高壓噴射注漿法旋噴樁法施工工藝

高壓噴射注漿法（旋噴樁法）m，最大2m，深深達(dá)45m，其抗壓強(qiáng)強(qiáng)度5-10MMPa，滲透系數(shù)數(shù)可降至10-7-10-8cm/s。A.旋噴（一）施工準(zhǔn)備備材料（1）漿液材料料以水泥為主主材，加入不不同外加劑后后，可具有速速凝早強(qiáng)、抗抗凍等性能。一一般普硅425#純水泥漿，固固結(jié)體強(qiáng)度28天可最大達(dá)1-2MPPa。固結(jié)體的強(qiáng)強(qiáng)度和抗?jié)B性性能（MPa）配漿用水淡水海水海水加2%CaaCl2備注灰砂比1：41：41：4抗?jié)B壓力（養(yǎng)護(hù)護(hù)50天）0.5670.5170.583抗折強(qiáng)度（養(yǎng)護(hù)護(hù)80天）2.5252.5192.450抗壓強(qiáng)度（養(yǎng)護(hù)護(hù)60天）5.9587.6257.494漿液配方及及性能水灰比外加劑凝結(jié)時(shí)間h-min結(jié)合率%備注名稱占水泥重%1：1CaCL2238-007-008088425#普硅1：1三乙醇胺030.0007-107-45同上NaCl030.57-106-451.2：1020-00CaCl2312-0076-85三乙醇胺0.0514-0075-80NaCl0.514-0075-80（2）噴漿量可可按下列兩種種方法計(jì)算取取大值）（3）對(duì)地下水水豐富的工程程需要在水泥泥漿中摻入速速凝早強(qiáng)劑，通通常有氯化鈣鈣、水玻璃及及三乙醇胺等等，用量為水水泥用量的2%-4%，早期強(qiáng)度度能提高1.6-22.4倍。（4）旋噴固結(jié)結(jié)體的平均抗抗壓強(qiáng)度為20MPa以上高強(qiáng)型型，一般注漿漿用的水泥要要求不低于525號(hào)普硅水泥泥，通常摻入入高效能擴(kuò)散散劑有NNO、NR3、NaNa2、Na2SiO3等。（5）對(duì)于有抗抗?jié)B要求的旋旋噴固體，不不宜使用礦渣渣水泥，如僅僅要求抗?jié)B而而無(wú)抗凍要求求的可使用火火山灰水泥，在在水泥漿中摻摻入2%-4%的水玻璃，注注漿用的水玻玻璃模數(shù)要求求在2.4-33.4較為合適，濃濃度要在30-45波美度為宜宜。（6）對(duì)改善型型，在水泥漿漿中摻入膨潤(rùn)潤(rùn)土，使?jié){液液懸浮性增加加，微減小水水泥顆粒沉淀淀量，以至漿漿液的析水率率減小，穩(wěn)定定性強(qiáng)，其配配方為：水：水泥：陶土土：堿（水玻玻璃）=1：1：3：0.00009（7）在水泥漿漿中摻入其它它外加劑，如如鋁酸鈉、三三乙醇胺（NR3）、β-萘磺酸鹽甲甲醛縮合物（NF）、氧節(jié)——節(jié)樹脂磺酸酸鹽（CRS）、亞甲基基二萘磺酸鈉鈉（NNO）、沸石粉粉等，按不土土要求的流定定性和穩(wěn)定度度凝結(jié)時(shí)間或或提高抗壓強(qiáng)強(qiáng)度作適當(dāng)選選擇。作業(yè)條件選噴注漿加固方方案擬定前需需要進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)性調(diào)查及工工作準(zhǔn)備。工程地質(zhì)資料，各各鉆孔柱狀圖圖及地質(zhì)剖面面圖，有各土土層的物理力力學(xué)特性，化化學(xué)成分，各各種要求參數(shù)數(shù)齊全。