高压旋喷桩剖析

高压旋喷桩

高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。

适用范围

(1)高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土高压旋喷桩图片、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。

(2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。

(3) 高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使用。

(4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。

施工准备

1. 材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求

(1) 高压喷射注浆法所用灌浆材料，主要是水泥和水，必要时加入少量外加剂。

(2) 高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号，应根据环境和工程需要确定，一般情况下，宜采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，可根据需要加入适量的外加剂及掺合料。使用其他水泥注浆时应得到设计许可。 (3) 注浆所用水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175-1999中的规定。 (4) 高压喷射注浆用水泥必须符合质量标准，应严格防潮和缩短存放时间，施工过程中应抽样检查，不得使用过期的和受潮结块的水泥。 (5) 搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ 63-89的规定。 (6) 高压喷射注浆一般使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时，根据工程需要，通过现场注浆试验论证可使用不同类型浆液。如水泥砂浆等。 (7) 根据需要可在水泥浆液加入粉细砂、粉煤灰、早强剂、速凝剂、水玻璃等外加剂。

2.主要施工机具、设备 (1) 高压喷射注浆法所用施工机具设备，有国产设备和进口设备。施工用主要设备机具有:地质成孔设备，搅拌制浆设备，供气、供水、

供浆设备，喷射注浆设备，控制测量检测设备。 1) 地质成孔设备:地质钻机、潜孔钻机、冲击回转钻机、水井磨盘钻机、振冲设备等。 2) 搅拌制浆设备:搅灌机、搅拌机、灰浆搅拌机、泥浆搅拌机、高速制浆设备等。 3) 供气、供水、供浆设备:空压机、高压水泵、高压浆泵、中压浆泵、灌浆泵等。 4) 喷射注浆设备:高压喷射注浆机、旋摆定喷提升装置、喷射管喷头喷咀装置等。 5) 控制测量检测设备:测量仪、测量尺、水平尺、测斜仪、密度仪、压力表、流量计等。

(2) 根据工程需要和场地地质条件选用施工机具设备。

3. 施工现场(作业条件)要求 (1) 平整场地，清除地面和地下可移动障碍，应采取防止施工机械失稳的措施。 (2) 建齐施工用的临时设施，如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库等。 (3) 施工平台应做到平整坚实，风、水、电应设置专用管路和线路。 (4) 施工单位应制定环境保护措施，施工现场应设置废水、废浆处理和回收系统。 (5) 施工现场应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。

(6) 施工前应测量场地范围内地上和地下管线及构筑物的位置。 (7) 基线、水准基点，轴线桩位和设计孔位置等，应复核测量并妥善保护。 (8) 机械组装和试运转应符合安全操作规程规定。 (9) 施工前应设置安全标志和安全保护措施。

4. 技术准备 (1) 施工前，建设、设计、监理等单位向施工单位进行技术交底，并提供下列文件和资料: 1) 工程设计报告和地基与基础的施工图件。 2) 施工场地的工程地质水文地质资料。 3) 施工场地地上范围的高压线、电话线、各类管线等资料。 4) 施工场地地下管线及已建有的地下构筑物的有关资料。 5) 必要的荷载试验及其他有关试验资料。 6) 施工技术要求，包括质量标准和检查方法。 7) 施工前已完成的有关试验报告。 8) 施工中使用的标准和有关文件。 9) 施工场地四通一平和测量基准点资料。 (2) 施工单位在开工前应做好下列工作: 1) 编制施工组织设计。 2) 建立质量保证体系。 3) 制定安全操作规程。 4) 制定劳动保护和文明施工措施。 5) 组织施工人员进行技术交底和培训。 6) 组织学习国家安全生产的法律、法规。 7) 施工记录所用各种表格应符合规范要求。

施工工艺 1.高压喷射注浆施工工艺流程 (1) 高压喷射注浆施工工序应先分排孔进行，每排孔应分序施工。当单孔喷射对邻孔无影响时，可依次进行施工。单管法非套接独立的旋喷桩不分序，依次进行施工。 (2) 高压喷射注浆旋、摆、定喷射结构形式，对套接、搭接、连接、"焊接"孔与孔应分序施工。

操作工艺

(1) 测量放线:根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。

(2) 确定孔位:在施工轴线上确定孔位，编上桩号、孔号、序号，依据基准点进行测量各孔口地面高程。

(3) 钻机造孔:可采用泥浆护壁回转钻进、冲击套管钻进和冲击回转跟管钻进等方法。

1) 钻机主钻杆对准孔位，用水平尺测量机体水平、立轴垂直，钻机要垫平稳牢固。

2) 钻孔口径应大于喷射管外径20~50mm，以保证喷射时正常返浆、冒浆。

3) 开钻前由项目部技术组下达造孔通知书，报监理工程师批准后开钻。

4) 造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，以保证钻孔垂直。

5) 钻进过程中为防止塌孔采用泥浆护壁，黏土泥浆容重一般为1.1~1.25g/cm3。

6) 钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况，要详细记录。 7) 施工场地勘察资料不详时，每间隔20m布置一先导孔，查看终孔时地层变化。 8) 钻孔终孔深度应大于开喷深度0.5~1.0m，以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离。

9) 终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净，换入新的泥浆，保证高喷顺利下管。 10) 孔深达到设计深度后，进行孔内测斜，孔深小于30m时，孔斜率不大于1%。 11) 钻孔完成后及时将孔口盖好，以防杂物掉入孔内。 12) 钻孔记录要填写清楚、整洁，经监理、质检员、施工员签字后当天交技术组。 13) 采取套管跟管钻进方法时，在起拔套管前应向孔内注满优质护壁泥浆。 14) 当采用振冲沉管时，应保证机架和沉管(喷射管)的垂直度，满足设计要求。

(4) 测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，孔深大于20m时，进行孔内测斜。

(5) 下喷射管:钻孔经验收合格后，方可进行高压喷射注浆，下喷射管前检查以下事项。 1) 测量喷射管长度，测量喷嘴中心线是否与喷射管方向箭一致，喷射管应标识尺度。 2) 将喷头置于高压水泵附近，试压管路应小于20m，试喷调为设计喷射压力。 3) 施工时下喷射管前进行地面水、气、浆试喷，即设计喷射压力+管路压力。 4) 设计喷射压力+管路压力为施工用的标准喷射压力，更换喷嘴时重新调试。 5) 摆喷施工下喷射管前，应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。 6) 地面试喷经验收合格后，下入喷射管时，应采取措施防止喷嘴堵塞。

7) 孔内沉淀物较多时，应事先准备黏土泥浆，下喷射管时边冲入泥浆边下管。 8) 钻孔当采用套管护壁时，下入喷射管后，拔出护壁套管。 9) 当采用振冲沉管时，必须满足以上要求。 10) 当喷射管下至设计深度时，经监理工程师批准后，准备开喷。

(6) 搅拌制浆:搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。 1) 按设计的水灰比拌制水泥浆液，常用水灰比为1。 2) 水泥浆的搅拌时间，使用高速搅拌机不少于60s;使用普通搅拌机不少于180s。 3) 纯水泥浆的搅拌存放时间，自制备至用完的时间应少于2.5h。 4) 浆液应在过筛后使用，并定时检测其密度。 5) 制浆材料称量可采用质量或体积计量法，其误差应不大于5%。 6) 炎热夏季施工应采取防热和防晒措施，浆液温度应保持在5~40℃。 7) 寒冷季节施工应做好机房和高压喷射注浆管路的防寒保暖工作。 8) 若用热水制浆，水温不得超过40℃。 9) 浆液使用前，检查输浆管路和压力表，保证浆液