高压喷射注浆法施工技术

试论高压喷射注浆法施工技术

摘要：由于高压喷射注浆法具有施工简便安全、成本相对低、社会效益和经济效益显著等优势，目前在地基加固、止水工程中应用得比较广泛。本文简要介绍了高压喷射注浆法的作用原理和基本特点，并对高压喷射注浆法在施工中常见问题和处理措施以及其施工的技术要点等进行探讨与研究。

关键词：高压喷射注浆；施工技术；喷射流

1.高压喷射注浆法工作原理

高压喷射注浆法是在静压注浆基础上发展起来的化学处理地基

的方法，是利用钻机进行钻孔，将高压喷射装置的注浆嘴插入到土层预定的深度位置，通过高压设备使浆液形成20mpa以上的高压射流冲击土体结构。当高压喷射注浆连续集中作用于土体时，压应力和冲蚀等多种因素便在小的范围内产生效应，对从粒径很小的细粒土到含有颗粒直径较大的卵石、碎石土产生巨大的冲击和搅动，使注入的浆液和土拌合凝固为新的固结体。形成桩具有切割破坏、混合搅拌、置换作用、充填压密、渗透固结等作用，固结体与桩间土一起构成复合地基，可以提高地基抗剪强度，改善土的变形性质，从而达到加固地基的目的。

2.高压喷射注浆技术的基本特点

高压喷射注浆技术的基本特点：①高压喷嘴注浆法中的小孔成就大固结体的技术，使得高压喷射流可以包裹咬合土层中其他的构筑物、结构物等，等到浆液凝固后就成了大的固结体。②高压喷射注

浆法中的帷幕封水和加固土体的技术，界定了帷幕封水和土体加固的有效施工范围，使施工更为方便。此外，高压喷射注浆技术还具有噪声小、污染少、对周围建筑物和人群的影响小以及具有很好的经济效益等特点。高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、黄土、粉土、砂土、杂填土和碎石土等地基都有良好的处理效果，但对含有较多的块石或大量植物根茎的地基，可能因为喷射流受到阻挡或削弱，冲击破碎力急剧下降，使得其处理效果不是很好。

3. 高压喷射注浆法的施工技术

3.1 工程施工工序

一般注浆法的施工工序为钻孔、置入注浆管、喷浆和补浆等，都应遵循自上而下的原则进行施工：（l）钻孔。钻孔方式要根据地质情况、加固深度以及机具设备等条件来确定，钻孔后可将喷射注浆管插人预定的地层中，一般钻进深度可达到30m 以上。如果遇到较坚硬的土层，则应采用地质钻机钻孔，在二重管和三重管旋喷法施工中，一般采用地质钻机钻孔；（2）插管。一般情况下，插管与钻孔是合二为一的。但在完成地质钻机钻孔后，一定要拔出岩芯管，并将其插入喷射管。在插管过程中可应一边射水一边插管，以避免泥沙杜塞喷嘴。水压力通常不超过1mpa ，如果压力过高，则容易将孔壁射踏；（3）喷浆。喷射注浆应由下而上，并根据土质、土类及地下水等环境来对喷浆压力、流量以及旋转提升速度等进行调整。由于工程的需要，应进行原位第二次喷射。在复喷时应把第一

次喷射的浆土混合体作为喷射流冲击的对象，若喷射流所遇阻力比第一次喷射的小，有利于增加固结体直径的效果；（4）补浆。喷射的浆液与土搅拌混合后的凝固过程中，因为浆液的泌水作用，一般都会出现不同程度的收缩，从而导致在固结体顶部凹陷，这对地基的加固和防渗堵水极造成了严重的影响。目前一般采用直接从喷射孔注人浆液填满收缩空洞，或采用二次注浆的方法对固结体顶部进行第二次注浆。