旋噴體作端承樁樁時(shí)，應(yīng)注意意持力層頂面面的起伏變化化情況，用作作摩擦樁的注注意土層不均均勻性，有無(wú)無(wú)軟弱夾層。室內(nèi)配方，為了了解噴射注漿漿后樁體可能能有的強(qiáng)度和和決定漿液合合理配合比，必必須取現(xiàn)場(chǎng)各各層土樣，在在室內(nèi)按不同同的含水量和和配合比進(jìn)行行配方試驗(yàn)，優(yōu)優(yōu)選出最合理理的漿液配方方。根據(jù)估算噴射直直徑來(lái)選用噴噴射注漿的種種類和噴射方方式。旋噴樁其樁距LL以旋噴直徑2-3倍為宜，布布置形式按工工程需要而定定。（二）操作工藝藝旋噴樁是在普通通化學(xué)注漿法法的基礎(chǔ)上發(fā)發(fā)展起來(lái)的加加固土體的一一種新方法，是是采用高壓射射水掘削巖土土的一項(xiàng)技術(shù)術(shù)。用高壓泵泵（一般為15-255MPa）把水泥系系或水玻璃系系漿液通過(guò)鉆鉆桿端頭的特特殊噴嘴，以以高速噴入土土層，噴嘴在在噴漿液時(shí)，一一面緩慢旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（20r/miin）、一面面徐徐提升（一一般為15-300cm/miin）高壓漿漿液的水平射射流，不斷切切削土層，并并使強(qiáng)制切削削下來(lái)的土與與漿液進(jìn)行混混合，最后在在噴射力的有有效射程范圍圍內(nèi)形成一個(gè)個(gè)由圓狀混合合物連續(xù)堆積積成圓形凝柱柱體。旋噴是高壓射漿漿中的一種，在在土中可能形形成圓柱狀、盤盤狀、壁狀和和扇狀等單一一形狀或兩種種綜合固結(jié)體體（水泥-土體）、旋旋噴注漿旋工工工藝流程如如下圖：高高壓噴射注漿作業(yè)插管插管鉆孔調(diào)整鉆架角度調(diào)整鉆架角度鉆機(jī)就位器械清洗器械清洗拔管噴射噴射結(jié)束試管打管打管泥漿的排池處理作業(yè)泥漿的排池處理作業(yè)一般都是先把漿漿液管下（打打）到預(yù)定加加固范圍最深深點(diǎn)，然后自自上而下進(jìn)行行高壓噴射注注漿（加凝固固劑）切割土土體，將開孔孔和灌注樁體體同時(shí)進(jìn)行，一一次成樁，其其工作步驟為為：鉆機(jī)就位：鉆機(jī)機(jī)需平置于牢牢固堅(jiān)實(shí)的地地方，鉆桿（注注漿管）對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)孔位中心，偏偏差不超過(guò)10cm，打斜管管時(shí)需按設(shè)計(jì)計(jì)調(diào)整鉆架角角度。鉆孔下管或打管管：鉆孔的目目的是將注漿漿管順利置入入預(yù)定位置，可可先鉆孔后下下管，亦可直直接打管，在在下（打）管管過(guò)程中，需需防止管外泥泥砂或管內(nèi)水水泥漿小塊堵堵塞噴嘴。試管：當(dāng)注漿管管置入土層預(yù)預(yù)定深度后應(yīng)應(yīng)用清水試壓壓，若注漿設(shè)設(shè)備和高壓管管路安全正常常，則可攪拌拌制作水泥漿漿開始高壓注注漿作業(yè)。高壓注漿作業(yè)：：漿液的材料料、種類和配配合比，要視視加固對(duì)象而而定，在一般般情況下，水水泥漿的水灰灰比為1：1-0.5，若用以改改善灌注樁樁樁身質(zhì)量，則則應(yīng)減小水灰灰比或采用化化學(xué)漿。高壓壓射漿自上而而下連續(xù)進(jìn)行行，注意檢查查漿液初凝時(shí)時(shí)間、注漿流流量、風(fēng)量、壓壓力、旋轉(zhuǎn)和和提升速度等等參數(shù)，應(yīng)符符合設(shè)計(jì)要求求。