高 壓 旋 噴 支 護(hù) 樁

1、高 壓 旋 噴 支 護(hù) 樁施 工 工 法高壓旋噴支護(hù)樁施工工法田祥圣 常 云 殷鳳余 吳澤銘1.前言隨著高新科技的推廣應(yīng)用，建筑企業(yè)也采用了新材料、新工藝替代以往的傳統(tǒng)做法，旋噴止水支護(hù)樁大大的改善了基坑降水的施工難度，降低了工程成本，提高了工程施工進(jìn)度，贏得了較好的社會(huì)信譽(yù)。是項(xiàng)值得推廣和應(yīng)用的新技術(shù)。2.工法特點(diǎn) 高壓旋噴支護(hù)樁施工工藝對(duì)處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等，具有很好的加固、止水效果，并且對(duì)大基坑支護(hù)效果尤佳，其施工簡(jiǎn)捷、機(jī)械投入量少、施工工期短。3.適用范圍適用于深基坑工程止水，地基加固、圍壩、河堤、下雨較多的作業(yè)環(huán)境等。適用于施工作業(yè)場(chǎng)地較小的施工

2、環(huán)境，適用于基坑垂直支護(hù)施工。4工藝原理 高壓旋噴樁施工工藝，不僅止水、而且可以作直坡支護(hù)的原理，如直坡支護(hù)加錨桿噴錨直坡支護(hù)的效果會(huì)更佳，并能應(yīng)用到深水中施工作業(yè)，使圍堰與高壓旋噴樁有機(jī)地結(jié)合，不僅解決了圍堰下沉穿過較厚堅(jiān)硬性粘土層的難度，同時(shí)也克服了承臺(tái)開挖到砂層、亞砂土層中止水、支護(hù)的難題。本文著重介紹高壓旋噴樁加錨桿噴錨直坡支護(hù)在基坑周邊施工中的應(yīng)用。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程降 水鉆機(jī)就位引孔（擴(kuò)孔）到設(shè)計(jì)標(biāo)高封堵垂向噴嘴攪 漿由下向上旋噴作業(yè)到設(shè)計(jì)頂沖 洗移 位錨桿支護(hù)施工5.2降水方案5.2.1降水井及明溝降水根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，該工程位置距離周邊建筑物及道路比較近，

3、為防止因降水和支護(hù)對(duì)周邊建筑產(chǎn)生影響，采用如下處理措施。對(duì)于該工地的降水采用先圍后降的施工方法，在基坑的周邊采用隔水帷幕，阻斷來水通道，在基坑內(nèi)采用明排的施工方法進(jìn)行降水，總體排水至附近的污水井或雨水井中。5.2.2降水井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.井管采用外徑400mm的無(wú)砂混凝土管，每節(jié)管長(zhǎng)950mm，壁厚50mm，孔隙率2530%。2.將下端1.5m長(zhǎng)井管作為沉砂管，坐落于井底上；沉砂管以上1.0m井管作為濾管綜合，以上3.0m井管作為輔助工作管段，工作段和輔助工作段井管外包一層60目尼龍網(wǎng)；井管上端高出自然地面約0.30m，加蓋井蓋。3.井管與井孔之間的環(huán)狀間隙填入直徑為35mm的小粒徑石屑濾料，以

4、增強(qiáng)過濾效果；環(huán)隙上端1.50m段填粘土進(jìn)行封閉。4.抽水潛水泵下至距井底1.52.5m處；抽水管采用直徑1.50吋的塑料管，潛水泵揚(yáng)程 25m。5.2.3輔助降水設(shè)計(jì)1.底局部加深部位對(duì)于基坑槽底電梯井坑、集水坑等局部加深部位，如水位未降至開挖面以下，可在坑內(nèi)人工挖集水井，井徑600mm，井深約1.5m，埋設(shè)外徑400mm的無(wú)砂砼井管，四周空間填濾料，井管內(nèi)下入潛水泵抽水。2.基坑邊坡土體滲水地下水主要含于滲透系數(shù)較小的粉粘土層，其含水層底板高于槽底，降水井不能完全將其輸干，少量水可能沿含水層地板從坡面滲出。對(duì)此，可在槽底開挖排水盲溝和集水坑。排水盲溝上口寬0.30m，下口寬0.20m，深0

