建筑施工手册系列之地基处理与桩基工程_7-1-5_高压喷射注浆地基23209.docx

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1、7-1-5 高压喷射注浆地基7-1-5-1 旋喷注浆桩地基旋喷注浆桩地基，简称旋喷桩地基是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速（1530cm/min）徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度（0.58.0MPa）的圆柱体（称为旋喷桩），从而使地基得到加固。1分类及及形式旋喷法根据据使用机机具设备备的不同同又分为为：（1）单管管法用一根单管管喷射高

2、高压水泥泥浆液作作为喷射射流，由由于高压压浆液射射流在土土中衰减减大，破破碎土的的射程较较短，成成桩直径径较小，一一般为00.30.88m。（2）二重重管法用同轴双通通道二重重注浆管管复合喷喷射高压压水泥浆浆和压缩缩空气二二种介质质，以浆浆液作为为喷射流流，但在在其外围围裹着一一圈空气气流成为为复合喷喷射流，成桩直径1.0m左右。（3）三重重管法同轴三重注注浆管复复合喷射射高压水水流和压压缩空气气，并注注入水泥泥浆液。由由于高压压水射流流的作用用，使地地基中一一部分土土粒随着着水、气气排出地地面，高高压浆流流随之填填充空隙隙。成桩桩直径较较大，一一般有11.02.00m，但成桩桩强度较较低（0

3、0.91.22MPaa）。成桩形式分分旋喷注注浆、定定喷注浆浆和摆喷喷注浆等等三种类类别。加加固形状状可分为为柱状、壁壁状和块块状等。2特点及及适用范范围旋喷法具有有以下特特点：提提高地基基的抗剪剪强度，改改善土的的变形性性质，使使在上部部结构荷荷载作用用下，不不产生破破坏和较较大沉降降；能利利用小直直径钻孔孔旋喷成成比孔大大8110倍的的大直径径固结体体；可通通过调节节喷嘴的的旋喷速速度、提提升速度度、喷射射压力和和喷浆量量，旋喷喷成各种种形状桩桩体；可可制成垂垂直桩、斜斜桩或连连续墙，并并获得需需要的强强度；可可用于已已有建筑筑物地基基加固而而不扰动动附近土土体，施施工噪声声低，振振动小；

4、可用于于任何软软弱土层层，可控控制加固固范围；设备较较简单、轻轻便，机机械化程程度高，材材料来源源广；施施工简便便，操作作容易，速速度快，效效率高，用用途广泛泛，成本本低。适于淤泥、淤淤泥质土土、粘性性土、粉粉土、砂砂土、湿湿陷性黄黄土、人人工填土土及碎石石土等的的地基加加固；可可用于既既有建筑筑和新建建筑的地地基处理理，深基基坑侧壁壁挡土或或挡水，基基坑底部部加固防防止管涌涌与隆起起，坝的的加固与与防水帷帷幕等工工程。但但对含有有较多大大粒块石石、坚硬硬粘性土土、大量量植物根根基或含含过多有有机质的的土以及及地下水水流过大大、喷射射浆液无无法在注注浆管周周围凝聚聚的情况况下，不不宜采用用。3

5、桩径的的选择桩直径大小小由注浆浆方法、土土的类别别、密度度、施工工条件等等而定，表表7-221可供供参考。桩径大小选选用（mm） 表7-21土质旋喷方法单管法二重管法三重管法直径粘性土0N556N11011N201.000.20.800.20.600.21.500.21.200.20.800.22.000.31.500.31.000.3砂土0N11011N2021N301.000.20.800.20.600.21.300.21.100.21.000.22.000.31.500.31.200.3砂砾20N300.600.21.000.21.200.3注：N标准贯贯入锤击击数。4机具设设备及材材料

