高压喷射注浆法(旋喷桩法)施工工艺标准clvb.docx

高压喷射射注浆法法（旋喷喷桩法）选喷桩法法适用于于淤泥、淤淤泥质土土、黏性性土、粉粉土、黄黄土、砂砂土、人人工填土土和碎石石土等的的地基加加固。桩桩径一般般0.55-1.4m，最大大2m，深达达45mm，其抗抗压强度度5-110MPPa，渗透透系数可可降至110-77-100-8cmm/s。A. 旋喷（一）施施工准备备1. 材料（1）浆浆液材料料以水泥泥为主材材，加入入不同外外加剂后后，可具具有速凝凝早强、抗抗冻等性性能。一一般普硅硅4255#纯水水泥浆，固固结体强强度288天可最最大达11-2MMPa。 固结结体的强强度和抗抗渗性能能（MPPa）配浆用水水淡水海水海水加22%CaaCl2备注灰砂比1：41：41：4抗渗压力力（养护护50天天）0.56670.51170.5883抗折强度度（养护护80天天）2.52252.51192.4550抗压强度度（养护护60天天）5.95587.62257.4994 浆液液配方及及性能水灰比外加剂凝结时间间h-miin结合率%备注名称占水泥重重%1：1CaCLL2238-0007-0008088425#普硅1：1三乙醇胺胺0. 03 00.0007-1007-455同上NaCll0. 030.57-1006-4551.2：1020-000CaCll2312-00076-885三乙醇胺胺0.05514-00075-880NaCll0.514-00075-880（2）喷喷浆量可可按下列列两种方方法计算算取大值值）（3）对对地下水水丰富的的工程需需要在水水泥浆中中掺入速速凝早强强剂，通通常有氯氯化钙、水水玻璃及及三乙醇醇胺等，用用量为水水泥用量量的2%-4%，早期期强度能能提高11.6-2.44倍。（4）旋旋喷固结结体的平平均抗压压强度为为20MMPa以上高高强型，一一般注浆浆用的水水泥要求求不低于于5255号普硅硅水泥，通通常掺入入高效能能扩散剂剂有NNNO、NNR3、NaNa2、Na2SiO3等。（5）对对于有抗抗渗要求求的旋喷喷固体，不不宜使用用矿渣水水泥，如如仅要求求抗渗而而无抗冻冻要求的的可使用用火山灰灰水泥，在在水泥浆浆中掺入入2%-4%的的水玻璃璃，注浆浆用的水水玻璃模模数要求求在2.4-33.4较较为合适适，浓度度要在330-445波美美度为宜宜。（6）对对改善型型，在水水泥浆中中掺入膨膨润土，使使浆液悬悬浮性增增加，微微减小水水泥颗粒粒沉淀量量，以至至浆液的的析水率率减小，稳稳定性强强，其配配方为：水：水泥泥：陶土土：碱（水水玻璃）=1：11：3：0.000099（7）在在水泥浆浆中掺入入其它外外加剂，如如铝酸钠钠、三乙乙醇胺（NNR3）、-萘磺酸盐甲醛缩合物（NF）、氧节节树脂磺酸盐（CRS）、亚甲基二萘磺酸钠（NNO）、沸石粉等，按不土要求的流定性和稳定度凝结时间或提高抗压强度作适当选择。2. 作业条件件选喷注浆浆加固方方案拟定定前需要要进行试试验性调调查及工工作准备备。（1） 工程地质质资料，各各钻孔柱柱状图及及地质剖剖面图，有有各土层层的物理理力学特特性，化化学成分分，各种种要求参参数齐全全。（2） 旋喷体作作端承桩桩时，应应注意持持力层顶顶面的起起伏变化化情况，用用作摩擦擦桩的注注意土层层不均匀匀性，有有无软弱弱夹层。（3） 室内配方方，为了了解喷射射注浆后后桩体可可能有的的强度和和决定浆浆液合理理配合比比，必须须取现场场各层土土样，在在室内按按不同的的含水量量和配合合比进行行配方试试验，优优选出最最合理的的浆液配配方。（4） 根据估算算喷射直直径来选选用喷射射注浆的的种类和和喷射方方式。（5） 旋喷桩其其桩距LL以旋喷喷直径22-3倍倍为宜，布布置形式式按工程程需要而而定。（二）操操作工艺艺旋喷桩是是在普通通化学注注浆法的的基础上上发展起起来的加加固土体体的一种种新方法法，是采采用高压压射水掘掘削岩土土的一项项技术。