高壓旋噴樁施工方案 三重管

§5.6高壓旋噴樁施工方案（三重管）5.6.1施工原理高壓噴射注漿法，是利用鉆機(jī)把帶有特制噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水成為25?30MPa左右的高壓流從噴嘴中噴射出來(lái)，沖擊破壞土體。鉆桿一邊以一定速度（15cm/min）漸漸向上提升，使?jié){液與土粒強(qiáng)制混合，待漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的固結(jié)體。固結(jié)體的形狀與噴射流移動(dòng)方向有關(guān)，一般分為旋轉(zhuǎn)噴射（旋噴）、定向噴射（定噴）和擺動(dòng)噴射（擺噴）三種注漿方式，作為地基加固，本工程采用旋噴注漿的形式。5.6.2施工工藝流程5.6.3資源配置1、材料選擇與準(zhǔn)備旋噴注漿是靠高壓液流的沖擊力破壞土層并與土體混合成新的固體，根據(jù)噴射工藝要求，漿液應(yīng)具備以下特性：注漿液具有良好的可噴性；有足夠的穩(wěn)定性；漿液中氣體應(yīng)少；能調(diào)解漿液的膠凝時(shí)間；優(yōu)良好的力學(xué)性能；無(wú)毒、無(wú)臭、；結(jié)實(shí)率高。水灰比一般采用1：1~1.5：1的水泥漿液。在噴漿之前按施工要求準(zhǔn)備好足夠的合格的水泥漿液。2、勞動(dòng)力計(jì)劃勞動(dòng)力具體分工如下表，表中為每班組人員配置，工地施工采用2班制在施工中應(yīng)各司其職，認(rèn)真負(fù)責(zé)，相互協(xié)作，相互監(jiān)督。鉆孔人員必須作好現(xiàn)場(chǎng)鉆孔記錄，取得第一手地質(zhì)資料，以便注漿人員根據(jù)地質(zhì)資料及時(shí)調(diào)整注漿參數(shù)。注漿記錄人員必須把當(dāng)班的記錄及時(shí)整理。司泵人員應(yīng)隨時(shí)注意注漿壓力變化，值班技術(shù)員及時(shí)記錄并根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整注漿壓力及施工工藝參數(shù)。序號(hào)工程人數(shù)（每班）職責(zé)備注1現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)1做好管理工作，負(fù)責(zé)勞動(dòng)力安排2質(zhì)檢員1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量檢查3機(jī)修工1負(fù)責(zé)排除機(jī)械故障和管路的清洗

4鉆工2負(fù)責(zé)旋噴機(jī)的操作及注漿施工記錄5制漿工2負(fù)責(zé)漿液的配置6普工2負(fù)責(zé)漿液的配置、材料運(yùn)送合計(jì)93、主要機(jī)械設(shè)備旋噴樁施工采用XY-150地質(zhì)鉆機(jī)引孔，XP-30B型旋噴機(jī)作業(yè)。主要施工機(jī)械設(shè)備如下表所示。序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量1地質(zhì)鉆機(jī)XY-150臺(tái)22高噴臺(tái)車XP-30B臺(tái)23高壓泵3DZ-5Z栓塞泵臺(tái)24灌漿泵HB-80臺(tái)25空壓機(jī)P-0.8Mpa,Q-6m3/min臺(tái)26泥漿泵BW-150臺(tái)27拌漿機(jī)WJG-80臺(tái)25.6.4旋噴參數(shù)的確定1、壓力參數(shù)的確定一般情況下采用加大泵壓力來(lái)增加其流量及流速，進(jìn)而增大噴射力。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)本工程壓力選擇為：0~3米時(shí)，采用25Mpa，3米以下時(shí)采用23?Mpa。2、旋轉(zhuǎn)提升參數(shù)的確定旋轉(zhuǎn)、提升的速度與噴流半徑有關(guān)，而有效半徑與噴嘴的幾何尺寸和噴射角度有相互聯(lián)系，并直接影響噴流的特性。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，旋噴提升速度宜控制在25~28cm/min范圍內(nèi)，旋轉(zhuǎn)速度宜控制在20~28r/min范圍內(nèi)。其中在頂部1m應(yīng)選用較慢的轉(zhuǎn)速和提升速度。