噴射壓力力高即射流能能量大，加固固長(zhǎng)度大，效效果好，若提提升速度和旋旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)當(dāng)降低則加固固長(zhǎng)度，隨之之增加，在射射漿過(guò)程中參參數(shù)可隨土質(zhì)質(zhì)不同改變，若若參數(shù)不變，則則容易使?jié){量量增大。噴漿結(jié)束與拔管管：噴漿由下下而上至設(shè)計(jì)計(jì)高度后，拔拔出噴漿管，噴噴漿即告結(jié)束束，拔漿液填填入注漿孔中中，多余的清清除掉，但需需防止?jié){液凝凝固時(shí)產(chǎn)生收收縮的影響，拔拔管要及時(shí)，切切不可久留孔孔中，否則漿漿液凝固后不不能拔出。漿液沖洗：當(dāng)噴噴漿結(jié)束后，立立即清洗高壓壓泵、輸漿管管路、注漿管管及噴頭。旋噴法形式有單單管法、二重重管法、三重重管法、多重重管法、干噴噴法，各具特特色，可根據(jù)據(jù)工程要求和和土質(zhì)任意選選用。單管法：?jiǎn)为?dú)噴噴射高壓水泥泥漿的單管法法，使用φ42mm或φ50mm的地地質(zhì)鉆桿為注注漿管、噴射射流為漿液，以20Mpam，深度達(dá)45m。二重管法：高壓壓水泥漿液和和壓縮空氣同同軸噴射的二二重管法，使使用了雙通道道的二重管，分分別輸送漿液液和空氣二種種介質(zhì)，噴射射流為漿液及及空氣，以20Mpa的高壓壓漿液噴射流流外環(huán)繞一圈圈0.7Mpaa空氣噴射射流，在它們們共同作用下下破壞土體。樁樁徑介于單管管與三重管之之間，一般為為0.8-11m，深度達(dá)20m。三重管法：高壓壓水、壓縮空空氣和水泥漿漿同時(shí)噴射的的三重管法，施施工時(shí)預(yù)先用用鉆機(jī)（或振振動(dòng)樁機(jī)）鉆鉆成直徑為φ150-2219mm的孔，然然后將三重旋旋噴管（TY-3001型）插入孔孔內(nèi)旋噴，使使用三根管子子重合在一起起，互不相通通的三重管，分分別輸送水、空空氣和漿液三三種介質(zhì)，噴噴射流為水和和空氣，即以以20Mpa的水噴噴射流，外環(huán)環(huán)繞一圈0.7Mpaa的空氣，漿漿液填充噴射射流造成的空空隙，樁徑一一般為1-2m，深度達(dá)30m。清水開孔、二次次成樁旋噴新新工藝清水開孔噴注漿漿是將開孔與與成樁工藝分分開進(jìn)行，開開孔使用高壓壓清水由上至至下，即鉆機(jī)機(jī)立好以后，噴噴嘴即噴出壓壓力為20Mpa以上高高壓清水，用用高壓水沖切切土，旋轉(zhuǎn)鉆鉆桿，并按每每分鐘20cm的速度往往下鉆，使噴噴射流成扁平平的螺旋形沖沖切鉆桿周圍圍土體，形成成圓柱形的空空孔，鉆桿不不斷往下鉆，由由高壓水沖切切出的泥漿不不斷上冒，鉆鉆孔不斷加深深，鉆孔下至至預(yù)定設(shè)計(jì)孔孔深，鉆孔便便即告完成。待待鉆桿下至預(yù)預(yù)定深度后，漿漿噴射高壓水水換成噴射高高凝固漿液（水水泥漿或水泥泥化學(xué)漿）進(jìn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并并徐徐提升鉆鉆桿，借噴射射旋轉(zhuǎn)的提升升的協(xié)調(diào)作用用，將凝固漿漿液和原鉆孔孔重的沉渣以以及新的沖切切土體旋轉(zhuǎn)成成一體，從而而固化成樁，鉆鉆桿提升到那那里，樁體就就在那里形成成。