高壓旋噴樁施工工藝

高壓旋噴樁施工工藝1.工藝特點a.施工機具設(shè)設(shè)備簡單，施施工簡便。b.具有較好的的耐久性，且且料源廣闊，價價格低廉。c.噪聲小，無無污染。2.工藝原理及及設(shè)計要求2.1加固原理理高壓噴射注漿法法是利用鉆機機把帶有噴嘴嘴的注漿管鉆鉆進土層的預(yù)預(yù)定位置后，以以高壓設(shè)備使使?jié){液或水、（空空氣）成為220～40MMPa的高壓壓射流從噴嘴嘴中噴射出來來，沖切、擾擾動、破壞土土體，同時鉆鉆桿以一定速速度逐漸提升升，將漿液與與土粒強制攪攪拌混合，漿漿液凝固后，在在土中形成一一個圓柱狀固固結(jié)體（即旋旋噴樁），以以達到加固地地基或止水防防滲的目的。根據(jù)噴射方法的的不同，噴射射注漿可分為為單管法、二二重管法和三三重管法。單管法：單層噴噴射管，僅噴噴射水泥漿。二重管法：又稱稱漿液氣體噴噴射法，是用用二重注漿管管同時將高壓壓水泥漿和空空氣兩種介質(zhì)質(zhì)噴射流橫向向噴射出，沖沖擊破壞土體體。在高壓漿漿液和它外圈圈環(huán)繞氣流的的共同作用下下，破壞土體體的能量顯著著增大，最后后在土中形成成較大的固結(jié)結(jié)體。三重管法：是一一種漿液、水水、氣噴射法法，使用分別別輸送水、氣氣、漿液三種種介質(zhì)的三重重注漿管，在在以高壓泵等等高壓發(fā)生裝裝置產(chǎn)生高壓壓水流的周圍圍環(huán)繞一股圓圓筒狀氣流，進進行高壓水流流噴射流和氣氣流同軸噴射射沖切土體，形形成較大的空空隙，再由泥泥漿泵將水泥泥漿以較低壓壓力注入到被被切割、破碎碎的地基中，噴噴嘴作旋轉(zhuǎn)和和提升運動，使使水泥漿與土土混合，在土土中凝固，形形成較大的固固結(jié)體，其加加固體直徑可可達2m。噴射注漿法的加加固半徑和許許多因素有關(guān)關(guān)，其中包括括噴射壓力PP、提升速度度S、被加固固土的抗剪強強度τ、噴咀直徑徑d和漿液稠稠度B。加固固范圍與噴射射壓力P、噴噴咀直徑d成成正比，與提提升速度S、土土的抗剪強度度τ和漿液稠度度B成反比。加加固體強度與與單位加固體體中的水泥摻摻入量和土質(zhì)質(zhì)有關(guān)。單管、二重管、三三重管旋噴樁樁機注漿施工工示意參見圖圖1、圖2、圖圖3。2.2成樁機理理高壓噴射注漿的的成樁機理包包括以下五種種作用：（1）高壓噴射射流切割破壞壞土體作用。噴噴射流動壓以以脈沖形式?jīng)_沖擊破壞土體體，使土體出出現(xiàn)空穴，土土體裂隙擴張張。（2）混合攪拌拌作用。鉆桿桿在旋轉(zhuǎn)提升升過程中，在在射流后部形形成空隙，在在噴射壓力下下，迫使土粒粒向著與噴咀咀移動方向相相反的方向（即即阻力小的方方向）移動位位置，與漿液液攪拌混合形形成新的結(jié)構(gòu)構(gòu)。（3）升揚置換換作用（三重重管法）。高高速水射流切切割土體的同同時，由于通通入壓縮氣體體而把一部分分切下的土粒粒排出地上，土土粒排出后所所留空隙由水水泥漿液補充充。（4）充填、滲滲透固結(jié)作用用。高壓水泥泥漿迅速充填填沖開的溝槽槽和土粒的空空隙，析水固固結(jié)，還可滲滲入砂層一定定厚度而形成成固結(jié)體。（5）壓密作用用。高壓噴射射流在切割破破碎土層過程程中，在破碎碎部位邊緣還還有剩余壓力力，并對土層層可產(chǎn)生一定定壓密作用，使使旋噴樁體邊邊緣部分的抗抗壓強度高于于中心部分。3.工藝流程圖圖4.操作要點4.1施工前準準備工作在設(shè)計文件提供供的各種技術(shù)術(shù)資料的基礎(chǔ)礎(chǔ)上作補充工工程地質(zhì)勘探探，進一步了了解各施工工工點地基土的的性質(zhì)、埋藏藏條件。準備充足的水泥泥加固料和水水。