出明显标识;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大于1%～%;就位后,首先进行低压射水试验,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常;2制备水泥浆;桩机移位时,即开始按设计确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,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,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,同时开启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,为防止泥砂堵塞喷嘴,可用较小压力～边下管边射水;5提升喷浆管、搅拌;喷浆管下沉到达设计深度后,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确定的提升速度提升钻杆;若为二重管法或三重管法施工,在达到设计深度后,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,分别达到预定数值时开始提升,继续旋喷和提升,直至达到预期的加固高度后停止;6桩头部分处理;当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升,直至桩顶停浆面;7若遇砾石地层,为保证桩径,可重复喷浆、搅拌：按上述4～6步骤重复喷浆、搅拌,直至喷浆管提升至停浆面,关闭高压泥浆泵清水泵、空压机,停止水泥浆水、风的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机;8清洗;向浆液罐中注入适量清水,开启高压泵,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;喷射注浆作业完成后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,要及时用水灰比为的水泥浆补灌;推荐的主要施工技术参数1单重管法;浆液压力20～40MPa,浆液比重～,旋喷速度20r/min,提升速度～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～;3三重管法;浆液压力～,浆液比重～,压缩空气压力～,高压水压力30～50MPa;6推荐使用的主要机具设备主要机具设备见表2;设备名称型号规格所用机具单管法二重管法三重管法泥浆泵BW-150型7MPa √空气压缩机,3m3/min √√泥浆搅拌罐200L/min √√√注浆管√√√高压胶管Φ19～22mm工作压力√√√7劳动力组织单机作业每班人员组织分工见表3;序职务人职责1 班长 1 全面掌握施工进度、质量和安全2 钻机司 1 操作钻机,卸接钻杆,维修保养和排除故障3 泵工 1 操作泥浆泵、清水泵及维修保养4 空压机 1 操作空压机及维修保养单重管法不需要5 电工 1 负责钻机、电源、电路、工地照明及电气故障排除6 钳工 1 全面维修保养机具设备7 普工 2 倒运水泥,操作泥浆搅拌罐及倒灰和过滤8 普工 2 协助钻机工作卸接钻杆、冲洗等9 技术员 1 掌握施工技术、质量,填写工程日志和记录合计118质量要求及质量控制要点旋喷桩施工质量要求旋喷桩施工质量要求应满足表4要求;系数试验应在成桩28天后进行,若设计有其他要求,按设计要求的时间进行检查;质量控制要点1正式开工前应认真作好试桩工作,确定合理的施工技术参数和浆液配比;2旋喷过程中,冒浆量小于注浆量的20%为正常现象,若超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,调整旋喷参数或改变喷嘴直径;3钻杆旋转和提升必须连续不中断,拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度,避免出现断桩;4在旋喷过程中,如因机械出现故障中断旋喷,应重新钻至桩底设计标高后,重新旋喷;5制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意改变;在旋喷过程中,应防止泥浆沉淀,浓度降低;不得使用受潮或过期的水泥;浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时,应有筛网进行过滤,过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜;6在旋喷过程中,若遇到孤石或大漂石,桩可适当移动位置根据受力情况,必要时可加桩,避免畸形桩或断桩;7旋喷过程中,应按表4的要求作好施工记录;现场负责人：记录人：质量通病的处理1不冒浆或冒浆量少;通常原因是加固土层粒径过大,孔隙较多,可采取以下措施：1加大浆液浓度,可以从加大到左右继续喷射;2灌注粘土浆或加细砂、中砂,待孔隙填满后再继续正常喷射;3在浆液中掺加骨料;4加泥球封闭后继续正常喷射;5灌注水泥砂浆后,再将孔内水泥浆置换成粘土浆,待孔隙填满后继续正常喷射;2冒浆量过大;通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关,可采取以下措施：1提高喷射压力;2适当缩小喷嘴直径;3适当加快提升速度;由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