高压旋喷桩施工技术总结

高压旋喷桩施工技术总结

1、工程概况

造船设施改造项目围堰工程，围堰全长3459米，根据西区现有设施、水域和地质状况，此围堰分为三个部分:水上港池围堰长666米；陆域围堰长3456米；西防波堤内侧舾装码头围堰长544米。其中陆域围堰上部土体止水结构由水泥土搅拌墙+高压旋喷桩组成，下部岩层止水使用帷幕灌浆工艺，另外西防波堤围堰同样由水泥土搅拌墙+高压旋喷桩+帷幕灌浆的形式构成，南侧与钢板桩围堰搭接位置，用高压旋喷桩+止水帷幕对衔接部位进行处理。

经地质勘察与实地开挖检查，基岩上部地层岩性自下而上主要为粗砂、淤泥、杂填土，其中混有部分工业、生活垃圾，卵（碎）石，土性杂而变化大，且呈不规则分布，混杂物影响搅拌墙施工区段较广，甚至有些地段换填土后依然难以满足水泥土搅拌墙的施工要求，因此，在实际施工中对高压旋喷桩与水泥土搅拌墙施工范围进行了一定的调整，局部区段使用高压选喷桩对上部的水泥土搅拌墙与下部基岩的止水帷幕进行结合处理，整体上三种工艺形成了一整套完整的止水系统。

高压旋喷桩主要包括以下几个部分：坞中围堰部分53m，另包括两处水泥土搅拌墙下部修补部分；东坞墙围堰部分38m，其中14m为修补搅拌墙缺陷：西防波堤内侧舾装码头围堰部分293m，为修补搅拌墙施工缺陷；1#码头折角段及与沉箱围堰搭接段80m。

2、施工平面布置

供水：连接供水阀门引出淡水至灰浆搅拌机用于制浆；海水用于冲钻清孔等。淡水从附近各供水阀门接头引入，海水由深水泵自海中抽取。淡水用量5m3/h。

供电：在坞尾西北侧、临时围堰东侧、西围堰南侧各设一个400KWA 的变压器，不同施工部位的供电线路，在配电开关箱就近引入作业面上。特殊情况使用200KW柴油发电机组供电。

钻孔、喷浆：钻孔由回转钻机采用泥浆护壁循环法，钻孔完毕后由高喷台车对成孔统一进行喷浆，钻孔与喷浆独立作业互不干扰。

制浆：在适当位置搭设灰浆搅拌站，一般离高喷台车一定距离以外即可（不影响工作面），占地约10m×10m，可存放水泥50吨；平台侧设高速搅拌机、灰浆泵制浆、贮浆桶、虑浆桶、高压泵、空压机等设备，所制浆液由高压泵经高压输浆管路直接送至高喷台车，同样高压空气由空压机压经另一管路一齐输送至高喷台车喷射管内。

