某高速公路工程旋噴樁施工技術(shù)方案

1、某高速公路工程旋噴樁施工技術(shù)方案旋噴樁就是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預定位置后，以高壓設備使水泥漿或水成為高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體。當能量大、速度快和呈脈動狀后噴射流的動壓超過土體結(jié)構(gòu)強度時，土粒便從土體剝落下來。一部分細小的土粒隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下與漿液攪拌混合，并按一定比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。漿液凝固后，使在土中形成一個固結(jié)體。固結(jié)體的形態(tài)和噴射流的方向有關。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射（簡稱旋噴）和定向噴射（簡稱定噴）兩種形式。旋噴時噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升，固結(jié)體是圓柱狀，主要用于加固地基，提高地基的抗剪強度、改善土的變形

2、性質(zhì)，使其在上部結(jié)構(gòu)荷栽直接作用下，不產(chǎn)生破壞或過大的變形；定噴時，噴嘴一面提升，噴射方向固定不變，固體體形如劈狀，通常用于基礎防滲，改善地基土的性質(zhì)和穩(wěn)定邊坡等工程。作為地基加固，通常采用旋噴注漿形式，使加固土體在土形成均勻的圓柱體或異形圓柱體。高壓旋噴法基本分為單管法、二重管法、三重管法和多重管法等四種。1、旋噴樁施工主要施工設備及材料要求 1） 高壓噴射注漿法主要的施工機具設備包括：高壓泵、鉆機、漿液攪拌器等；輔助設備包括操作控制系統(tǒng)、高壓管路系統(tǒng)、材料儲備系統(tǒng)以及各種管材、閥門、接頭安全設施等。壓噴射注漿法主要的施工機具設備規(guī)格、技術(shù)性能要求見表1。旋噴施工常用主要機具、設備參考表1設

3、備名稱規(guī)格性能用 途單管法高壓泥漿泵1、 SNC-H300型黃河牌壓漿車2、 ACF-700型壓漿車，柱塞式、帶壓力流量儀表旋噴注漿鉆 機1、 無錫30型鉆機2、 XJ100型振動鉆機成孔、旋噴用旋噴管單管、42mm地質(zhì)鉆桿旋噴直徑3.2-4.0mm注漿成樁高壓膠管工作壓力31Mpa、9Mpa，內(nèi)徑19mm高壓水泥漿用三重管法高壓泵1、 3W-TB4高壓柱塞泵，帶壓力流量儀表2、 SNC-H300型黃河牌壓漿車3、 ACF-700型壓漿車高壓水助噴泥漿泵1、 BW250/50型、壓力3-5 Mpa，排量150-250L/min2、 200/40型、壓力4 Mpa，排量120-200L/min3

4、、 ACF-700型壓漿車旋噴注漿空壓機壓力0.55-0.70 Mpa，排量6-9m3/min旋噴用風鉆 機1、 無錫30型鉆機2、XJ100型振動鉆機成孔、旋噴用旋噴管三重管,泥漿壓力2 Mpa，水壓20 Mpa，氣壓0.5 Mpa水、氣、漿成樁高壓膠管工作壓力引31Mpa、9Mpa，內(nèi)徑19mm高壓水泥漿用其 他攪拌管、各種壓力、流量表等控制壓力流量用備注1、 鉆機的轉(zhuǎn)速和提升速度，根據(jù)需要附設調(diào)速裝置或慢速卷揚機2、 二重管法的高壓泥漿泵、空壓機、高壓膠管可參照上列規(guī)格選用3、 三重管尚需配備攪拌罐（3.5m3）、旋轉(zhuǎn)提升裝置，吊車、集泥箱、指揮信號裝置等2）旋噴用的水泥采用新鮮無結(jié)塊的