体,目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法,在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用;3凹穴处理;1在喷射灌浆完毕时,即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液,直至孔内混合液凝固不在下沉;2在喷射灌浆完成后,向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆,浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料,如采用水泥∶水∶铝粉的配比为∶∶的浆液;9施工安全注意事项安全措施1高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作,压力表应定期检修检定,以保证正常工作;2钻机操作人员应具有熟练操作技能;3施工前应检查高压设备和管路系统,其压力和流量风量需满足设计要求,应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠,泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,各类密封圈必须良好,无渗漏现象,否则接头断开、软管破裂,将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故;安全阀中的安全销要进行试压检验试压检验到当地压力容器检验所检验,必须确保在达到规定压力时能断销卸压,绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销;4喷射浆自喷嘴喷出时,具有很高的能量,因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm;5喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主,但有时也加入其他化学填加剂,一般说浆液硬化后对人畜均无害,但硬化前的液体进到眼睛里时,必须立即进行充分清洗,并及时到医院治疗;6吊、放喷射管路时,严禁管下站人;不得将电缆浸泡在水和泥浆中,防止漏电伤人;环境保护1水泥、石灰细颗粒散体材料,应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖,不得沿途撒落;2制定洒水防尘措施,指定专人负责现场洒水降尘;3采取有效降噪措施;4不得随意排放废弃的加固料;10应用实例高压旋喷桩在秦沈客运专线的应用：我局承建的A12、A13标段工程,位于锦州市所辖的凌海市、北宁市及盘锦市所辖的盘山县境内,起迄里程：DK218+500～DK263+400,全长;DK218+500～DK230+200段,为第四系冲洪积平原,且冲洪积层较厚,地表为旱地种植土,岩性从上到下分别为砂粘土、粘砂土、中砂、细砂、砾砂、圆砾土,层厚不等；细砂、中砂为间或夹层,层厚较薄,下部为花岗岩;DK230+200～DK241+700段,为第四系滨海平原,地表多为旱地种植土,岩性从上到下分别为淤泥、砂粘土、细砂、中砂、粗砂、圆砾土；细、中粗砂为间或夹层,层厚较薄,砂粘土、圆砾土层厚较厚,以下为花岗岩石;DK241+700～DK263+400段,为第四系滨海平原,地层依次为淤泥、砂粘土、细砂、中砂、粗砂及圆砾土;线路路基全长,其中=80～140Pa,相对较低,基岩埋藏较深,软土或软弱地基路基长,地基承载力约为σ路基基底均需通过地基加固处理以提高基底承载力;1旋喷桩工程设计情况;旋喷桩工点14个,其中路基地基加固10个,涵洞基底地基加固4个;其中4个涵洞工点设计桩径,采用间距的等边三角形布置,桩长均为,累计桩长4228m;剩余10个工点设计桩径,桩长分别为、、、、,采用间距的等边三角形布置,累计桩长;2施工机械选型;因设计桩径为 m、,根据同类工程的施工经验,用单管法施工能满足设计要求,故根据同类工程施工经验选定如下配套机械：武汉力学岩土工程机械厂生产的PH-5B型旋喷桩钻机1台,电机额定功率37kW；天津高压聚能泵厂生产的SNS-H300型高压泵一台,额定功率90kW,额定压力35MPa；沈阳水泵厂生产的BW-150型泥浆泵,电机额定功率3kW；高压管路内径φ19mm,外径φ34mm；主机钻杆内径φ53mm,外径φ76mm；钻头上设一φ的喷嘴；主塔高度；主机是靠液压撑腿调平,支撑导轨式行走,根据设备性能及地面至桩底深度,可一次性成孔;3施工参数;1固化剂：锦西牌普通硅酸盐425水泥;外掺剂：改性高效减水剂和早强剂;每米桩长水泥喷浆量为241kg,水泥浆液水灰比W/C=,2钻杆的转速控制在50r/min左右,提升速度为～min,高压泵压力控制在28～30MPa,高压泵流量为80L/min,成桩60m/台班;4施工效果;旋喷桩工点14个,其中路基10个,涵洞4个,检测14个,合格14个,一次检测合格率100%;静载荷试验检测工点14个,根据复合地基平板载荷试验检测结果,旋喷桩复合地基承载力均大于设计要求的标准值150kPa;取芯48根,其中I类桩47根,II类桩1根,均为合格桩；桩身均完整、桩径均超过设计桩身直径；根据钻探取芯检测结果,28天无侧限抗压强度在～,均满足秦沈客运专线设计要求路基不小于和涵洞不小于的要求;施工照片见图7、图8;图7 单重管法旋喷桩施工照片图8 旋喷桩施工效果照片。