水泥的品品種、規(guī)格、出出廠時間經(jīng)試試驗室檢驗符符合國家規(guī)范范及設(shè)計要求求,并有質(zhì)量量合格證。嚴嚴禁使用過期期、受潮、結(jié)結(jié)板、變質(zhì)的的加固料。一一般水泥為4425號普通通硅酸鹽水泥泥。水要干凈凈，酸堿度適適中，pH值值在5～100之間。根據(jù)補充勘探資資料，在選擇擇的試驗工點點加固范圍內(nèi)內(nèi)的各代表性性地層用薄壁壁取土器采取取必需數(shù)量的的原狀土送試試驗室，對取取得的土樣在在進行試驗之之前應(yīng)妥善保保存，使土樣樣的物理和化化學(xué)性能盡可可能保持不變變。室內(nèi)配合比試驗驗。根據(jù)設(shè)計計要求的噴漿漿量或現(xiàn)場土土樣的情況，按按不同含水量量設(shè)計并調(diào)整整幾種配合比比，通過在室室內(nèi)將現(xiàn)場采采取的土樣進進行風(fēng)（烘）干干、碾碎，過過2～5mmm篩的粉狀土土樣，按設(shè)計計噴漿量、水水灰比攪拌、養(yǎng)養(yǎng)護、力學(xué)試試驗，確定施施工噴漿量、水水灰比。一般般水灰比可取取1.0～11.5。為改改善水泥土的的性能、防沉沉淀性能和提提高強度，可可適當摻入木木質(zhì)素磺硫鈣鈣、石膏、三三乙醇胺、氯氯化鈉、氯化化鈣、硫酸鈉鈉、陶土、堿堿等外摻劑。若若試驗之前土土樣的含水量量發(fā)生了變化化，應(yīng)調(diào)整為為天然含水量量。試樁試驗。根據(jù)據(jù)室內(nèi)試驗確確定的施工噴噴漿量、水灰灰比制備水泥泥漿液在試驗驗工點打設(shè)數(shù)數(shù)根試樁，并并根據(jù)試樁結(jié)結(jié)果，調(diào)整加加固料的噴漿漿量，確定攪攪拌樁攪拌機機提升速度、攪攪拌軸回轉(zhuǎn)速速度、噴入壓壓力、停漿面面等施工工藝藝參數(shù)。推土機、挖掘機機配合自卸汽汽車清除地表表0.3m厚厚的種植土，雜雜物，并將原原地面按設(shè)計計要求整平，填填出路拱。根根據(jù)施工現(xiàn)場場實際情況，施施作臨時排、截截水設(shè)施，并并在施工范圍圍以外開挖廢廢泥漿池以及及施工孔位至至泥漿池間的的排漿溝。按設(shè)計要求完成成施工放樣，用用木樁定出樁樁位，用白石石灰作出明顯顯標識。4.2施工工藝藝鉆機定位。移動動旋噴樁機到到指定樁位，將將鉆頭對準孔孔位中心，同同時整平鉆機機，放置平穩(wěn)穩(wěn)、水平，鉆鉆桿的垂直度度偏差不大于于1%～1..5%。就位位后，首先進進行低壓（00.5MPaa）射水試驗驗，用以檢查查噴嘴是否暢暢通，壓力是是否正常。（2）制備水泥泥漿。樁機移移位時，即開開始按設(shè)計確確定的配合比比拌制水泥漿漿。首先將水水加入桶中，再再將水泥和外外摻劑倒入，開開動攪拌機攪攪拌10～220分鐘，而而后擰開攪拌拌桶底部閥門門，放入第一一道篩網(wǎng)（孔孔徑為0.88mm），過過濾后流入漿漿液池，然后后通過泥漿泵泵抽進第二道道過濾網(wǎng)（孔孔徑為0.88mm），第第二次過濾后后流入漿液桶桶中，待壓漿漿時備用。（3）鉆孔（三三重管法）。當當采用地質(zhì)鉆鉆機鉆孔時，鉆鉆頭在預(yù)定樁樁位鉆孔至設(shè)設(shè)計標高（預(yù)預(yù)鉆孔孔徑為為15cm）。（4）插管（單單重管法、二二重管法）。當當采用旋噴注注漿管進行鉆鉆孔作業(yè)時，鉆鉆孔和插管二二道工序可合合而為一。當當?shù)谝浑A段貫貫入土中時，可可借助噴射管管本身的噴射射或振動貫入入。其過程為為：啟動鉆機機，同時開啟啟高壓泥漿泵泵低壓輸送水水泥漿液，使使鉆桿沿導(dǎo)向向架振動、射射流成孔下沉沉；直到樁底底設(shè)計標高，觀觀察工作電流流不應(yīng)大于額額定值。