用用高压泵泵（一般般为155-255MPaa）把水水泥系或或水玻璃璃系浆液液通过钻钻杆端头头的特殊殊喷嘴，以以高速喷喷入土层层，喷嘴嘴在喷浆浆液时，一一面缓慢慢旋转（220r/minn）、一一面徐徐徐提升（一一般为115-330cmm/miin）高高压浆液液的水平平射流，不不断切削削土层，并并使强制制切削下下来的土土与浆液液进行混混合，最最后在喷喷射力的的有效射射程范围围内形成成一个由由圆状混混合物连连续堆积积成圆形形凝柱体体。1. 旋喷是高高压射浆浆中的一一种，在在土中可可能形成成圆柱状状、盘状状、壁状状和扇状状等单一一形状或或两种综综合固结结体（水水泥-土土体）、旋旋喷注浆浆旋工工工艺流程程如下图图：高压喷射注浆作业插管钻孔调整钻架角度钻机就位器械清洗拔管喷射结束试管打管泥浆的排池处理作业2. 一般都是是先把浆浆液管下下（打）到到预定加加固范围围最深点点，然后后自上而而下进行行高压喷喷射注浆浆（加凝凝固剂）切切割土体体，将开开孔和灌灌注桩体体同时进进行，一一次成桩桩，其工工作步骤骤为：（1） 钻机就位位：钻机机需平置置于牢固固坚实的的地方，钻钻杆（注注浆管）对对准孔位位中心，偏偏差不超超过100cm，打打斜管时时需按设设计调整整钻架角角度。（2） 钻孔下管管或打管管：钻孔孔的目的的是将注注浆管顺顺利置入入预定位位置，可可先钻孔孔后下管管，亦可可直接打打管，在在下（打打）管过过程中，需需防止管管外泥砂砂或管内内水泥浆浆小块堵堵塞喷嘴嘴。（3） 试管：当当注浆管管置入土土层预定定深度后后应用清清水试压压，若注注浆设备备和高压压管路安安全正常常，则可可搅拌制制作水泥泥浆开始始高压注注浆作业业。（4） 高压注浆浆作业：浆液的的材料、种种类和配配合比，要要视加固固对象而而定，在在一般情情况下，水水泥浆的的水灰比比为1：1-00.5，若若用以改改善灌注注桩桩身身质量，则则应减小小水灰比比或采用用化学浆浆。高压压射浆自自上而下下连续进进行，注注意检查查浆液初初凝时间间、注浆浆流量、风风量、压压力、旋旋转和提提升速度度等参数数，应符符合设计计要求。喷喷射压力力高即射射流能量量大，加加固长度度大，效效果好，若若提升速速度和旋旋转速度度适当降降低则加加固长度度，随之之增加，在在射浆过过程中参参数可随随土质不不同改变变，若参参数不变变，则容容易使浆浆量增大大。（5） 喷浆结束束与拔管管：喷浆浆由下而而上至设设计高度度后，拔拔出喷浆浆管，喷喷浆即告告结束，拔拔浆液填填入注浆浆孔中，多多余的清清除掉，但但需防止止浆液凝凝固时产产生收缩缩的影响响，拔管管要及时时，切不不可久留留孔中，否否则浆液液凝固后后不能拔拔出。（6） 浆液冲洗洗：当喷喷浆结束束后，立立即清洗洗高压泵泵、输浆浆管路、注注浆管及及喷头。3. 旋喷法形形式有单单管法、二二重管法法、三重重管法、多多重管法法、干喷喷法，各各具特色色，可根根据工程程要求和和土质任任意选用用。（1） 单管法：单独喷喷射高压压水泥浆浆的单管管法，使使用42mmm或50mmm的地地质钻杆杆为注浆浆管、喷喷射流为为浆液，以以20MMpa压压力从喷喷嘴中喷喷出，直直接冲击击切削土土体，直直径一般般0.33-0.8m，深度度达455m。（2） 二重管法法：高压压水泥浆浆液和压压缩空气气同轴喷喷射的二二重管法法，使用用了双通通道的二二重管，分分别输送送浆液和和空气二二种介质质，喷射射流为浆浆液及空空气，以以20MMpa的的高压浆浆液喷射射流外环环绕一圈圈0.77Mpaa 空气气喷射流流，在它它们共同同作用下下破坏土土体。桩桩径介于于单管与与三重管管之间，一一般为00.8-1m，深度度达200m。