高压旋喷桩施工工艺

高压旋喷桩施工工艺高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗止水的目的。

1工艺特点（1）施工机具设备简单，施工简便。

（2）具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉。

（3）噪声小，无污染。

2适用范围（1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。

（2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。

（3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。

3工艺原理及设计要求3.1加固原理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。

根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。

单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。

二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。

在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。

三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m 。

精编-高压旋喷桩施工工艺详解流程图

单管法水泥浆的压应力大于20Mpa。

即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出 20～30MPa左右压力的浆液从内喷咀中高速喷出。

并用0.7MPa左右的压力把压缩空气从外喷咀中喷出。

在高压浆液流煌它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，当喷咀一面喷射一面旋转煌提升，最后在土中形成圆柱状固结体。

固结体的直径一般为 0.8~1.0m。

旋喷注浆机具设备由旋转喷射注浆的设备及制浆机具组成。

采用的旋喷方式不同，机具设备也不同，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷咀、流量计、输浆管、制浆机等。

本工程旋喷浆液采用PO42.5普通硅酸盐水泥，用水配制而成的浆液，称为水泥系浆液。

施工程序有准备工作、钻孔、插管、旋喷作业、冲洗等。

加固范围W11号井北侧洞口井壁外2m、宽4.4m、深度为4.4m。

高压旋喷桩施工工艺流程图1、钻机就位、钻孔根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。

同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。

在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。

钻进成孔，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm ，采用原土造浆护壁。

测量定位钻机就位钻进造孔高喷台车就位下管喷射浆液喷射旋摆提升成桩移机至下一孔位废浆沉淀硬化、外运终孔检浆液配制水泥浆配制不合格合格废浆排放沉淀池废水排放、沉渣外运2、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。

高压旋喷桩(单管)施工方案

高压旋喷桩（单管）施工方案5.2 施工工艺5.2.1 加固原理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。

5.2.2 工艺流程本标段拟采用单管旋喷法，工艺流程为施工准备→测量定位→机具就位→钻孔至设计标高→旋喷开始→提升旋喷注浆→旋喷结束成桩（流程图见图5-1）。

5.2.3 施工方法（1）场地平整先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟。

（2）测量定位首先采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。

（3）机具就位人力缓慢移动至指定桩位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于 1.5%。

对不符和垂直度要泥浆排放处理钻机就位调整钻架角度钻孔插管试喷高压喷射注浆作业喷射结束拔管桩机移位机具清理准备工作制浆一级过滤二级过滤高压泵对浆液加压启动高压清水泵、空压机供水、风图5-1 施工工艺流程图求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。

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大于1%～1.5%。

为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。

就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常（4）钻孔、插管采单管旋喷法施工。

该方法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。

当第一阶段贯入土中时，借助喷射管本身的喷射或振动贯入。

其过程为：启动钻机，同时开启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，观察工作电流不应大于额定值。

高压旋喷施工方案工艺方法

高压旋喷施工方案工艺方法1施工程序渠道两侧高压旋喷桩可同时施工，高压旋喷采用二管法旋喷方式进行施工。

三排孔组成的旋喷桩，先施工外侧排，再施工内侧排，最后中间排；由两排孔组成的旋喷桩，先施工外侧排，后施工内侧排。

在同排孔中，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔。

为能够在淤泥上部进行施工，需在施工作业范围内铺设5cm 厚的木板1层，以便施工设备运转和施工人员操作。

钻灌一体化施工流程图见图3-1图3-1钻喷一体化施工艺流程图 2施工方法施工放线确定孔高喷钻机定位淤泥层钻进（深度约5m ）投球封堵底部出水孔提升喷头试喷提升喷头进行喷射灌浆喷射至孔口结束下一孔施工孔口及时补浆制备水泥浆液空压机供风钻孔和高喷采用振孔高喷钻喷一体化施工，钻孔机械采用XP-30系列旋喷钻机。