5、.25m；集水坑直徑600mm，深度0.50m，埋設(shè)無(wú)砂砼井管，排水盲溝及井管周圍填濾料，下泵抽水；集水坑間距根據(jù)滲水量設(shè)置，一般為1525m，盲溝坡度不小于1。5.3旋噴隔水帷幕施工方案的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)：采用單管旋噴相互嚙合形成隔水帷幕。加固體直徑為700mm。為保證旋噴樁的嚙合嚴(yán)密，成孔位置按0.55m考慮，旋噴樁樁長(zhǎng)為12m（樁長(zhǎng)可根據(jù)基坑深度確定）。水泥漿液為普通純水泥漿，水灰比0.8：11.5：1。水泥為32.5水泥，粘土層內(nèi)的水泥用量為300kg/m，砂層內(nèi)的水泥用量為450kg/m。水泥漿注漿壓力為25-30MPa。提速為15-20cm/分鐘。鉆速為15-18轉(zhuǎn)/分鐘?？孜黄?/p>

6、為50mm。不能一次提升而需要數(shù)次卸管時(shí)，卸管后的搭接長(zhǎng)度為不宜小于100mm。5.4旋噴支護(hù)施工技術(shù)5.4.1.鉆機(jī)就位旋噴注漿施工的第一道工序就是將使用的鉆機(jī)安置在設(shè)計(jì)的孔位上，使鉆桿對(duì)準(zhǔn)孔位的中心。同時(shí)為保證鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求的垂直度，鉆機(jī)就位后，必須作水平校正，使其鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心位置。5.4.2.鉆孔定位后經(jīng)檢驗(yàn)合格后開始鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)旋噴樁的底部，鉆孔的目的是為了將旋噴注漿管插入預(yù)定的地層中。5.4.3.插管插管是將旋噴注漿管插入地層預(yù)定的深度，使用SX76C液壓旋噴鉆機(jī)，鉆孔時(shí)，插管與鉆孔兩道工序合二為一，鉆孔完畢，插管作業(yè)即完成。5.4.4.噴射作業(yè)當(dāng)噴管插入預(yù)定深度后，由下

7、而上進(jìn)行噴射作業(yè)。5.4.5.沖洗當(dāng)噴射提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，旋噴即告結(jié)束。施工完畢應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈，管內(nèi)機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。5.4.6.移動(dòng)機(jī)具 把鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新的孔位上。5.5錨桿支護(hù)施工5.5.1錨桿方案的設(shè)計(jì)參數(shù)1.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置三道預(yù)應(yīng)力錨桿，具體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)層序錨 孔直 徑(mm)垂直間距(m)水 平間 距(m)錨 桿傾 角()錨筋直徑(mm)錨筋長(zhǎng)度(m)鋼腰梁規(guī)格一1501.501.30151根1860鋼絞線12.018#槽鋼二1501.501.30151根1860鋼絞線11.018#槽鋼三1501.501.30151根1860鋼絞線11.0

8、18#槽鋼2.預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固段長(zhǎng)度為7m，錨桿施加預(yù)應(yīng)力為100KN，鎖定拉力為70KN，錨桿鎖定在鋼腰梁上。5.5.2工藝流程和技術(shù)要求施工工藝流程：測(cè)量定孔位鉆機(jī)就位調(diào)整鉆機(jī)角度成孔至設(shè)計(jì)深度提鉆檢查孔深下錨筋孔底灌注水泥漿補(bǔ)漿設(shè)置反力梁養(yǎng)護(hù)張拉鎖定1.錨桿成孔施工1).根據(jù)土質(zhì)情況用螺旋錨桿機(jī)干作業(yè)成孔，如果螺旋錨桿機(jī)無(wú)法干作業(yè)成孔時(shí)，則采取水泥漿護(hù)壁工藝成孔或全套管鉆機(jī)進(jìn)行成孔。2).成孔深度不小于設(shè)計(jì)深度，鉆至孔底后空轉(zhuǎn)排虛土。3).嚴(yán)格控制孔位、角度、孔深、孔徑，且不得向兩邊傾斜，終孔深度應(yīng)大于設(shè)計(jì)深度。4).遇情況及時(shí)請(qǐng)技術(shù)負(fù)責(zé)人處理，埋鉆不準(zhǔn)強(qiáng)拉硬頂，更不準(zhǔn)反轉(zhuǎn)。2.錨筋下置