一般為20~23cm/min速度提升，20r/min旋轉(zhuǎn)。3、噴嘴直徑噴嘴安裝在鉆頭側(cè)面，是旋噴注漿的關(guān)鍵部分，噴粉直徑大小對(duì)噴射流速度影響很大。一般單管注漿中噴嘴直徑選用2.0~3.2mm。4、噴射直徑的估計(jì)旋噴后的固結(jié)體尺寸由以下因素決定：土的類別及密實(shí)程度，高壓旋噴注漿方法，噴射技術(shù)。根據(jù)我國(guó)使用的水泥漿液，壓力為20Mpa左右、噴嘴孔徑2.0〈d〈2.5mm時(shí)。旋噴固結(jié)體直徑（D）可按標(biāo)貫次數(shù)（N）進(jìn)行估計(jì)：粘性土（適用于0〈N〈5〉：D?=0.65/154N2~1/154?N2砂類土（適用于5〈N〈15〉：D=1/770（350+10N-?N2）5、布孔形式根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按施工圖紙，合理布孔5.6.5施工工藝參數(shù)施工工藝參數(shù)詳見下表：項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)壓縮空氣氣壓（Mpa）0.7氣量(m3/min)10水壓力（Mpa）25流量(L/min)80~120噴嘴直徑（mm）2~3.2水泥漿壓力（Mpa）2流量(L/min)70~100水灰比1:1提升速度（m/min）0.1~0.15旋轉(zhuǎn)速度（r/min）11~14旋噴樁施工前進(jìn)行試樁，根據(jù)實(shí)際情況以確定預(yù)定的漿液配比、噴射壓力、噴漿量等技術(shù)參數(shù)。施工第一批樁（不少于3根）必須在監(jiān)理人員監(jiān)管下施工，以確定實(shí)際水泥投放量、漿液水灰比、漿液泵送時(shí)間、樁長(zhǎng)以及垂直度控制方法，以便確定高壓旋噴樁的正常施工控制標(biāo)準(zhǔn)，確保有效的止水。高壓旋噴施工三天內(nèi)，采用輕便動(dòng)力觸探進(jìn)行成樁質(zhì)量檢測(cè)，數(shù)量不少于總樁數(shù)的2%，且不應(yīng)少于5根。高壓旋噴樁應(yīng)在設(shè)計(jì)開挖齡期采用鉆芯檢測(cè)樁身完整性，鉆芯數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2%，且不應(yīng)少于5根。漿量計(jì)算：以單位時(shí)間噴射的漿量及噴射持續(xù)時(shí)間，計(jì)算出漿量，計(jì)算公式為：Q=(H/v)q(l+B)式中：Q?漿量（m3）H—噴射長(zhǎng)度（m）q—單位時(shí)間噴漿量（m3/min）B——損失系數(shù)，通常0.1~0.2v—提升速度（m/min）根據(jù)第一批樁參婁計(jì)算所需的噴漿量，以確定水泥使用數(shù)量。5.6.6高壓旋噴樁施工方法1、施工準(zhǔn)備⑴場(chǎng)地整平正式進(jìn)場(chǎng)施工前，認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)三通一平工作，合理布置施工機(jī)械，輸送管路和電力線路位置。⑵樁位放樣施工前用全站儀測(cè)定旋噴樁施工的控制點(diǎn)，并做好標(biāo)記，經(jīng)過(guò)復(fù)測(cè)驗(yàn)線合格后，用鋼尺和測(cè)線實(shí)地布設(shè)樁位，并做好標(biāo)記，保證樁孔中心位移偏差小于50mm。⑶修建排污和灰漿拌制系統(tǒng)旋噴樁施工過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生10~20%的返漿量，將廢漿液引入沉淀池中，沉淀后的清水根據(jù)場(chǎng)地條件可進(jìn)行無(wú)公害排放。沉淀的泥土則在開挖基坑時(shí)一并運(yùn)走。沉淀和排污統(tǒng)一納入全場(chǎng)污水處理系統(tǒng)?；覞{拌制系統(tǒng)主要設(shè)置在水泥附近，便于作業(yè)，主要由灰漿拌制設(shè)備、灰漿儲(chǔ)存設(shè)備、灰漿輸送設(shè)備組成。⑷檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量必須滿足設(shè)計(jì)要求，注漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物，注漿接頭密封完好。