该钻机具有以下特点：①钻机适应性能好，可以对钻机配套不同模块，不同钻具，并且可以不断更新模块，来解决不同的旋喷工艺。

②钻机适用于软土层施工，钻孔和旋喷可一次完成；旋喷提升时，在旋喷深度不高于副塔高度时（14m），不用拆卸钻杆，可一次旋喷成桩。

旋喷提升时，在旋喷深度不高于副塔高度时（18m），不用拆卸钻杆，可一次旋喷成桩。

③钻机采用全液压技术：钻机移位和转向、动力头变速、钻具提升和钻机起塔，均采用液压控制，操作方便灵活，维护省时、省力。

④移动机架采用特殊技术，大大降低工人劳动强度，降低施工成本，提高作业效率。

⑤钻机采用双卷扬机，应用电动控制，大大降低了劳动力，提高了生产效率。

钻孔孔径为Ф800。

3灌浆参数的选用根据以往类似工程施工经验，暂拟定高喷灌浆施工技术参数见表1。

实际施工时应根据现场生产性试验，对暂拟定的布孔方式、孔距、排距和孔深以及浆液配合比、喷射流量、压力、旋转和提升速度等技术参数进行修正，以满足渠道基坑开挖要求，指导高压旋喷桩正常施工。

表1高压喷射灌浆参数一览表4高喷灌浆施工中的注意事项（1）喷车移机到位，喷管下设到预定钻孔深度，经检验合格，方可开始进行高压喷射灌浆。

高压旋喷桩施工工艺-附图

（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，同时开启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，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水。
（3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。
3 工艺原理及设计要求
3.1 加固原理
高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为 20～40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。
体直径可达 2m。喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力 P、提升速度 S、被加固土的抗
剪强度 τ、喷咀直径 d 和浆液稠度 B。加固范围与喷射压力 P、喷咀直径 d 成正比，与提升速度 S、土的抗剪强度 τ 和浆液稠度 B 成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
于2根
用经纬仪检查喷浆管
3 固结体有效直径
±50mm
开挖 0.5～1m 深后尺量
4 桩体无侧限抗压强度
不小于设计规定
钻芯取样，做无侧限抗压强度试验
5 复合地基承载力 6 渗透系数

高压旋喷桩施工工艺流程

高压旋喷桩施工工艺流程1、设计参数1）桩径600mm，间距1500mm，局部咬合200mm；桩长12m、10m。

2）采用32.5普通硅酸盐水泥；注浆压力应大于20MPa，每延米水泥用量不应小于200kg，设计无侧限抗压强度qu＞2000kPa。

2、施工参数本工程选用MGJ—50型高压旋喷机及其配套设备进行施工，该机具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点，适宜本工程施工。

桩机型号：MGJ—50型高压旋喷机提升速度：20～25cm /min旋转速度：20转/min旋喷泵压28～30mpa；水泥浆的压力:0.1-1.0Mpa；流量:80L/min；比重:1.5t/m3；喷嘴1个，2.6 mm。

3、施工顺序采用单管喷射成桩工艺，其施工流程图为：4、主要施工方法1）测量放线根据甲方提供的坐标基准点，按照设计图纸进行放样定位及高程引测工作，同时做好永久及临时标志，及时做好测量放样复核并提请监理复核验收，确认无误后方可施工。

2）开挖沟槽在高压旋喷桩施工过程中会涌出大量的泥浆，为了保证桩机的安全移位及施工现场的整洁，需要使用挖掘机在旋喷桩桩位上预先开挖沟槽。

沟槽宽约1.0m，深0.7～1m。

在正式施工时，在距桩机15m远左右挖一简易临时泥浆池,泥浆池在满足施工要求的同时应对泥浆池外侧撒漏的泥浆进行及时清理，同时保证现场文明施工要求，把旋喷桩施工过程中产生的泥浆置于其内，待一定数量后外运。

3）桩机就位将桩机移到指定桩位，对中调整桩机垂直度，保证设备保持水平。

检查垂直度的方法是用线坠在两个互相垂直的方向上检查钻杆的垂直度，合格后方可施工。

4）制备浆液按照设计要求的掺入比及水灰比并结合桩的参数（桩径、桩长）及本工程土的容重计算水泥掺入量及用水量。

然后根据具体情况平均分成几罐搅拌均匀，经筛网过滤后到第二次搅拌缸中，灰浆搅拌时间不少于3分钟。

现场水泥浆液采取双控：(1)体积计量控制：先通过计算，计算出每罐所需水量在罐内所占高度，然后在罐内加水到该高度并标记该高度再加所需水泥量，此高度即为体积控制。