6、要求求（1）高压压喷射注注浆法主主要机具具设备包包括：高高压泵、钻钻机、浆浆液搅拌拌器等；辅助设设备包括括操纵控控制系统统、高压压管路系系统、材材料储存存系统以以及各种种管材、阀阀门、接接头安全全设施等等。高压压喷射注注浆法施施工常用用主要机机具设备备规格、技技术性能能要求见见表7-22。旋喷施工常常用主要要机具设设备参考考表 表7-22设备名称规格性能用途单管法高压泥浆泵泵1SNCC-H3300型型黄河牌牌压浆车车2ACFF-7000型压压浆车，柱柱塞式、带带压力流流量仪表表旋喷注浆钻机1无锡330型钻钻机2XJ1100型型振动钻钻机旋喷用旋喷管单管、422mm地地质钻杆杆，旋喷喷直径33.

7、24.00mm注浆成桩高压胶管工作压力331MPPa、99MPaa，内径径19mmm高压水泥浆浆用三重管法高压泵13W-TB，高高压柱塞塞泵，带带压力流流量仪表表2SNCC-H3300型型黄河牌牌压浆车车3ACFF-7000型压压浆车高压水助喷喷泥浆泵1BW2250/50型型，压力力355MPaa，排量量15002550L/minn22000/400型，压压力4MMPa，排排量12202200LL/miin3ACFF-7000型压压浆车旋喷注浆空压机压力0.55500.700MPaa，排量量699m3/miin旋喷用气钻机1无锡330型钻钻机2XJ1100型型振动钻钻机旋喷用、成成孔用旋喷管三

8、重管，泥泥浆压力力2MPPa，水水压200MPaa，气压压0.55MPaa水、气、浆浆成桩高压胶管工作压力331MPPa、99MPaa，内径径19mmm高压水泥浆浆用其他搅拌管，各各种压力力、流量量仪表等等控制压力流流量用注：1钻钻机的转转速和提提升速度度，根据据需要应应附设调调速装置置，或增增设慢速速卷扬机机；2二重管管法选用用高压泥泥浆泵、空空压机和和高压胶胶管等可可参照上上列规格格选用；3三重管管法尚需需配备搅搅拌罐（一一次搅拌拌量3.5m33），旋旋转及提提升装置置、吊车车、集泥泥箱、指指挥信号号装置等等；4其他尚尚需配各各种压力力、流量量仪表等等。三重管系以以三根互互不相通通的管子子

9、，按直直径大小小在同一一轴线上上重合套套在一起起，用于于向土体体内分别别压入水水、气、浆浆液。内内管由泥泥浆泵压压送2MMPa左左右的浆浆液；中中管由高高压泵压压送200MPaa左右的的高压水水；外管管由空压压机压送送0.55MPaa以上的的压缩空空气。空空气喷嘴嘴套在高高压水喷喷嘴外，在在同一圆圆心上。三三重管由由回转器器、连接接管和喷喷头三部部分组成成（图77-244）。回回转器指指三重管管的上段段，内安安有支承承轴承，当当钻机转转盘带动动三重管管旋转时时，回转转器外部部不转内内部转；连接管管是指三三重管的的中段，为为连接水水、气、浆浆液的通通道，旋旋转是由由钻机转转盘直接接带动连连接管使

10、使整根三三重管旋旋转，根根据旋喷喷深度可可将多节节连接管管接长；喷头是是指三重重管的下下段，其其上装有有喷嘴（图图7-227e），是是旋喷时时向土层层中喷射射水、气气、浆液液的装置置，也随随连接管管一起转转动。喷喷嘴制造造材料为为硬质合合金管，DD02mmm左右。图7-244 三重重管构造造I-头部；II-主杆；IIII-钻杆杆；IVV-喷头头1-快速接接头；22-锯齿齿形接头头；3-高压密密封装置置；4-鸡心形形零件；5-凸凸接头；6-凹接头头；7-圆柱面面加“”形圈圈；8-转轴；9-半半圆环；10-螺栓塞塞；111-喷嘴嘴浆液搅拌可可采用污污水泵自自循环式式的搅拌拌罐或水水力混合合器。辅助