9、1).按設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度制作錨筋，錨筋長(zhǎng)度應(yīng)預(yù)留出用于張拉的長(zhǎng)度。2).錨桿的自由段范圍內(nèi)的鋼絞線應(yīng)用塑料管包好。3).每隔1.5-2.0m設(shè)置中心支架，并用鉛絲捆住綁實(shí)。4).錨筋下置須專人指揮，不準(zhǔn)強(qiáng)推，以防塌孔，錨筋下置連同注漿管一同下置孔底。3.錨桿灌漿1).嚴(yán)格控制水灰比在0.5，記錄用料量，水泥漿要攪拌充分。2).錨桿注漿用BW250/50壓漿泵，常壓0.2-0.3MPa,注漿時(shí)漿液必須過篩,每孔的漿必須在初凝前注完,一次注漿半小時(shí)后進(jìn)行二次補(bǔ)漿,如滲漿嚴(yán)重,可補(bǔ)2-3次，灌注中途不準(zhǔn)隨意停泵，以防堵塞。3).結(jié)束后及時(shí)清理機(jī)械及管路。4.張拉與鎖定1).錨桿張拉鎖定是錨

10、桿施工的一個(gè)極重要環(huán)節(jié)，應(yīng)在技術(shù)負(fù)責(zé)人指導(dǎo)下進(jìn)行。2).錨固段強(qiáng)度大于15Mpa并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75%后方可進(jìn)行張拉，張拉時(shí)錨筋中心、錨具中心以及千斤頂中心應(yīng)在同一軸線上。錨桿張拉至設(shè)計(jì)荷載，穩(wěn)定一定時(shí)間，記錄張拉值和錨桿變形值，當(dāng)錨桿無(wú)衰減時(shí)退至設(shè)計(jì)鎖定力進(jìn)行鎖定。3).錨桿張拉順序應(yīng)考慮對(duì)臨近錨桿的影響。4).錨桿宜張拉至設(shè)計(jì)荷載的0.9-1.0倍后,再按設(shè)計(jì)要求鎖定。5).錨桿張拉控制應(yīng)力不應(yīng)超過錨桿桿體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的0.7倍。6).預(yù)應(yīng)力張拉鎖定工藝流程上好錨具安裝千斤頂開動(dòng)油泵加荷量變形初始值卸荷至鎖定值鎖定量相對(duì)變形量預(yù)張拉到設(shè)計(jì)軸向拉力值5.錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)要求1).一般規(guī)定a.錨桿

11、錨固段漿體強(qiáng)度達(dá)到15Mpa或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的75%時(shí)可進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。b.加載裝置（千斤頂、油泵）的額定壓力必須大于試驗(yàn)壓力，且試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。c.加荷反力裝置的承載力和剛度應(yīng)滿足最大試驗(yàn)荷載要求。d.計(jì)量?jī)x表（測(cè)力計(jì)位移計(jì)等）應(yīng)滿足測(cè)試要求的精度。e.驗(yàn)收試驗(yàn)錨桿的數(shù)量應(yīng)取錨桿總數(shù)的5%，且不得少于3根。2).驗(yàn)收試驗(yàn)a.最大試驗(yàn)荷載應(yīng)取錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值。b.錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)加荷等級(jí)及錨頭位移測(cè)讀間隔時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定：.初始荷載宜取錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的0.1倍。.加荷等級(jí)與觀測(cè)時(shí)宜按下表規(guī)定進(jìn)行。錨桿張拉荷載及觀測(cè)時(shí)間如下：荷載分級(jí)0.1N0.2N0.4N0.6N0.8N1.0N鎖

12、定觀測(cè)時(shí)間55510 10 15N=設(shè)計(jì)張拉力.在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移不應(yīng)少于3次。.達(dá)到最大試驗(yàn)荷載后觀測(cè)15min,卸荷至0.1N，并測(cè)讀錨頭位移。5.6施工注意事項(xiàng)5.6.1流量不變而壓力突然下降時(shí)，應(yīng)檢查各部位的泄漏情況，必要時(shí)拔出注漿管，檢查密封性能。5.6.2出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時(shí)，若系土質(zhì)松軟則視為正常現(xiàn)象，可適當(dāng)進(jìn)行復(fù)噴；若系附近有空洞、通道，則應(yīng)不提升注漿管繼續(xù)注漿直至冒漿為止或拔出漿管待液凝固后重新注漿。5.6.3壓力稍有下降時(shí)，可能系注漿管被擊穿或有孔洞，使噴射時(shí)能力降低。此時(shí)應(yīng)拔出注漿管進(jìn)行檢查。5.6.4壓力陡增超過最高限值、流量為零、停機(jī)后壓力仍不變