（三）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)1.保證項(xiàng)目旋噴樁使用的水水泥品種、標(biāo)標(biāo)號(hào)、水泥漿漿的水灰比和和外加劑的品品種、單量必必須符合設(shè)計(jì)計(jì)要求。檢驗(yàn)驗(yàn)方法：檢查查出廠證明、合合格證、試驗(yàn)驗(yàn)報(bào)告?，F(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)：：確定單樁承承載力。開挖檢查：旋噴噴樁體凝固7天后，經(jīng)開開挖作直觀檢檢查、現(xiàn)場(chǎng)取取樣、加工成成標(biāo)準(zhǔn)試塊立立方體，檢驗(yàn)驗(yàn)單軸抗壓強(qiáng)強(qiáng)度。2.基本項(xiàng)目旋噴樁深度、直直徑、整體性性、樁體強(qiáng)度度等及其物理理力學(xué)性能必必須符合設(shè)計(jì)計(jì)要求。檢驗(yàn)驗(yàn)方法：鉆孔孔取樣檢驗(yàn)和和標(biāo)準(zhǔn)貫入試試驗(yàn)，平板載載荷試驗(yàn)、開開挖檢查和檢檢查施工日志志。冒漿體試塊試驗(yàn)驗(yàn)，取施工過(guò)過(guò)程中冒漿體體試驗(yàn)其物理理性能，作為為判斷強(qiáng)度參參數(shù)，所取冒冒漿應(yīng)選取噴噴射后期的即即水泥與土混混合狀態(tài)較接接近地下實(shí)際際混合狀態(tài)的的冒漿。檢查樁體均勻性性，鉆孔取芯芯，并可檢驗(yàn)驗(yàn)抗壓強(qiáng)度。標(biāo)貫試驗(yàn)，成樁樁后兩周內(nèi)進(jìn)進(jìn)行試驗(yàn)，根根據(jù)觸探擊數(shù)數(shù)N10用對(duì)比法來(lái)來(lái)判斷樁身強(qiáng)強(qiáng)度。允許偏差旋噴樁的質(zhì)量允允許偏差和檢檢驗(yàn)方法應(yīng)符符合下表的規(guī)規(guī)定。檢查數(shù)量：按樁樁數(shù)抽5%。項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法樁體中心位置50拉線及尺量檢查查鉆孔垂直度1.5H/1000用測(cè)斜儀或吊線線和尺量檢查查（四）施工注意意事項(xiàng)避免工程質(zhì)量通通病鉆機(jī)就位后應(yīng)進(jìn)進(jìn)行水平、垂垂直校正，鉆鉆桿應(yīng)與樁位位吻合，偏差差控制在10mm內(nèi)。旋噴樁施工前必必須確定旋噴噴參數(shù)（旋噴噴速度、提升升速度、噴最最直徑）。旋噴施工主要技技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目單管法二重管法三重管法參數(shù)噴嘴直徑（mmm）φ2-3φ2-3φ2-3噴嘴個(gè)數(shù)（個(gè)）21-21-2旋噴速度（r//min）20105-15提升速度(m//min)20-25105-15機(jī)具性能高壓泵壓力（Mpa）20-4020-4020-40流量（L/miin）60-120（漿漿液）60-120（漿漿液）60-120（水水）空壓機(jī)壓力（Mpa）—77流量（L/miin）—1-31-3泥漿泵壓力（Mpa）—-20-50流量（L/miin）——100-1500漿液配合比水：水泥：陶土土：堿=1.5：1：0.03：0.00009旋噴深層長(zhǎng)樁，倘倘若單一固定定旋噴參數(shù)形形成直徑不均均，上部較粗粗，下部較細(xì)細(xì)的固結(jié)體，嚴(yán)嚴(yán)重影響旋噴噴固結(jié)體的質(zhì)質(zhì)量和抗?jié)B作作用，則應(yīng)根根據(jù)不同深度度、不同土質(zhì)質(zhì)情況變化，選選擇合適的旋旋噴參數(shù)，才才能獲得均勻勻密實(shí)的長(zhǎng)度度。