（3） 三重管法法：高压压水、压压缩空气气和水泥泥浆同时时喷射的的三重管管法，施施工时预预先用钻钻机（或或振动桩桩机）钻钻成直径径为1500-2119mmm的孔，然然后将三三重旋喷喷管（TTY-3301型型）插入入孔内旋旋喷，使使用三根根管子重重合在一一起，互互不相通通的三重重管，分分别输送送水、空空气和浆浆液三种种介质，喷喷射流为为水和空空气，即即以200Mpaa的水喷喷射流，外外环绕一一圈0.7Mppa的空空气，浆浆液填充充喷射流流造成的的空隙，桩桩径一般般为1-2m，深度度达300m。4. 清水开孔孔、二次次成桩旋旋喷新工工艺清水开孔孔喷注浆浆是将开开孔与成成桩工艺艺分开进进行，开开孔使用用高压清清水由上上至下，即即钻机立立好以后后，喷嘴嘴即喷出出压力为为20MMpa以以上高压压清水，用用高压水水冲切土土，旋转转钻杆，并并按每分分钟200cm的速速度往下下钻，使使喷射流流成扁平平的螺旋旋形冲切切钻杆周周围土体体，形成成圆柱形形的空孔孔，钻杆杆不断往往下钻，由由高压水水冲切出出的泥浆浆不断上上冒，钻钻孔不断断加深，钻钻孔下至至预定设设计孔深深，钻孔孔便即告告完成。待待钻杆下下至预定定深度后后，浆喷喷射高压压水换成成喷射高高凝固浆浆液（水水泥浆或或水泥化化学浆）进进行旋转转，并徐徐徐提升升钻杆，借借喷射旋旋转的提提升的协协调作用用，将凝凝固浆液液和原钻钻孔重的的沉渣以以及新的的冲切土土体旋转转成一体体，从而而固化成成桩，钻钻杆提升升到那里里，桩体体就在那那里形成成。（三）质质量标准准1.保证证项目（1） 旋喷桩使使用的水水泥品种种、标号号、水泥泥浆的水水灰比和和外加剂剂的品种种、单量量必须符符合设计计要求。检验方法：检查出厂证明、合格证、试验报告。（2） 现场载荷荷试验：确定单单桩承载载力。（3） 开挖检查查：旋喷喷桩体凝凝固7天天后，经经开挖作作直观检检查、现现场取样样、加工工成标准准试块立立方体，检检验单轴轴抗压强强度。2.基本本项目（1） 旋喷桩深深度、直直径、整整体性、桩桩体强度度等及其其物理力力学性能能必须符符合设计计要求。检验方法：钻孔取样检验和标准贯入试验，平板载荷试验、开挖检查和检查施工日志。（2） 冒浆体试试块试验验，取施施工过程程中冒浆浆体试验验其物理理性能，作作为判断断强度参参数，所所取冒浆浆应选取取喷射后后期的即即水泥与与土混合合状态较较接近地地下实际际混合状状态的冒冒浆。（3） 检查桩体体均匀性性，钻孔孔取芯，并并可检验验抗压强强度。（4） 标贯试验验，成桩桩后两周周内进行行试验，根根据触探探击数NN10用用对比法法来判断断桩身强强度。3. 允许偏差差旋喷桩的的质量允允许偏差差和检验验方法应应符合下下表的规规定。检查数量量：按桩桩数抽55%。项目允许偏差差检验方法法桩体中心心位置50拉线及尺尺量检查查钻孔垂直直度1.5HH/1000用测斜仪仪或吊线线和尺量量检查（四）施施工注意意事项1. 避免工程程质量通通病(1) 钻机就位位后应进进行水平平、垂直直校正，钻钻杆应与与桩位吻吻合，偏偏差控制制在100mm内。(2) 旋喷桩施施工前必必须确定定旋喷参参数（旋旋喷速度度、提升升速度、喷喷最直径径）。旋喷施工工主要技技术参数数项目单管法二重管法法三重管法法参数喷嘴直径径（mmm）2-332-332-33喷嘴个数数（个）21-21-2旋喷速度度（r/minn）20105-155提升速度度(m/minn)20-225105-155机具性能高压泵压力（MMpa）20-44020-44020-440流量（LL/miin）60-1120（浆浆液）60-1120（浆浆液）60-1120（水水）空压机压力（MMpa）77流量（LL/miin）1-31-3泥浆泵压力（MMpa）-20-550流量（LL/miin）100-1500浆液配合合比水：水泥泥：陶土土：碱=1.55：1：0.003：00.00009旋喷深层层长桩，倘倘若单一一固定旋旋喷参数数形成直直径不均均，上部部较粗，下下部较细细的固结结体，严严重影响响旋喷固固结体的的质量和和抗渗作作用，则则应根据据不同深深度、不不同土质质情况变变化，选选择合适适的旋喷喷参数，才才能获得得均匀密密实的长长度。