13、動(dòng)時(shí)，則可能系噴嘴堵塞，應(yīng)拔管疏通噴嘴。5.6.5當(dāng)高壓噴射注漿完畢后，或在噴射注漿過程中因故中斷，短時(shí)間（小于或等于漿液初凝時(shí)間）內(nèi)不能繼續(xù)噴漿時(shí)，均應(yīng)立即拔出注漿管清洗備用，以防漿液凝固后拔不出管來。5.6.6為防止因漿液凝固收縮，產(chǎn)生加固地基與建筑基礎(chǔ)不密貼或脫空現(xiàn)象，可采用超高噴射（旋噴處理地基的頂面超過建筑基礎(chǔ)底面，其超高量大于收縮度）、回灌冒漿或第二次注漿等措施。5.6.7應(yīng)在專門的記錄表格上做好自檢，如實(shí)記錄施工的各項(xiàng)參數(shù)和詳細(xì)描述噴射注漿時(shí)的各種現(xiàn)象，以便判斷加固效果并為質(zhì)量檢驗(yàn)提拱資料。6.材料與設(shè)備6.1材料普32.5#水泥、中砂、碎石或豆石、鋼筋網(wǎng)片、錨桿、60目尼龍網(wǎng)、

14、6.5的鋼筋、18#槽鋼、1860鋼絞線、無(wú)砂混凝土管小粒徑石屑濾料。6.2施工機(jī)具名稱序號(hào)機(jī)械名稱規(guī)格單位數(shù)量1液壓旋噴鉆機(jī)SX76C臺(tái)12高壓聚能泵XPB-90E臺(tái)13攪拌罐ZC-200A臺(tái)14儲(chǔ)漿筒L-4m3臺(tái)15空氣壓縮機(jī)柴油臺(tái)16攪漿機(jī)5KW臺(tái)17噴射機(jī)10KW臺(tái)18電焊機(jī)25KW臺(tái)19鋼筋切割機(jī)5KW臺(tái)110混凝土泵60KW臺(tái)111鋼筋拉伸機(jī)5KW臺(tái)17.質(zhì)量措施7.1施工質(zhì)量要求7.1.1旋噴回結(jié)體直徑1.4m，不出現(xiàn)斷層。7.1.2引孔直徑130。7.1.3引孔垂直度0.5%。7.1.4引孔深度確保進(jìn)入隔層1m。7.1.5樁位偏差20mm。7.1.6引孔沉渣20mm。7.2質(zhì)量

15、保證措施7.2.1設(shè)備安裝平穩(wěn)對(duì)正，開孔前須嚴(yán)格檢查樁位和開孔角度。7.2.2引孔鉆具巖墊管長(zhǎng)度不小于3m，同心度要好。7.2.3確保引孔濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需用取心鉆具。確保噴底進(jìn)入泥質(zhì)髟巖隔水層1m。7.2.4保持引孔泥漿性能，孔壁完整，不坍孔，確保高噴管順利下至孔底。7.2.5高噴管下井前需在井口試驗(yàn)檢查，防止噴嘴堵塞。7.2.6高噴管下至距孔底0.5m時(shí)，應(yīng)先啟支漿泵送漿，同時(shí)旋轉(zhuǎn)下放，下至于孔底（開噴深度）后，再啟動(dòng)高壓泵和空壓機(jī)，各項(xiàng)參數(shù)政黨后方可提升。7.2.7漿液配制必須嚴(yán)格按照配比均勻上料，經(jīng)常檢查測(cè)定漿液比重，并做好記錄。7.2.8高噴作業(yè)中，必須注意觀察水、氣、漿壓力和流量

16、達(dá)到設(shè)計(jì)要求，發(fā)現(xiàn)異常，要立即停止提升，查明原因，及時(shí)處理。7.2.9分節(jié)拆卸高噴管時(shí)，動(dòng)作要快，盡量縮短停機(jī)時(shí)間。7.2.10因故停機(jī)（卸管或處理故障）時(shí)，需將近高噴管下放至超過原高噴深度0.1-0.5m處，重新開機(jī)作業(yè)，以避免回結(jié)體出現(xiàn)新層。7.2.11持武漢地層（較大礫石層或較硬地層）應(yīng)降低提升速度，高噴參數(shù)不當(dāng)孔段應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴。7.2.12采用兩序施工（間隔一個(gè)）防止串孔。7.2.13及時(shí)回灌，保持孔內(nèi)漿滿。連續(xù)施工時(shí)可采用冒漿回灌。7.2.14為確?；亟Y(jié)體強(qiáng)度，冒漿將不得回收和利用。7.2.15遇農(nóng)藥、油、漏水、作業(yè)班漿孔段，應(yīng)停止提升，繼續(xù)注漿，冒漿正常后再提升；漏失嚴(yán)懲時(shí)應(yīng)采取堵漏