5、425普通水泥。一般的泥漿水灰比為1:1-5:1，稠度過大，流動緩慢，噴嘴常易堵塞，增加排除故障時間，影響施工進度。稠度過小對強度有影響。為消除離析，一般加入水泥用量3%的陶土、0.9%的堿。漿液宜在旋噴前1小時內(nèi)配置，使用時濾去硬塊、砂石等，以免杜塞管路和噴嘴。2、施工工藝流程 其工藝流程見圖1、2。 單管旋噴樁施工工藝框圖否是是否 三通一平測 量 樁機安裝就位 啟動主鉆機 啟動注漿泵送水 管路堵塞否 鉆進 在設計深度停鉆注漿泵水管移至儲漿罐注漿 噴料是否正常 提鉆回轉(zhuǎn)至設計高度繼續(xù)注漿至水泥漿從孔口返出 停止注漿 填寫施工記錄 提鉆至地表以上 停鉆機 移動主機 檢查處理檢查處理3、施工程序

6、及操作技術(shù)要點1）施工程序單管、二重管、三重管和多重管噴射注漿法雖注入的介質(zhì)和數(shù)量不同，但他們的施工工序是基本一致的。都是先將鉆桿插入或打入預定土層中，自下而上進行噴射作業(yè)。鉆機就位旋噴注漿施工的第一道工序就是將使用的鉆機安置在設計的孔位上，使鉆桿頭對準孔位中心。為保證鉆孔達到設計要求的垂直度，對鉆機進行水平校正，使鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置。鉆孔鉆孔的方法主要視地層中地質(zhì)情況、加固深度、機具設備等條件而定。單管旋噴使用震動型旋轉(zhuǎn)鉆機，鉆深可達30m；二重管、三重管噴射注漿法施工中，較堅硬的地層采用地質(zhì)鉆機鉆孔。插管插管是將旋噴注漿管插入地層預定的深度。使用震動型旋轉(zhuǎn)鉆機時，插管與鉆孔兩道工

7、序合二為一，鉆孔完畢后，插管作業(yè)即完成。使用地質(zhì)鉆機鉆孔完畢時，拔出巖芯管，換上旋噴管插入預定深度。在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，采取邊射水邊插管的方法，水壓控制在1Mpa以內(nèi)，以免將孔壁射塌。噴射作業(yè)旋噴管插入預定深度后，又上而下進行噴射作業(yè)，使用的參數(shù)參見表2。施工過程中值班技術(shù)人員注意時刻檢查漿液初凝時間（正常時水灰比1:1初凝時間為15小時左右）、注漿流量、風量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)是否符合設計要求，并隨時做好記錄，繪制作業(yè)過程曲線。沖洗當噴射提升到設計標高后，選噴即結(jié)束。此時立即將注漿管等機具設備沖洗干凈，把漿液換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管軟管內(nèi)的漿液全部排出。

8、移動機具把鉆機等機具設備移到新孔位就位。2）操作要點高壓噴射注漿參數(shù)值 表2高壓噴射注漿的種類單管法 二重管法 三重管法使用土質(zhì)沙類土、粘性土、黃土、雜填土、小粒徑沙礫漿液材料及配方以水泥為主要原料，加入外加劑，常用水灰比1:1。也可以用化學材料。高壓噴射注漿參數(shù)值水壓力（MPa）20流量（L/min）80120噴嘴孔徑（mm）及個數(shù)23（兩個）空 氣壓力（MPa）0.70.7流量（L/min）1212噴嘴孔徑（mm）及個數(shù)1212漿液壓力（MPa）202013流量（L/min）8012080120100150噴嘴孔徑（mm）及個數(shù)23（兩個）23（兩個）10（兩個）14（一個）注漿管外徑（m

9、m）42或4542、50、7575或90提升速度（cm/min）2025約10約10旋轉(zhuǎn)速度（r.p.m）約20約10約10鉆機就位：鉆機安放在設計的孔位上并保持垂直，施工時旋噴后的應許傾斜不得大于1.5%。鉆機口位置與設計位置的偏差不得大于50mm。旋噴前要檢查高壓設備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量表必須滿足設計要求。下管前必須檢查注漿管路是否暢通，接頭密封是否良好。插管：插管是將噴管插入地層預定的深度，在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水邊插管，水壓一般不超過1MPa。當噴管插入預定深度后，由上而下進行噴射作業(yè)，噴射注漿時要注意，待估算水泥漿的前峰已流水噴頭后（一般2-4秒）方可開始提升注