2、鉆機(jī)就位鉆機(jī)就位后，對(duì)樁機(jī)進(jìn)行調(diào)平、對(duì)中，調(diào)整樁機(jī)的垂直度，保證鉆桿應(yīng)與樁位一致偏差應(yīng)在10mm以內(nèi)，鉆孔垂直度誤差小于0.2%；鉆孔前應(yīng)調(diào)試空壓機(jī)、泥漿泵，使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常；校驗(yàn)鉆桿長(zhǎng)度，并用紅油漆在鉆塔旁標(biāo)注深度線，保證孔底標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)深度。3、水泥漿攪拌：水泥漿攪拌時(shí)水灰比按設(shè)計(jì)要求配制在旋噴過(guò)程中應(yīng)防止水泥漿沉淀、離析，造成濃度降低。施工完畢后，立即得出注漿管，徹底清洗注漿和注漿泵，泵內(nèi)不得有殘存水泥漿。4、引孔鉆進(jìn)鉆機(jī)施工前，應(yīng)首先在地面進(jìn)行試噴，在鉆孔機(jī)械試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，開始引孔鉆進(jìn)。鉆孔過(guò)程中要詳細(xì)記錄鉆桿節(jié)數(shù)，保證鉆孔深度的準(zhǔn)確。5、旋噴注漿⑴旋噴注漿時(shí)要注意設(shè)備啟動(dòng)順序，應(yīng)先空載啟動(dòng)空壓機(jī)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再空載啟動(dòng)高壓泵，同時(shí)向孔內(nèi)送風(fēng)和水，使風(fēng)量和泵壓逐漸升高至規(guī)定值，風(fēng)、水暢通后，才開動(dòng)注漿泵，待泵量泵壓正常后開始注漿，待水泥漿流出噴頭后，提升注漿管，自下而上噴射注漿。⑵深層旋噴時(shí)，應(yīng)先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升，在樁端有坐噴時(shí)間，以保證樁端質(zhì)量。噴射注漿中需拆除注漿管時(shí)，應(yīng)停止提升和回轉(zhuǎn)，同時(shí)停止送漿，逐漸減少風(fēng)量和水量，最后停機(jī)。拆卸完畢繼續(xù)噴射注漿時(shí)噴射注漿的孔段與前段搭接，防止固結(jié)體脫節(jié)。⑶旋噴時(shí)要做好壓力、流量和冒漿等各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量工作，并按要求逐項(xiàng)記錄。如冒漿量大于注漿量20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)查明原因和采取相應(yīng)措施后，再繼續(xù)旋噴。⑷在旋噴過(guò)程中，注意噴嘴局部或全部被堵，否則要拔管清洗后重新進(jìn)行旋噴。⑸補(bǔ)漿。噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，要及時(shí)用水灰比為1.0的水泥漿補(bǔ)灌。6、鉆機(jī)移位旋噴提升到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)停止旋噴，提升鉆頭出孔口，清洗注漿泵及輸送管道，然后將鉆機(jī)移位。7、施工要點(diǎn)⑴旋噴施工應(yīng)間隔2?3孔跳孔施工。⑵施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)附近地面、地下管線的標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)標(biāo)高的變化值大于±10mm時(shí)，應(yīng)暫停施工，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整壓力參數(shù)后，再行施工。⑶制作漿液時(shí)，水灰比要按設(shè)計(jì)嚴(yán)格控制，不得隨意改變。在旋噴過(guò)程中，應(yīng)防止泥漿沉淀，濃度降低。不得使用受潮或過(guò)期的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時(shí)，應(yīng)有篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾篩孔要小于噴嘴直徑1/2為宜。