旋噴注漿加固土土體的直徑（m）單管法二重管法三重管法多重管法黏性土0<N<10110<N<22020<NN<302±0.28±0.20.6±0.221.6±0.331.2±0.330.8±0.332-4砂性土0<N<10110<N<22020<NN<301.0±0.220.8±0.220.6±0.221.4±0.331.2±0.331.0±0.33砂礫20<N<3000.6±0.221.0±0.33注：1.定噴加加固土的長(zhǎng)度度為旋噴長(zhǎng)度度的1倍。2..N為標(biāo)準(zhǔn)貫入入值。（3）旋噴樁管管達(dá)到預(yù)定深深度后，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行高壓射水水試驗(yàn)，合格格后方可噴射射漿液，待達(dá)達(dá)到預(yù)定壓力力排量后，再再逐漸提升旋旋噴管，深層層旋噴時(shí)應(yīng)先先噴漿后旋噴噴和提升，防防止注漿管扭扭斷。噴注種類固結(jié)體性質(zhì)單管法二重管法三重管法單樁垂直極限荷荷載（N）500-60001000-122002000單樁水平極限荷荷載（N）30-40最大抗壓強(qiáng)度（Mpa）砂類土10-220，黏性土5-10，黃土5-10，礫砂8-20平均抗拉/抗壓壓強(qiáng)度1/5-1/110彈性模量（Mppa）K×103干密度（g/ccm3）滲透系數(shù)（cmm/s）砂類土10-55-10-66黏性土10-66-10-77礫砂10-6--10-7C（MPa）φ（角度）砂類土30-440黏性土20-330N（擊數(shù)）砂類土30-550黏性土20-330彈性波速（km/s）P波砂類土2-3黏性土1.5--20S波化學(xué)穩(wěn)定性能較好旋噴冒漿處理冒漿：旋噴時(shí)高高壓噴射在地地基中切削土土體，其加固固范圍就是噴噴射距離加上上滲透部分長(zhǎng)長(zhǎng)度為半徑的的圓柱體。一一部分細(xì)小的的土粒被噴射射漿液所置換換，隨著液流流被帶到地面面上（俗稱冒冒漿），其余余與漿液攪拌拌混合。在旋噴過(guò)程中往往往有一定數(shù)數(shù)量土粒隨著著一部分漿液液沿著注漿管管冒出地面，通通過(guò)對(duì)冒漿觀觀察，冒漿量量小于注漿量量20%為正?，F(xiàn)象象，超過(guò)20%或完全不冒冒漿者，應(yīng)查查明原因，采采取相應(yīng)的措措施。地層中有較大的的空隙而引起起不冒漿，則則可在漿液中中摻加適量的的速凝劑，縮縮短固結(jié)時(shí)間間，使?jié){液在在一定范圍內(nèi)內(nèi)凝固。另外外，還可在空空隙地段增大大注漿量，填填滿空隙，再再繼續(xù)正常旋旋噴。冒漿量過(guò)大是有有效噴射范圍圍與注漿量不不適應(yīng)所致，可可采取提高噴噴射壓力；適適當(dāng)縮小噴嘴嘴直徑；加快快提升和旋噴噴速度等措施施，減小冒漿漿量。