高压旋喷桩施工工艺
高压旋喷桩施工工
艺
高压旋喷桩施工工艺
1.工艺原理
1.1高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。
1.2根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。
本工程采用二重管法施工。
二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏、冲切土体形成固结体。施工示意参见图1。
拌
泥
2工艺工法特点
施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。采用不同的钻机，不但能够形成垂直的桩，也能够形成倾斜的桩。能够只对指定区域进行加固，加固体的强度较高，加固深度可自由调节。能够形成一定间距的桩或相互咬合形成止水帷幕或挡土墙。3适用范围
广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。可作为既有建筑和新建建筑的地基加固、基础防渗之用；也可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理，在动水地层中施工时，首先要消除动水的影响。
4工艺流程及操作要点
4.1施工工艺流程
二重管高压旋喷桩施工工艺流程见图2所示。
施工准
试桩及工艺
图4 高压旋喷桩施工工艺流程图
4.2操作要点
4.2.1施工准备
1.施工前对施工场地进行清理、平整，应保证场地的三通一平，确保用电安全。
2.施工前探明管线、建构筑物等地下障碍物埋深和位置，挖出探坑并作好详细的标示标记。
3.挖好排浆沟，设置排浆等临时设施。
4.设备材料进场，对设备机械性能等进行检查。水泥、外加剂等材料进场按要求抽检试验。
4.2.2试桩及确定工艺参数
1.在展开大批量制桩前进行试桩，以校验施工工艺参数的选择是否合理，并根据试桩结果及工程经验调整施工工艺参数。
表1 二重管高压旋喷桩施工参数表
2.浆液配置：水泥宜采用强度等级为42.5以上级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8～1.5，每延米水泥用量及各种施工参数根据试桩情况进行相应的调整。根据需要能够加入适量的外加剂和掺合料，外加剂和掺合料的用量，应经过试验确定。
4.2.3桩位测设
按规定对施工场地的基准点、基轴线及水准点实施引测、复核。
对于标定的基准点要做好明显的标志和编号，并做好保护工作。使用全站仪等，采用极坐标法进行桩位的放样。对施工范围内的所有桩进行测量定位，并做好明显牢固的桩位标志,做好测量记录，以便复核。
4.2.4钻机就位
1.移动旋喷桩机到指定桩位，钻杆头对准孔位中心。为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后，作水平校正，钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，钻头对正桩位中心，对点误差不大于50mm，钻杆与钻孔方向应保持一致。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。
2.旋喷桩施工时，首先施工最外围的一排桩，采用1,5,9…，间隔跳打的方法进行施工，围内部采用不跳桩按次序施工。
4.2.5钻孔
钻孔与插管同时施工为一道工序，钻孔过程中作好详细的钻孔记录。钻孔过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，采取边射水边钻进的方法。开始钻孔时，射水水压由0.5Mpa提高到0.7Mpa。一根钻杆用完后，停止射水，接长钻杆，继续施钻直到达到设计标高为准，此时水压不宜大于0.7 Mpa。
4.2.6浆液制备及检测
1.实验室负责浆液配合比设计，严格按设计要求配置水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。浆液拌制时，先在搅拌罐中加入水，然后再放入水泥进行搅拌，搅拌时间不少于10分钟。旋喷注浆的材料用水泥，根据需要加入适量的外加剂。
2.浆液易在旋喷前半小时以内配制，浆液必须搅拌均匀，浆液存留不得超过4小时，当未用完的浆液超过4小时，经过试验证明其性能符合要求后方可使用。浆液应始终保持搅拌状态，防止产生沉淀。施工过程中试验员应经常随机抽取浆液进行检验。
4.2.7喷射作业
1.喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，使用前应对安全阀进行鉴定，其运行必须可靠，注浆管接头的密封环必须无破损，密封性能良好，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。
2.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压力、流量、风量、旋转提升速度、冒浆量等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。
3.喷射过程中，注浆管分段提升时搭接长度不得小于200mm。冒浆量控制在20％注浆量以内，大于20％或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。冒浆过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超出喷浆固结所需浆量；减少冒浆的措施：提高喷射压力，加快提升和旋转速度；不冒浆采取的措施：在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固；在地层空隙大的地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷浆。
6.2.8冲洗
清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至冲洗干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
4.2.9桩机移位
待旋喷机注浆管全部提出地面后，先关闭电机，然后将桩机移至下一桩位，重复上述施工过程。