17、措施，并做好記錄。7.2.16高噴作業(yè)時(shí)，各崗位要明確分工，統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)一致。7.2.17高噴結(jié)束后，要立即清洗管路設(shè)施。7.2.18各種記錄資料及時(shí)整理上報(bào)。7.2.19在旋噴樁施工中，樁的垂直度精度必須控制在1以內(nèi)，引孔孔位誤差小于5cm，才能保證樁間的咬合，否則會(huì)引起滲水，給施工控制帶來難度。8.安全措施8.1認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”方針，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實(shí)際情況和工程的具體特點(diǎn)，組成專職安全員和施工班組兼職安全員參加的的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級(jí)人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.2全體人員應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行各工種的安全操作規(guī)程及有關(guān)規(guī)定。8.3

18、施工前，施工負(fù)責(zé)人要向操作人員做專項(xiàng)技術(shù)安全交底，關(guān)鍵部位要下技術(shù)指導(dǎo)書。8.4施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)要服從安全員的指揮和監(jiān)督。進(jìn)場(chǎng)施工人員必須符合有關(guān)勞務(wù)人員用工的有關(guān)規(guī)定及條例，證件齊全。8.5施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)要進(jìn)行“三級(jí)”安全教育。8.6每天班前五分鐘，施工負(fù)責(zé)人必須做施工安全注意事項(xiàng)專項(xiàng)交底。8.7現(xiàn)場(chǎng)電器設(shè)備要有漏電保護(hù)器，電纜應(yīng)設(shè)可靠絕緣。8.8各種機(jī)電設(shè)備均應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)管理，電工持證上崗。8.9現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備必須實(shí)行三級(jí)供電，兩級(jí)保護(hù)。8.10護(hù)坡樁成孔后應(yīng)設(shè)孔蓋，以免人員、物體墜入。8.11夜間施工，工地應(yīng)有足夠的照明。8.12土方施工機(jī)械和運(yùn)輸車輛在進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行徹底的檢修和保養(yǎng)，確保施

19、工期間機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。8.13土方開挖后，按現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)要求在基坑的周圍搭設(shè)安全保護(hù)欄桿，避免人員跌落坑中。采用48鋼管搭設(shè)，立桿、斜撐桿間距3m，兩道護(hù)身?xiàng)U，高1.2m，8.14施工時(shí)，挖掘機(jī)嚴(yán)禁碰撞護(hù)坡樁、錨桿。8.15施工中如遇地下障礙物（包括古墓、各種管道、管溝、電纜、人防等）時(shí)，立即暫停施工，及時(shí)報(bào)告經(jīng)理部，待妥善處理后方可繼續(xù)施工。9.環(huán)保措施9.1所有土方運(yùn)輸車輛進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后禁止鳴笛,以減小噪音。9.2所有施工人員應(yīng)保持現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生，生產(chǎn)及生活垃圾均裝入運(yùn)土車中帶走，不得隨處拋撒。9.3為保持環(huán)境衛(wèi)生，避免運(yùn)土車發(fā)生遺灑，在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)拍土架，指派專人負(fù)責(zé)將運(yùn)土車上的土拍實(shí)并蓋好帆布，避免路上遺灑。9.4在大門出口處設(shè)置沖洗車槽，每輛車必沖洗。9.5每天收車后項(xiàng)目經(jīng)理部指派專人清掃馬路，以達(dá)到環(huán)衛(wèi)要求。9.6嚴(yán)禁廢棄的生活用品隨手拋灑，保持現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境清潔。9.7現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)施工人員禁止抽煙、隨地大小便。9.8施工機(jī)械要經(jīng)常清洗，保證外表干凈。10.效益分析10.1技術(shù)效益高壓旋噴樁施工工藝，施工工序簡(jiǎn)捷，施工周期短，保證基坑邊坡安全穩(wěn)定，施工現(xiàn)場(chǎng)整潔美觀，基礎(chǔ)施工方便，止水效果較好，能確