10、漿管。值班人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間，注漿流量等技術(shù)參數(shù)，控制轉(zhuǎn)速、提速。拆卸鉆桿繼續(xù)噴射時，保持鉆桿有0.1m的搭接長度，不得使噴射固結(jié)體脫節(jié)。深層旋噴時，先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升，以防注漿管扭斷。施工時，加強前臺與后場供漿配合密切，后場停止供應時，應及時通知前臺，防止斷樁和缺漿。再次供漿時，攪拌機需下次停漿點0.5m以下，待恢復供漿時在提升。如停止時間超過3小時，需將輸漿卸下進行清洗。所用水泥漿，水灰比要按設計規(guī)定，不得隨意更改，要保證水泥質(zhì)量，水泥要過篩，其細度應在標準篩上的篩余量不大于15%，禁止使用受潮，過期的水泥。噴射注漿孔與高壓泵距離不能過長，防止高壓軟管過長，沿程壓力損失增大，

11、造成實際噴射壓力降低。當樁頂接近標高時，為保證樁頭的施工質(zhì)量鉆井自設計標高以下1m噴漿提升時，采用慢速，控制在10厘米/秒以內(nèi)。噴射結(jié)束后，若發(fā)現(xiàn)漿面下降應立即在噴射孔內(nèi)進行靜壓充填，直至漿液面不再下流為止。施工中出現(xiàn)冒漿，一般是因為注漿量超過所需漿量所致，可采取如下措施：a、提高噴射壓力b、適當縮小噴嘴直徑c、加快提高和轉(zhuǎn)速。一般說來，重復噴射有增經(jīng)效果，由于其難以控制和影響進度，因此在實際施工中不把它作為增強的主要措施，通常在漿液噴射不足或工程要求有較大直徑時才進行復噴。4、勞動力組織1套設備施工需要配備的勞動力見表3勞動力配備 表3序號工種人數(shù)工作內(nèi)容1班長1負責協(xié)調(diào)指揮各工序的操作，控

12、制加固質(zhì)量排除施工中的各種故障2操作員3按設計施工工藝，正確操縱鉆頭的鉆進和提升檢查維修機械負責使用聯(lián)絡信號3制漿員3負責水泥漿的制作，保證施工的連續(xù)性4司漿1統(tǒng)計材料用量，記錄泵送時間，清洗輸料管5電工后勤2負責設備的安裝和安全使用6記錄員1負責施工記錄，操縱電器控制儀表，使用聯(lián)絡信號，并質(zhì)量檢查員工作5、質(zhì)量控制措施與檢驗1）質(zhì)量控制措施施工前先打一組試樁（3顆），從而確定施工的各項參數(shù)，如鉆進速度，提升速度和旋轉(zhuǎn)速度等，確定機械需配備的人員。在試樁成樁28天后，做抽芯檢測和單樁載力和復合地基承載力試驗，最后確定合理的施工技術(shù)措施和方案。開工前組織施工人員進行技術(shù)交底，施工中根據(jù)質(zhì)量工程要

13、求召開質(zhì)量專題會，不得使用不合格的施工機具及不合格或失效的水泥。鉆機開孔前必須復核孔位、孔距，檢查鉆機的水平度、軸垂直度。鉆進時應避免鉆機的劇烈振動，跳動及鉆桿擺動，確保鉆機垂直度?？刂菩龂姷膲毫吞嵘靶D(zhuǎn)速度，確保加固范圍內(nèi)每一深度的噴漿飽滿。用比重秤或比重計來檢查拌制的水泥漿是否符合設計要求。技術(shù)人員應經(jīng)常檢查每延米用漿量和水泥用量是否滿足設計和施工要求。鉆到終孔深度后，技術(shù)人員應及時檢查驗收孔深及孔斜率，以確保以上技術(shù)指標達到設計要求。隨時檢查施工記錄，對照施工工藝對每根樁進行質(zhì)量評定。對不合格的樁，視具體情況采取補救措施。抽選一定數(shù)量的樁進行淺部開挖，檢查樁體的成樁質(zhì)量，量測樁徑、樁距等指標，并鉆蕊取樣進行強度試驗。2）質(zhì)量檢測方法質(zhì)量檢驗在高壓旋噴注漿結(jié)束四周后進行，檢查對象選擇地質(zhì)條件較復雜的地區(qū)及噴射時有異常現(xiàn)象的固結(jié)體