11、设备包包括操纵纵控制系系统、高高压管路路系统、材材料储存存、运输输系统以以及各种种管件、阀阀门、接接头、压压力流量量仪表、安安全设施施等。（2）旋喷喷使用的的水泥应应采用强强度等级级为322.5的的普通硅硅酸盐水水泥，要要求新鲜鲜无结块块。一般般泥浆水水灰比为为1：111.5：11，稠度度大，流流动缓慢慢，喷嘴嘴易堵塞塞，增加加排除故故障时间间，影响响施工进进度；稠稠度过小小，对强强度有影影响。为为消除离离析，一一般再加加入水泥泥用量33%的陶陶土、00.9的碱。浆浆液宜在在旋喷前前1h以以内配制制，使用用时滤去去硬块、砂砂石等，以以免堵塞塞管路和和喷嘴。5施工工工艺方法法要点（1）旋喷喷桩施

12、工工工艺流流程如图图7-225、图图7-226所示示。图7-255 单管管旋喷桩桩施工工工艺流程程（a）钻机机就位钻钻孔；（bb）钻孔至至设计标标高；（cc）旋喷喷开始；（d）边旋旋喷边提提升；（ee）旋喷喷结束成成桩1-旋喷管管；2-钻孔机机械；33-高压压胶管；4-超超高压脉脉冲泵图7-266 三重重管旋喷喷法施工工工艺流流程（a）振动动沉桩机机就位，放放桩靴，立立套管，安安振动锤锤；（bb）套管沉沉入设计计深度；（c）拔起起一段套套管，卸卸上段套套管，使使下段露露出地面面（使hh要求求的旋喷喷长度）；（d）套管管中插入入三重管管，边旋旋、边喷喷、边提提升；（ee）自动动提升旋旋喷管；（f

13、）拔出出旋喷管管与套管管，下部部形成圆圆柱喷射射桩加固固体1-振动锤锤；2-钢套管管；3-桩靴；4-三三重管；5-浆浆液胶管管；6-高压水水胶管；7-压压缩空气气胶管；8-旋旋喷桩加加固体（2）施工工前先进进行场地地平整，挖挖好排浆浆沟，做做好钻机机定位。要要求钻机机安放保保持水平平，钻杆杆保持垂垂直，其其倾斜度度不得大大于1.5%。（3）旋喷喷桩施工工程序为为：机具具就位贯入注注浆管、试试喷射喷射注注浆拔管及及冲洗等等。（4）单管管法和二二重管法法可用注注浆管射射水成孔孔至设计计深度后后，再一一边提升升一边进进行喷射射注浆。三三重管法法施工须须预先用用钻机或或振动打打桩机钻钻成直径径1500

14、2000mmm的孔，然然后将三三重注浆浆管插入入孔内，按按旋喷、定定喷或摆摆喷的工工艺要求求，由下下而上进进行喷射射注浆，注注浆管分分段提升升的搭接接长度不不得小于于2000mm。喷喷嘴型式式有图77-277所示几几种。图7-277 喷喷嘴型式式（a）圆柱柱式；（bb）收敛圆圆锥形；（c）流流线形；（d）双喷嘴嘴；（ee）三重重管用喷喷嘴（5）在插插入旋喷喷管前先先检查高高压水与与空气喷喷射情况况，各部部位密封封圈是否否封闭，插插入后先先作高压压水射水水试验，合合格后方方可喷射射浆液。如如因塌孔孔插入困困难时，可可用低压压（0.122MPaa）水冲冲孔喷下下，但须须把高压压水喷嘴嘴用塑料料布包