⑷開始時(shí)，先送高壓水，再送水泥漿和壓縮空氣，在一般情況下，壓縮空氣可晚送30s。在樁底部邊旋轉(zhuǎn)邊噴射lmin后，再進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)、邊提升、邊噴射。⑸噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力，噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁柱中斷，同時(shí)立即進(jìn)行檢查，排除故障；如發(fā)現(xiàn)有漿液噴射不足，影響樁體的設(shè)計(jì)直徑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)核。⑹旋噴過(guò)程中，冒漿量小于注漿量的20%為正常現(xiàn)象，若超過(guò)20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)查明原因，調(diào)整旋噴參數(shù)或改變噴嘴直徑。對(duì)需要擴(kuò)大加固范圍或提高強(qiáng)度的工程可采取復(fù)噴措施，即先噴一遍清水，再噴一遍或兩遍水泥漿。⑺鉆桿旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸接長(zhǎng)鉆桿或繼續(xù)旋噴時(shí)要保持鉆桿有10?20cm的搭接長(zhǎng)度，避免出現(xiàn)斷樁。⑻在旋噴過(guò)程中，如因機(jī)械出現(xiàn)故障中斷旋噴，應(yīng)重新鉆至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，重新旋噴。⑼噴到樁高后應(yīng)迅速拔出漿管，用清水沖洗管路，防止凝固堵塞。相鄰兩樁施工間隔時(shí)間應(yīng)不小于48h，間距應(yīng)不小于4?6m。⑽旋噴深度、直徑、抗壓強(qiáng)度和透水性應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(11)質(zhì)量檢驗(yàn)：旋噴樁施工完成28天后，通過(guò)鉆心取樣，檢查工程的施工質(zhì)量。5.6.7施工質(zhì)量保證措施⑴根據(jù)施工圖紙對(duì)高壓旋噴樁放樣進(jìn)行復(fù)核，以保證樁位準(zhǔn)確。⑵高壓旋噴樁槽開挖要求側(cè)壁施工面整齊，一般挖至自然地坪以下50cm左右，清除地下障礙物必須徹底。⑶施工過(guò)程中，控制提升速度。前臺(tái)操作與后臺(tái)供漿密切配合，供漿必須連續(xù)，防止斷漿和缺漿。⑷由專人嚴(yán)格按級(jí)配配制水泥漿，確保水泥漿性能符合設(shè)計(jì)要求。⑸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，使樁與樁搭接成壁，保證整體抗?jié)B能力。⑹當(dāng)噴漿口達(dá)到樁頂高度時(shí)，繼續(xù)噴漿上提0.5m，以保證樁頂質(zhì)量。⑺專人記錄原始施工資料，施工情況有據(jù)可查。5.6.8質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢查措施1、旋噴樁施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)旋噴樁的施工技術(shù)要求見下表：序號(hào)項(xiàng)目名稱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查方法1鉆孔垂直度允許偏差<1.5%實(shí)測(cè)或經(jīng)緯儀測(cè)鉆桿2鉆孔位置允許偏差50mm尺量3鉆孔深度允許偏差±200mm尺量4樁體直徑允許偏差<50mm開挖后尺量5樁身中心允許偏差W0.2D開挖樁頂下500mm處用尺量，D為設(shè)計(jì)樁徑6水泥漿初凝時(shí)間不超過(guò)20小時(shí)7水泥土強(qiáng)度28天強(qiáng)度±1.2Mpa試驗(yàn)檢驗(yàn)8水灰比1:1實(shí)測(cè)2、施工檢查內(nèi)容⑴施工前檢查在施工前對(duì)原材料、機(jī)械設(shè)備及噴射工藝等進(jìn)行檢查，主要有以下幾個(gè)方面：原材料（水泥）的質(zhì)量合格證及復(fù)驗(yàn)報(bào)告，拌合用水的鑒定結(jié)果；漿液配合比是否合適工程實(shí)際土質(zhì)條件；機(jī)械