旋喷注浆浆加固土土体的直直径（mm ）单管法二重管法法三重管法法多重管法法黏性土0<N<<10110<NN<20020<<N<3301. 2±0.20. 8±0.20.6±±0.221.6±±0.31.2±±0.30.8±±0.32-4砂性土0<N<<10110<NN<20020<<N<3301.0±±0.220.8±±0.220.6±±0.221.4±±0.31.2±±0.31.0±±0.3砂砾20<NN<3000.6±±0.221.0±±0.3注：11.定喷喷加固土土的长度度为旋喷喷长度的的1倍。 2.NN为标准准贯入值值。（3）旋旋喷桩管管达到预预定深度度后，应应进行高高压射水水试验，合合格后方方可喷射射浆液，待待达到预预定压力力排量后后，再逐逐渐提升升旋喷管管，深层层旋喷时时应先喷喷浆后旋旋喷和提提升，防防止注浆浆管扭断断。喷注种类类固结体性性质单管法二重管法法三重管法法单桩垂直直极限荷荷载（NN）500-600010000-1220020000单桩水平平极限荷荷载（NN）30-440最大抗压压强度（Mpa）砂类土110-220，黏黏性土55-100，黄土土5-110，砾砾砂8-20平均抗拉拉/抗压压强度1/5-1/110弹性模量量（Mppa）K×1003干密度（g/cm3）砂类土11.6-2.00黏性土11.4-1.55黄土1.3-11.5渗透系数数（cmm/s）砂类土110-55-100-6黏性土110-66-100-7砾砂100-6-110-77C（MPPa）砂类土00.4-0.55黏性土00.7-1.00（角度度）砂类土330-440黏性土220-330N（击数数）砂类土330-550黏性土220-330弹性波速速（km/s）P波砂类土22-3黏性土11.5-20S波砂类土11.0-1.55黏性土00.8-1.00化学稳定定性能较好（4） 旋喷冒浆浆处理1） 冒浆：旋旋喷时高高压喷射射在地基基中切削削土体，其其加固范范围就是是喷射距距离加上上渗透部部分长度度为半径径的圆柱柱体。一一部分细细小的土土粒被喷喷射浆液液所置换换，随着着液流被被带到地地面上（俗俗称冒浆浆），其其余与浆浆液搅拌拌混合。2） 在旋喷过过程中往往往有一一定数量量土粒随随着一部部分浆液液沿着注注浆管冒冒出地面面，通过过对冒浆浆观察，冒冒浆量小小于注浆浆量200%为正正常现象象，超过过20%或完全全不冒浆浆者，应应查明原原因，采采取相应应的措施施。3） 地层中有有较大的的空隙而而引起不不冒浆，则则可在浆浆液中掺掺加适量量的速凝凝剂，缩缩短固结结时间，使使浆液在在一定范范围内凝凝固。另另外，还还可在空空隙地段段增大注注浆量，填填满空隙隙，再继继续正常常旋喷。4） 冒浆量过过大是有有效喷射射范围与与注浆量量不适应应所致，可可采取提提高喷射射压力；适当缩缩小喷嘴嘴直径；加快提提升和旋旋喷速度度等措施施，减小小冒浆量量。5） 冒出地面面浆液应应经过虑虑、沉淀淀和调整整浓度后后才能回回收利用用，但回回收难免免没有砂砂粒，故故仅有二二重管旋旋喷法可可利用回回收的冒冒浆再注注浆。（5） 在插管旋旋喷过程程中，要要注意防防止喷嘴嘴被堵，水水、汽、浆浆、压力力和流量量必须符符合设计计值，否否则要拔拔管清洗洗，再重重新进行行插管和和旋喷。使使用双喷喷嘴时，若若一个喷喷嘴被堵堵，则用用复喷方方法继续续施工。插插管过程程中，为为防止泥泥砂堵塞塞，可边边射水边边插管，水水压力控控制在11Mpaa，高压压水喷嘴嘴要用塑塑料布包包裹，以以免泥土土堵塞。（6） 选用水泥泥应经试试验及过过筛，其其细度应应在标准准筛（孔孔径0.08mmm）的的筛余量量不大于于15%，浆液液搅拌后后不得超超过4小小时，当当超过时时应经专专门试验验，证明明其性能能符合要要求方可可使用。