高压旋喷桩软土地基处理施工说明

高压旋喷桩软土地基处理施工说明

本次设计旋喷桩用于高压线两侧各15m范围内的道路地基处理，桩径800mm，间距为2.5m，水灰比为1.3，每延米水泥用量基本为470kg/m，掺加早强剂2%~3%，为防止水泥浆沉淀，施工中可加入一定的防沉淀外加剂（陶土、碱），掺量控制为水泥含量的2%。

1、材料要求

1.1水泥：水泥采用强度等级3

2.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其性能必须符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999的规定，水泥储存时间超过3个月时应重新取样试验，并按其检验结果使用，使用前报监理工程师批准。

1.2水：宜采用饮用水，使用非饮用水时必须经化验并符合下列规定：

1.硫酸盐（以三氧化硫计）含量不超过2700mg/L；

2.含盐量不得超过5000mg/L；

3.不得采用酸性水，PH值不得小于4。

1.3垫层：桩顶垫层尽量采用级配良好的碎石或沙砾，可采用风化玄武岩，其最大粒径不超过30cm，不含植物残体、垃圾等杂质。

2、施工机具

高压喷射注浆的施工机具由高压发生装置、注浆钻机、特种钻杆和高压管路四部分组成。主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。对于不同类别的喷射注浆，所使用的机具和数量均不同。

3、施工工艺及参数

3.1施工顺序；

虽然单管、二重管、三重管和多重管喷射注浆所注入的介质种类和数量不同，施工技术参数也不同，但施工程序基本一致，都是先吧钻杆插入或打进订土层中，自下而上进行喷射注浆作业。

旋喷桩的施工工序共分6个步骤。即：钻机就位—钻孔—插管—喷射作业—冲洗—移动机具。

1、钻机就位：钻机安放在设计的空位上并保持垂直，施工时旋喷桩的允许倾斜度不得大于1.5%。

2、钻孔：单管旋喷桩常使用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的砂土和粘性土层。当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻进钻孔，一般在二重管和三重管旋喷发施工中都采用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置偏差不大于50mm。

3、插管：插管是将喷管插入地层预定深度。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。使用地质钻机钻孔完毕，必须拔出岩芯管，并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，可边射水，边插管，水压力一般不超过1Mpa。若压力过高，则易将孔壁射塌。

4、喷射作业：当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业，技术人员必须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，并随时作好记录，绘制作业过程曲线。

5、冲洗：喷射施工完毕后，应把注浆管等极具设备冲洗干净，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、注浆管和软管内的浆

液全部排除。

6、移动机具：将钻机等机具设备移动新孔位上。

3.2施工参数

技术参数还需要通过现场试验来具体确定。现场试验基本上可概括为两部分。第一部分为成桩试验，包括桩径或定向喷射距离的试验，通过试验确定喷射参数。喷射参数是指喷射时所用的喷嘴直径、提升速度、旋转速度、喷射压力、流量等。为了选择适当的喷射参数，通常先选择几种参数加以变换进行现场加固体的成桩试验。为了减少试验工作量，应当参照同类工程使用过的经验，选择尽可能少的几个参数加以变化。

第二部分是在第一部分成桩试验的基础上进行加固体各部分的物理、力学性能，包括加固体的承载力。

3、施工期间注意事项

3.1每个作业点施工前必须先打不少于5跟的工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项参数，其中包括旋喷参数，如喷嘴直径、提升速度、旋转速度、喷射压力、流量等。

3.2设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1.0%，施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，必须及时调整。钻机位对中偏差不得大于20mm。

3.3制备后的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2小时，若停置时间过长，不得使用。

3.4严格按照试桩确定的旋喷参数控制钻杆的旋转和提升速度，喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。施工过程中要采用措施防止喷嘴和管路被堵塞。

3.5施工中如地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时应及时通知监理及设计人员，以便及时采取补桩措施。