設(shè)備是否正常，在施工前應(yīng)對(duì)高壓旋噴設(shè)備、地質(zhì)鉆機(jī)、高壓泥漿泵、水泵等作試機(jī)運(yùn)行，同時(shí)確保鉆桿（特別是多重鉆桿）、鉆頭及導(dǎo)流器暢通無(wú)阻；檢查噴射工藝是否適合地質(zhì)條件，在施工前也應(yīng)作工藝試噴，試噴在原樁位位置試噴，試噴樁孔數(shù)量不得少于3孔，必要時(shí)調(diào)整噴射工藝參數(shù)；施工前還應(yīng)對(duì)地下障礙情況統(tǒng)一排查，以保證鉆進(jìn)及噴射達(dá)到設(shè)計(jì)要求；施工前檢查樁位、壓力表、流量表的精度和靈敏度。⑵施工中檢查施工中重點(diǎn)檢查內(nèi)容有：鉆桿的垂直度及鉆頭定位；水泥漿液配合比及材料稱量；鉆機(jī)轉(zhuǎn)速、沉鉆速度、提鉆速度及旋轉(zhuǎn)速度等；噴射注漿時(shí)噴漿（噴水、噴氣）的壓力、注漿速度及注漿量；孔位處的冒漿善；噴嘴下沉標(biāo)高及注漿管分段提升時(shí)的搭接長(zhǎng)度；施工記錄是否完備，施工記錄應(yīng)在每提升1米或土層變化交界處記錄一次壓力流量數(shù)據(jù)。⑶施工后檢查施工后主要對(duì)加固土體進(jìn)行檢查，包括：固結(jié)土體的整體性及均勻性；固結(jié)土體的有效直徑；固結(jié)土體的強(qiáng)度、平均直徑、樁身中心位置；固結(jié)土體的抗拔性。3、成樁質(zhì)量檢查⑴高壓旋噴施工三天內(nèi)，采用輕便動(dòng)力觸探進(jìn)行成樁質(zhì)量檢測(cè)，數(shù)量不少于總樁數(shù)的2%，且不應(yīng)少于5根。⑵高壓旋噴樁應(yīng)在設(shè)計(jì)開挖齡期采用鉆芯檢測(cè)樁身完整性，鉆芯數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2%，且不應(yīng)少于5根。5.6.9高壓旋噴工藝施工常見問(wèn)題及預(yù)防措施根據(jù)旋噴樁施工工藝特點(diǎn)及場(chǎng)區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)情況，為保證旋噴樁施工質(zhì)量，針對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出預(yù)防措施及處理方法。1、固結(jié)體強(qiáng)度不均勻、縮頸⑴產(chǎn)生原因①噴射方法與機(jī)具沒有根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行選擇。②噴漿設(shè)備出現(xiàn)故障中斷施工。拔管速度、旋轉(zhuǎn)速度及注漿量適配不當(dāng)，造成樁身直徑大小不均勻，漿液有多有少。噴射的漿液與切削的土粒強(qiáng)制攪拌不均勻，不充分。穿過(guò)較硬的粘性土，產(chǎn)生頸縮。2、預(yù)防措施及處理方法根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件，選用不同的噴漿方法和機(jī)具。噴漿前，先進(jìn)行壓漿壓氣試驗(yàn)，一切正常后方可配漿，準(zhǔn)備噴射，保證連續(xù)進(jìn)行,配漿時(shí)必須用篩過(guò)濾。根據(jù)固結(jié)體的形狀及樁身勻質(zhì)性，高速噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量。對(duì)易出現(xiàn)縮頸部位及底部不易檢查處進(jìn)行定位旋轉(zhuǎn)噴射（不提升）或復(fù)噴的擴(kuò)大樁徑辦法。⑤控制漿液的水灰比及稠度。嚴(yán)格要求噴嘴的加工精度、位置、形狀、直徑等，保證噴漿效果。2、壓力上不去⑴產(chǎn)生原因安全閥和管路安接頭處密封圈不嚴(yán)而有泄漏政現(xiàn)象。泵閥損壞，油管破裂漏油。安全閥的安全壓力過(guò)低，或吸漿管內(nèi)留有空氣或密封圈泄漏。塞油閥調(diào)壓過(guò)低。⑵預(yù)防措施及處理方法應(yīng)停機(jī)檢查，經(jīng)檢查后壓力自然上長(zhǎng)，并以清水進(jìn)行調(diào)壓試驗(yàn)，以達(dá)到所要求的壓力為止。3、壓力驟然上升⑴產(chǎn)生原因噴嘴堵塞高壓管路清洗不凈，漿液沉淀或其它雜物堵塞管路。泵體或出漿管路有堵塞。⑵預(yù)防措施及處理方法應(yīng)停機(jī)檢查，首先卸壓，如噴嘴堵