冒出地面漿液應(yīng)應(yīng)經(jīng)過(guò)慮、沉沉淀和調(diào)整濃濃度后才能回回收利用，但但回收難免沒沒有砂粒，故故僅有二重管管旋噴法可利利用回收的冒冒漿再注漿。在插管旋噴過(guò)程程中，要注意意防止噴嘴被被堵，水、汽汽、漿、壓力力和流量必須須符合設(shè)計(jì)值值，否則要拔拔管清洗，再再重新進(jìn)行插插管和旋噴。使使用雙噴嘴時(shí)時(shí)，若一個(gè)噴噴嘴被堵，則則用復(fù)噴方法法繼續(xù)施工。插插管過(guò)程中，為為防止泥砂堵堵塞，可邊射射水邊插管，水水壓力控制在在1Mpa，高壓壓水噴嘴要用用塑料布包裹裹，以免泥土土堵塞。選用水泥應(yīng)經(jīng)試試驗(yàn)及過(guò)篩，其其細(xì)度應(yīng)在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)篩（孔徑徑0.08mmm）的篩余量量不大于15%，漿液攪拌拌后不得超過(guò)過(guò)4小時(shí)，當(dāng)超超過(guò)時(shí)應(yīng)經(jīng)專專門試驗(yàn)，證證明其性能符符合要求方可可使用。鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提提升必須連續(xù)續(xù)不中斷，拆拆卸鉆桿要保保持鉆桿有0.1m以上搭接長(zhǎng)長(zhǎng)度，以免使使旋噴固結(jié)體體脫節(jié)，中途途機(jī)械發(fā)生故故障，應(yīng)停止止提升、鉆桿桿和旋噴，以以防止樁體中中斷，并應(yīng)立立即檢查，排排除故障，為為提高旋噴樁樁承載能力，在在樁底部1m范圍內(nèi)應(yīng)采采取較長(zhǎng)持續(xù)續(xù)時(shí)間的措施施。當(dāng)采取水泥漿進(jìn)進(jìn)行旋噴時(shí)，在在漿液與土攪攪拌混合的凝凝固過(guò)程中，由由于漿液析水水作用，一般般均有不同程程度收縮，造造成固結(jié)時(shí)出出現(xiàn)凹陷（凹凹陷通常在樁樁頂0.3-11m之間），深深度隨土質(zhì)、漿漿液析出、固固體直徑等因因素而異，當(dāng)當(dāng)樁頭凹陷量量大對(duì)土加固固及防滲影響響大，應(yīng)采取取靜壓注漿補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)。相鄰樁施工間距距宜大于4m，相鄰兩樁樁施工間隔時(shí)時(shí)間（樁距2D）應(yīng)小于48小時(shí)。作為端承樁，應(yīng)應(yīng)深入持力層層2m為宜。旋噴旋噴高壓射射漿可處理灌灌注樁質(zhì)量問(wèn)問(wèn)題，具體措措施：砼灌注樁有裂縫縫、孔洞、斷斷樁等質(zhì)量問(wèn)問(wèn)題時(shí)，可在在原樁位鉆孔孔，取出樁芯芯，在鉆孔內(nèi)內(nèi)注射高壓漿漿液，使樁體體獲得濃水泥泥漿填充，增增加其整體性性。當(dāng)砼樁長(zhǎng)不足，樁樁尖未達(dá)到持持力層或泥渣渣土過(guò)厚的灌灌注樁，可采采用接樁處理理，在灌注樁樁下端至持力力層范圍內(nèi)高高壓射漿，使使柱狀固結(jié)體體與灌注樁相相連。當(dāng)灌注樁有縮頸頸、樁體橫截截面積小，在在原樁位旁邊邊噴一個(gè)至數(shù)數(shù)個(gè)旋噴樁相相連，增大原原樁截面，提提高樁承載力力。對(duì)摩阻力小軟土土層的灌注樁樁采用旋噴，可可改變軟土性性質(zhì)，增大樁樁摩阻力。主要安全技術(shù)措措施