3.6定期检查喷嘴的磨损情况，磨损过度的喷嘴应及时更换。

3.7喷射注浆过程中应观察冒浆情况，冒浆量超过注浆量的20%或完全不冒浆时应查明原因并采取相应的措施。

3.8喷射注浆至设计顶面后，需待水泥浆从孔口返回后方可停止送浆。

3.9高压泵离喷射注浆孔不宜过远，以防止高压软管过长，沿途损失增大，造成实际喷射压力过低。

4、质量检验

4.1有关旋喷桩的检验，必须有专门的检测单位进行质量检测。各项检验都必须在成桩龄期28d后进行。试验前需凿除桩顶0.5m的软桩头。

4.2对已成桩的旋喷桩进行N10检测，检测频率为总桩数的10%。

4.3抽芯检验

对已经施工完毕的搅拌桩进行抽芯试验，用于评价桩身质量，如抗压强度、含灰量、坚硬程度、搅拌均匀等。抽芯试验桩的数量为总桩数的1%，且每个施工作业点不得少于6跟；抽芯取样时应按比例随机抽取，且分布均匀；对怀疑有问题的桩及结构设计为关键部位的桩应重点抽取；抽芯不合格的桩应在其附近加倍进行抽芯试验，以判断是否为特别现象，如仍出现不合格桩，则应查清范围，采取必要的补桩措施。

旋喷桩无侧限设计抗压强度为4.0Mpa，极限抗压强度6Mpa。

4.4单桩荷载试验

用于单桩荷载试验桩的数量不低于总桩数的0.3%，且每个施工作业点不少于3跟，一般应按比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的极限单桩承载力不得低于540KN。

4.5复合地基荷载试验

用于复合地基荷载试验桩的数量不低于总桩数的0.3%，且每个施工作业点不少于3跟，一般应按比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的极限单桩承载力不得低于180KN。

5、施工时的防治办法

5.1加固体强度不均、缩颈

1、现象

旋喷加固体的成桩直径不一致，桩身强度不均匀，局部区段出现缩颈。

2、原因分析

（1）旋喷方法与机具未根据地质条件进行选择。

（2）旋喷设备出现故障（管路堵塞、串、漏、卡钻等），中断施工。

（3）拔管速度、旋转速度及注浆量未能配合好，造成桩身直径大小不均，浆液有多有少。

（4）没有根据不同的设计要求和不同的旋喷方法、布置不同的桩位点。

（5）旋喷的水泥浆与切削的土粒强制拌合不充分、不均匀，直接影响加固效果。

（6）穿过较硬的粘性土，产生缩颈。

3、防治措施

（1）应根据设计要求和地质条件，选用不同的旋喷法，不同的机具和不同的桩位布置。

（2）旋喷浆液前，应做压水压浆压气试验，检查各部件各部位的密封性和高压泵、钻机等的运转情况。一切正常后，方可配浆，准备旋喷，保证旋喷连续进行。

（3）配浆时必须用筛过滤，过滤网眼应小于喷嘴直径，搅拌池（槽）的浆液要经常翻动，不得沉淀，因故需较长时将中断旋喷时，应及时压入清水，使泵、注浆管和喷嘴内无残液。

（4）对易出现缩颈部位及底部不易检查处，采用定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径法。

（5）根据旋喷固结体的形状和桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度，提升速度、喷射压力和喷浆量。

（6）控制浆液的水灰比和稠度。

（7）严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。

5.2钻孔沉管困难、偏斜、冒浆

1、现象

旋喷设备钻孔困难，并出现偏斜过大及冒浆现象

2、原因分析

（1）有地下物，地面不平不实，未校正钻机，垂直度超过1%的规定。

（2）注浆量与实际需要量相差过多。

3、防治措施

（1）放桩位点时应钎探，摸清情况，遇有地下物，应清楚或移桩位点。

（2）旋喷前场地要平整夯实或压实、稳钻杆或下管要双向校正，使垂直度控制在1%范围内。