高压旋喷注浆工艺规程

1高压旋喷注浆施工工艺标准1适用范围

本标准适用于高层建筑地基加固，以提高地基承载力；以及用于既有建筑物的纠偏和沉降治理。在临时工程中，也可用于防止土体滑动，增加边坡的稳定性。在基坑开挖中起隔水帷幕的作用，防止基坑隆起、流砂、渗漏。按工程用途，其适用范围可分为五类工程，见表1。

高压旋喷法适用工程种类表1

高压旋喷注浆法能在土中形成圆柱状固结体，是在普通化学注浆法的基础上发展起来的加固土体的一种新方法。旋喷形式可采用单管法、双管法和三管法中的任意一种方法。单管法：旋喷高压水泥浆液一种介质，使用φ50mm或φ42mm的地质钻杆为注浆管，以20MPa

压力从喷嘴中喷出，直接冲击切割土体。双管法：旋喷高压水泥浆液和压缩空气二种介质，使用双通道气液同轴喷嘴结构的二重管，以20MPa高压喷射流外环绕一圈0.7MPa空气喷射流喷，共同作用冲击切割土体；三管法：旋喷高压水流、压缩空气及水泥浆液三种介质，施工预先用钻机钻成直径为φ150~φ219的孔，然后将三重旋喷管插入孔中旋喷，三根管子互不相通,分别输送水、空气和浆液。

在均质土中，旋喷的圆柱体比较均匀。在非均质或有裂隙土中，旋喷的圆柱体则不均称；由于喷射流脉动和提升速度不均匀，固结体的外表很粗糙。在深度大的土中，如果不采取其它的措施，旋喷圆柱固结体可能出现上粗下细似胡萝卜的形状。

高压旋喷注浆技术，主要适用于松散软弱土层，如第四纪的冲(洪)积层、残积层，砂类土、粘性土、粉土、黄土、人工填土及淤泥、淤泥质土等。

当土中含有较多的大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或有过多的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用程度。

但对于地下水流速过大，浆液无法在注浆管周围凝固的情况，对无填充物的岩熔地段，永冻土以及对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷射注浆法。

2施工准备

2.1材料

2.1.1喷射注浆材料及配方

注浆材料以水泥为主要材料，并可加入不同外加剂和掺合剂，使其具有速凝早强、抗冻等性能。水泥类浆液的类型较多，随地质条件及用途不同，浆液材料有所差异。

普通型，适用于无特殊要求的一般工程。一般采用强度等级32.5以上的普通水泥，不加添加剂，水灰比为0.8～1.5，常用1.0。

速凝早强型，适用于地下水丰富或早期承重的工程。常用的早强剂有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等。

高强型，适用于固结体的平均强度在20MPa以上的工程，选用高强度水泥（不低于强度等级42.5）；在强度等级32.5普通水泥中添加高效能的扩散剂（如NNO、三乙醇胺、亚硝酸钠、硅酸钠等）和无机盐。

填充剂型，适用于早期强度要求不高的工程，以降低工程造价。常用的填充剂为粉煤灰、矿渣等。

抗冻型，适用于防止土体冻胀的工程。常用的添加剂有：沸石粉，NNO，三乙醇胺和亚硝酸钠。注意不宜用火山灰水泥，最好用普通水泥，也可用高标号矿渣水泥。

抗渗型，适用于堵水防渗工程。常用2%～4%水玻璃作添加剂。水玻璃的模数要求为2.4～3.4，浓度要求为30～45波美度。注意应用普通水泥，不宜用矿渣水泥，如无抗冻要求也可使用火山灰水泥。

改善型，适用于某些有特殊要求的工程。如水坝的防渗墙，可在喷射浆液中加入10～50%的膨润土，使固结体有一定可塑性并有较好防渗性。

抗蚀型，适用于地下水中有大量硫酸盐的工程，采用抗硫酸盐水泥和矿渣大坝水泥。

2.1.2浆液量计算

浆液量常用下列两种方法的计算结果，选用其大值。

体积法:

Q=π／4×[D s2×K1×L1×(1+β)+D k2×K2×L2]

式中：Q—需用总浆量（m3）；

K1——填充率，与注浆管类型，加固直径、土质等有关，

变化范围为0.6～1.3，一般取0.75～

0.9；

K2——未旋喷部分土的填充率；一般取0.5～0.75；

β——损失系数，一般取0.1～0.2；

D s——旋喷体直径（m）；

D k——注浆管直径（m）；

L1——旋喷体长度（m）；

L2——未旋喷体长度（m）。

喷量法:

Q=L1×q×(1+β)/V

L1——旋喷体长度（m）；

q——单位时间喷浆量（m3/min）；

β——损失系数，一般取0.1～0.2；

V——喷嘴上升速度（m/min）。

2.2机具设备

2.2.1设备

见“高压旋喷注浆需用设备表”表2.2.1

高压旋喷注浆需用设备表表2.2.1

2.2.2专用器具

单管法

导流器的技术指标

（2）喷管及喷头

a喷管：可用φ50mm或φ42mm的地质钻杆。

b喷头：形状有圆锥形和平头型，前者适用于地层为透镜体或个别卵石层，后者适用于粘性土或砂性土地层。

c喷嘴：喷头一侧或两侧装1～2个喷嘴，直径1.6～3.5mm，多用硬质合金钢制成。

（1）二重钻杆：由不同直径的同轴钢管套在一起组成。

（2）二重管导流器。

（3）喷头：形状有圆锥形和平头型，空气间隙为1～2mm，喷头一侧或两侧装1～2个喷嘴，直径2～3mm。三管喷射系统

（1）三重注浆管总成：包括三重钻杆、三重管导流器和三重管喷头、喷嘴。

（2）三重钻杆：由三根不同直径的同心钢管套在一起组成。

（3）三重管导流器。

（4）三重喷头：形状有圆锥形和平头型，分单向喷头和双向喷头。

（5）喷嘴：喷头一侧或两侧装1～2个喷嘴，高压水喷嘴直径2～3mm，空气间隙为1～2mm，高压浆液喷嘴直径10mm（2个喷嘴）或14mm（1个喷嘴）。

（1）高压胶管（输送喷射浆液）一般采用钢丝缠绕液压胶管，或铠装橡胶管。其工作压力不低于喷射泵压。

（2）压气胶管（输送压缩空气）用3～8层帆布缠裹浸胶制成，工作压力1.0MPa以上，内径φ16～φ32mm。

（3）电磁式液体流量计。

（4）玻璃转子风量流量计，如LZB-50型，最大流量3m3/min。

2.3作业条件

2.3.1施工范围内的地表、地下和空中障碍物应清理或改移完毕,对不能改移的障碍物必须进行标识，并有保护措施。

2.3.2做好“三通一平”工作，做到水通、电通、道路畅通，对施工场区进行清理平整，对不利于施工机械行走的松软地面进行碾压或夯实处理，以保证各种设备行走的安全和稳定。

2.3.3雨季施工时，应做好排水沟和集水坑，及时将桩孔周围的积水排走，确保雨后场地内无积水。进入现场的设备和材料避免堆放在低洼处，露天存放的要垫高加塑料布盖好。

2.3.4冬季施工时，水泥浆的使用要集中，施工场地内不得到处存集，并对泥浆、水泥浆及贮浆设施进行有效保温，防止浆液冻结。