3.2 高压喷射注浆法施工技术要点

3.2.1 高压喷射注浆施工参数的确定

在高压喷射注浆的施工中，应按照土质条件和加固要求，通过试验或根据工程经验来确定其施工参数，并在施工中对其进行严格控制。水泥是高压喷射注浆的主要材料，一般没有特殊要求的工程，适合采用强度等级为32.5级以上的普通硅酸盐水泥，也可根据需要加入适量的外加剂和掺合料。应根据试验来确定外加剂和掺合料的用量，水灰比一般为0.8～1.5的范围之内，常用为1.0。单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力都应超过20mpa。3.2.2 钻孔护壁技术要点

为了确保孔壁的完整性和安全性，可使用钻孔护壁技术。在砂层和杂填土中，若是进行地层钻进，冲洗液应选择浓度比较高的粘土泥浆。当钻进1.0～1.5 m时，应拔出钻具，向孔内投掷粘土球，等到粘土球的高度比该回次进尺的开始深度高0.5 m左右时，再把特制的锥形挤捣器放入其中进行冲捣，使粘土压入孔壁。完成上述

工作后，再开始下一次的钻进，如此循环反复。

3.2.3 地质编录技术要点

因为施工现场的地质岩性和厚度存在差异性，因此在施工过程中，必须有专业的地质人员随从，以做好编录工作。如果地质人员在施工现场发现有不同种类的岩石，应及时详细描述岩石硬杂质的含量和性质，对细砂、中砂和粗砂进行鉴别，还应描述砂中卵石石块的含量等相关信息。若是出现基岩和残基土，则需要特别关注基岩面埋深，并记录好风化状态交替时变层的深度。其具体操作为：先布置好取芯孔，然后把岩土芯放入岩芯箱内，当钻探感觉变层时，立刻对机上余尺进行测量，以便计算出变层的深度大小。

4 高压喷射注浆在施工中的常见问题及处理措施

4.1 固结体不够完整

固结体不够完整有可能是在喷射注浆施工的中断或者喷射注浆

施工完成后出现。因为浆液具有很好的凝固收缩功能质，通常为了避免浆液凝固后收缩对施工质量造成影响，一般会采用回灌冒浆、超高喷射或二次注浆等办法来避免出现喷射注浆因故中断而致使

断桩这种情况。为了使固结体保持其整体性，在每次卸管或者重新下注浆管时，都必须先检查其停顿部位的搭接长度有没有≥100 mm，如果搭接的长度≥100 mm，就可以进行继续施工，以确保固结体的整体性。

4.2 固结体强度不同

土层的不同会对喷射注浆固体的强度、直径等造成直接的影响，

若该土层比较坚硬、桩径也比较小，则其含的有机质对固体硬化会产生阻碍作用，该固结体凝固后的强度会相对偏低。而在实际施工过程中，如果砂类土中固结体强度偏高，应根据不同土层的厚度和深度等实际情况，采取适当的措施调整喷射参数，尽可能使固结体强度保持稳定水平。

4.3 固结体不垂直性

在施工过程中，如果钻孔并没有垂直进行，就有可能出现固结体的垂直性差的现象。固结体不垂直会导致其承载能力下降，甚至会无法发挥防渗堵水的作用。为了，因此，在进行钻孔施工时，钻机垂直度偏差应≤1/100，就位偏差应≤50 ram，以保证固结体的垂直性，避免发生固结体不垂直的现象。

4.4 喷射流压力不够

喷射流是在高压设备的作用下所形成的20mpa左右的高压流，再通过注浆管的喷嘴喷射出来，冲击和破坏土体。由于喷射出的高压流速度快、能量大，若是喷射流压力不够，就会造成对土体的冲击和破坏不够，从而不能达到预期的效果。导致喷射流压力不够大可能是高压泵摆放的距离太远、高压泵的性能不好或者是浆液管路泄漏等原因。在施工时，应详细检查高压泵的各个部位，也可拔除注浆管进行检查，以避免泄漏这种情况的发生。

5. 结语

高压喷射注浆技术是目前比较盛行的一种地基加固、止水的施工工艺，在各种类型的工程项目施工中，具有很好的加固和防水效果。