15、裹裹，以免免泥土堵堵塞。（6）喷嘴嘴直径、提提升速度度、旋喷喷速度、喷喷射压力力、排量量等旋喷喷参数见见表7-23或或根据现现场试验验确定。旋喷施工主主要机具具和参数数 表表7-223项目单管法二重管法三重管法参数喷嘴孔径（mmm）232323喷嘴个数21212旋转速度（rr/miin）2010515提升速度（mmm/mmin）2002250100501550机具性能高压泵压力（MPPa）204002040020400流量（L/minn）601220601220601220空压机压力（MPPa）-0.70.7流量（L/minn）-1313泥浆泵压力（MPPa）-35流量（L/minn）-100

16、1150浆液配合比比：水：水泥：陶土：碱（11.5）：1：00.033：0.00009注：高压泵泵喷射的的（单管管法、二二重管法法）是浆浆液或（三三重管法法）水。（7）当采采用三重重管法旋旋喷，开开始时，先先送高压压水，再再送水泥泥浆和压压缩空气气，在一一般情况况下，压压缩空气气可晚送送30ss。在桩桩底部边边旋转边边喷射11minn后，再再进行边边旋转、边边提升、边边喷射。（8）喷射射时，先先应达到到预定的的喷射压压力、喷喷浆量后后再逐渐渐提升注注浆管。中中间发生生故障时时，应停停止提升升和旋喷喷，以防防桩体中中断，同同时立即即进行检检查排除除故障；如发现现有浆液液喷射不不足，影影响桩体体的

17、设计计直径时时，应进进行复核核。（9）当处处理既有有建筑地地基时，应应采取速速凝浆液液或大间间隔孔旋旋喷和冒冒浆回灌灌等措施施，以防防旋喷过过程中地地基产生生附加变变形和地地基与基基础间出出现脱空空现象，影影响被加加固建筑筑及邻近近建筑。（10）桩桩喷浆量量Q（LL/根）可可按下式式计算：（7-9）式中 HH旋喷喷长度（mm）；v旋喷喷管提升升速度（mm/miin）；q泵的的排浆量量（L/minn）；浆液液损失系系数，一一般取00.10.22。旋喷过程中中，冒浆浆量应控控制在110%25%之间。对对需要扩扩大加固固范围或或提高强强度的工工程，可可采取复复喷措施施，即先先喷一遍遍清水，再再喷一遍

18、遍或两遍遍水泥浆浆。（11）喷喷到桩高高后应迅迅速拔出出注浆管管，用清清水冲洗洗管路，防防止凝固固堵塞。相相邻两桩桩施工间间隔时间间应不小小于488h，间间距应不不小于446mm。6质量控控制（1）施工工前应检检查水泥泥、外掺掺剂等的的质量，桩桩位、压压力表、流流量表的的精度和和灵敏度度、高压压喷射设设备的性性能等。（2）施工工中应检检查施工工参数（压压力、水水泥浆量量、提升升速度、旋旋转速度度等）的的应用情情况及施施工程序序。（3）施工工结束后后28dd，对施施工质量量及承载载力进行行检验、内内容为桩桩体强度度、承载载力、平平均直径径、桩体体中心位位置、桩桩体均匀匀性等。（4）旋喷喷注浆地地

19、基质量量检验标标准如表表7-224所示示。旋喷（高压压喷射）注注浆地基基质量检检验标准准 表表7-224项序检查项目允许偏差或或允许值值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺掺剂质量量符合出厂要要求查产品合格格证书或或抽样送送检2水泥用量设计要求查看流量表表及水泥泥浆水灰灰比3桩体抗压强强度及完完整性检检验设计要求按规定方法法4地基承载力力设计要求按规定的方方法一般项目1钻孔位置mm50用钢尺量2钻孔垂直度度%1.5经纬仪测钻钻杆或实实测3孔深mm200用钢尺量4注浆压力按设定参数数指标查看压力表表5桩体搭接mm200用钢尺量6桩体直径mm50开挖后用钢钢尺量7桩身中心允允许偏差差0.2DD开挖后桩顶顶下5000mmm处用尺尺量，DD为设计计桩径