（7） 钻杆的旋旋转和提提升必须须连续不不中断，拆拆卸钻杆杆要保持持钻杆有有0.11m以上搭搭接长度度，以免免使旋喷喷固结体体脱节，中中途机械械发生故故障，应应停止提提升、钻钻杆和旋旋喷，以以防止桩桩体中断断，并应应立即检检查，排排除故障障，为提提高旋喷喷桩承载载能力，在在桩底部部1m范围内内应采取取较长持持续时间间的措施施。（8） 当采取水水泥浆进进行旋喷喷时，在在浆液与与土搅拌拌混合的的凝固过过程中，由由于浆液液析水作作用，一一般均有有不同程程度收缩缩，造成成固结时时出现凹凹陷（凹凹陷通常常在桩顶顶0.33-1mm之间），深深度随土土质、浆浆液析出出、固体体直径等等因素而而异，当当桩头凹凹陷量大大对土加加固及防防渗影响响大，应应采取静静压注浆浆补强。（9） 相邻桩施施工间距距宜大于于4m，相邻邻两桩施施工间隔隔时间（桩桩距2DD）应小小于488小时。（10） 作为端承承桩，应应深入持持力层22m为宜。（11） 旋喷旋喷喷高压射射浆可处处理灌注注桩质量量问题，具具体措施施：1） 砼灌注桩桩有裂缝缝、孔洞洞、断桩桩等质量量问题时时，可在在原桩位位钻孔，取取出桩芯芯，在钻钻孔内注注射高压压浆液，使使桩体获获得浓水水泥浆填填充，增增加其整整体性。2） 当砼桩长长不足，桩桩尖未达达到持力力层或泥泥渣土过过厚的灌灌注桩，可可采用接接桩处理理，在灌灌注桩下下端至持持力层范范围内高高压射浆浆，使柱柱状固结结体与灌灌注桩相相连。3） 当灌注桩桩有缩颈颈、桩体体横截面面积小，在在原桩位位旁边喷喷一个至至数个旋旋喷桩相相连，增增大原桩桩截面，提提高桩承承载力。4） 对摩阻力力小软土土层的灌灌注桩采采用旋喷喷，可改改变软土土性质，增增大桩摩摩阻力。2. 主要安全全技术措措施旋喷施工工的动力力泵采用用高压喷喷射为主主的手段段，尤应应注意安安全措施施。（1） 高压泥浆浆泵应全全面检查查和清洗洗干净，防防止泵体体的残渣渣和铁屑屑存在，各各密封圈圈完整无无泄漏，安安全阀中中的安全全销要进进行试压压检验，确确保能在在额定最最高压力力时断销销卸压，压压力表应应定期检检查，保保证正常常使用。一一旦发生生故障，要要停泵停停机排除除故障。（2） 司钻人员员需熟练练操作技技能，了了解注浆浆全过程程及钻机机旋喷注注浆作用用。（3） 浆液材料料不要受受潮或变变质，使使用水泥泥不受潮潮，不用用结块或或过期水水泥，对对外加剂剂要分别别存放。浆浆液材料料及外加加剂均应应采用无无毒材料料。（4） 高压胶管管不能超超过压力力范围使使用，使使用时屈屈弯不小小于规定定的弯曲曲半径，防防止高压压胶管破破裂。3. 产品保护护旋喷桩施施工完成成后，不不能随意意堆放重重物，防防止旋喷喷桩变形形。B. 定喷定喷是一一种常用用的防渗渗方法，例例如防水水帷幕，在在喷射时时，钻杆杆只提升升不旋转转，即所所谓定向向喷射。根根据工程程需要，由由于定喷喷喷射出出板墙薄薄而长，形形成片状状，其整整体连续续性好，成成本较旋旋喷低。2. 相邻孔定定喷形式式(a) 单喷嘴单单墙首尾尾连接(b) 双喷嘴单单墙前后后连接(c) 双喷嘴单单墙折线线连接(d) 双喷嘴双双墙折线线连接(e) 双喷嘴夹夹角单墙墙连接(f) 单喷嘴扇扇形单墙墙首尾连连接(g) 双喷嘴单单墙前后后对接(h) 双喷嘴扇扇形单墙墙折线连连接。为了保证证定喷墙墙连接成成一帷幕幕，各板板墙间要要搭接。2.定喷喷主要工工艺：定定喷时高高压喷射射灌浆的的喷嘴不不旋转，只只作水平平的固定定方向喷喷射，并并逐渐向向上提升升，使在在土中冲冲成一条条沟槽，把把浆液灌灌进槽中中，从土土体上冲冲落下来来的土粒粒，一部部分随着着水流与与气流被被带出地地面，其其余的颗颗粒与浆浆液搅拌拌混合，最最后形成成一个板板状固结结体。