排污：为保证施工作业面清洁，循环泥浆池做到及时清理与排放，不得溢出地面。

3、施工工艺流程

施工顺序：

4、施工方法

4.1钻机型号、附属设备，部分主要设备的性能参数

CYP50型高压喷射液压台车

技术参数：外形尺寸：长（5m）×宽（1.9 m）×高（16～20 m）提升力：1.5T（单绳）

行程距离：纵向1m/步横向0.5m/步

一次提升高度：14m-18m

液压油类型：32#

油箱容积：120L

摆喷18°、22°、25°、27°、31°、32°、40°。

慢速卷扬提升速度为无极调速。

GNB100-3型高压泵

桶、高压泵、空压机等设备。

4.2成孔工艺

4.2.1布孔与施工参数拟定

⑴布孔

旋喷桩采用单排孔分两序施工，桩距为0.8m，有效旋喷直径为1.0m，保证桩间有效搭接0.2m，桩底达强风化岩面以下0.5m。

根据图纸进行孔位放样，中心允许误差不得大于5cm。

搭接长度：旋喷桩与水泥土搅拌墙横向搭接长度为1.45m，纵向搭接长度为1.0m。

⑵施工参数拟定

提升速度 6～9cm/min 旋摆速度 6 r.p.m

浆压 32～36MPa 浆量 70～80L/min 风压0.5～0.7MPa 风量 1.2～2.0m3/min

喷嘴直径φ1.75～φ2.0mm 喷嘴个数 2个

进浆比重 1.5～1.7 回浆比重≥1.2

双重管法：用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气两种介质，以浆液作为喷射流，但在其外围裹着一圈空气流成为复合喷射流。

原设计桩距为0.6m，根据实际地质条件与工艺参数，经综合考虑后调整为0.8m，调整后成桩直径在1.0m左右。（该参数配置下，通常土体喷射直径最大可达到1.2～1.5m，遇强风化岩衰减较大）

4.2.2 钻孔

根据放样所定孔位将钻机就位，调整钻机的水平及钻杆的铅直度，以保证成孔偏斜率不大于1/150。钻孔采用回转钻机，φ127合金钻头、粘土泥浆护壁的方法进行施工，成孔直径为φ130mm。钻进过程中要经常测量钻孔的倾斜度，保证成孔的精度。钻孔结束后，应及时下喷射管。

在1#码头沉箱背后抛石棱体位置或遇大块石等地质情况下，采用冲击钻机下钢套管的方法予以解决。钻孔结束后，在套管内下PVC 管，然后将套管拔出，最后PVC管内下喷射管，喷浆时将PVC管一起喷开。

4.2.3制浆

⑴对制浆材料的要求

水泥：采用P.O32.5普通硅酸盐水泥，水泥应保持新鲜，受潮结块的水泥不能使用，每一批水泥应进行复检。

水：灌浆用水应保持清洁无污染。

现场制浆原材料计量采用重量法，控制误差小于5%。

浆液搅拌时间不小于30s（高速搅拌机）。

⑵浆液配合比

旋喷灌浆所用浆液水灰比为0.7：1～1：1。

根据本工程土质条件及设计抗渗需求综合，水灰比通常情况下取1：1，进浆密度在1.5～1.6之间。

4.2.4试喷

每次正式灌浆前，应进行试喷，以检验机械、管路及各连接部件的性能、密封情况，避免灌浆时出现不应有的中断。

4.2.5旋喷灌浆

旋喷灌浆是利用CPY50型液压高喷台车将二重管下至设计深度，接通气、浆管路，按照确定的施工工艺参数进行施工，孔口返出水泥浆并达到设计回浆比重时，方能提升喷射管，直至喷到设计高程。

4.2.6施工注意事项及特殊情况处理

⑴旋喷灌浆应自下而上进行施工，施工过程中应达到：

①高压注浆设备的压力和注浆应满足规范对参数的要求，并确保管路系统的畅通和密封。

②浆、风均应连续输送，施工中不允许无故停喷和中断。

⑵水泥浆液应搅拌均匀，并进行严格的过滤，防止喷嘴在施工中堵塞。

⑶随时检测水泥浆液的比重，当浆液比重超出范围时，应停止喷射，并调整至正常范围后，方可继续喷射。

⑷因故停喷，在重复施工前，应将喷头下放30cm，采取重复搭接喷射处理后，方可继续向上提升及恢复施工，并记录中断的深度和时间。停机超过3h 时，应对泵体及输浆管路进行冲洗，防止堵管。

⑸喷射作业结束后，应设专人及时进行孔口补浆，即连续将新鲜浆液回灌至孔内，直至浆液面稳定为止。

⑹当钻进过程中遇有较大的块石部位，桩身不能良好搭接时，应补孔进行灌浆处理。

⑺施工中，当冒浆量超过注浆量的20%或完全不冒浆时，应采取下列措施进行处理：

①如地层中有较大空隙造成不冒浆时，可在此部位增大进浆量，