三重重管法鉆機鉆鉆孔后，拔出出鉆桿，再插插入旋噴管。在在插管過程中中，為防止泥泥砂堵塞噴嘴嘴，可用較小小壓力（0..5～1.00MPa）邊邊下管邊射水水。（5）提升噴漿漿管、攪拌。噴噴漿管下沉到到達設(shè)計深度度后，停止鉆鉆進，旋轉(zhuǎn)不不停，高壓泥泥漿泵壓力增增到施工設(shè)計計值（20～～40MPaa），坐底噴噴漿30s后后，邊噴漿，邊邊旋轉(zhuǎn)，同時時嚴格按照設(shè)設(shè)計和試樁確定的提升升速度提升鉆鉆桿。若為二二重管法或三三重管法施工工，在達到設(shè)設(shè)計深度后，接接通高壓水管管、空壓管，開開動高壓清水水泵、泥漿泵泵、空壓機和和鉆機進行旋旋轉(zhuǎn)，并用儀儀表控制壓力力、流量和風(fēng)風(fēng)量，分別達達到預(yù)定數(shù)值值時開始提升升，繼續(xù)旋噴噴和提升，直直至達到預(yù)期期的加固高度度后停止。樁頭部分處理。當當旋噴管提升升接近樁頂時時，應(yīng)從樁頂頂以下1.00m開始，慢慢速提升旋噴噴，旋噴數(shù)秒秒，再向上慢慢速提升0..5m，直至至樁頂停漿面面。若遇礫石地層，為為保證樁徑，可可重復(fù)噴漿、攪攪拌：按上述述4～6步驟驟重復(fù)噴漿、攪攪拌，直至噴噴漿管提升至至停漿面，關(guān)關(guān)閉高壓泥漿漿泵（清水泵泵、空壓機），停停止水泥漿（水水、風(fēng)）的輸輸送，將旋噴噴漿管旋轉(zhuǎn)提提升出地面，關(guān)關(guān)閉鉆機。清洗。向漿液罐罐中注入適量量清水，開啟啟高壓泵，清清洗全部管路路中殘存的水水泥漿，直至至基本干凈。并并將粘附在噴噴漿管頭上的的土清洗干凈凈。移位。移動樁機機進行下一根根樁的施工。補漿。噴射注漿漿作業(yè)完成后后，由于漿液液的析水作用用，一般均有有不同程度的的收縮，使固固結(jié)體頂部出出現(xiàn)凹穴，要要及時用水灰灰比為1.00的水泥漿補補灌。4.3推薦的主主要施工技術(shù)術(shù)參數(shù)（1）單重管法法。漿液壓力力20～400MPa，漿漿液比重1..30～1..49，旋噴噴速度20rrmin，提提升速度0..2～0.225m/miin，噴嘴直直徑2～3mmm，漿液流流量80～1100L/mmin（視樁樁徑流量可加加大）。二重管。法漿液液壓力20～～40MPaa，壓縮空氣氣壓力0.77～0.8MMPa。三重管。法漿液液壓力0.22～0.8MMPa，漿液液比重1.660～1.880，壓縮空空氣壓力0..5～0.88MPa，高高壓水壓力330～50MMPa。5.推薦使用的的主要機具設(shè)設(shè)備主要機具設(shè)備見見表26.勞動力組織織單機作業(yè)每班人人員組織分工工見表3。7.質(zhì)量要求及及質(zhì)量控制要要點7.1旋噴樁施施工質(zhì)量要求求旋噴樁施工質(zhì)量量要求應(yīng)滿足足表4要求。7.2質(zhì)量控制制要點正式開工前應(yīng)認認真作好試樁樁工作，確定定合理的施工工技術(shù)參數(shù)和和漿液配比。旋噴過程中，冒冒漿量小于注注漿量的200%為正常現(xiàn)現(xiàn)象，若超過過20%或完完全不冒漿時時，應(yīng)查明原原因，調(diào)整旋旋噴參數(shù)或改改變噴嘴直徑徑。鉆桿旋轉(zhuǎn)和提升升必須連續(xù)不不中斷，拆卸卸接長鉆桿或或繼續(xù)旋噴時時要保持鉆桿桿有10～220cm的搭搭接長度，避避免出現(xiàn)斷樁樁。在旋噴過程中，如如因機械出現(xiàn)現(xiàn)故障中斷旋旋噴，應(yīng)重新新鉆至樁底設(shè)設(shè)計標高后，重重新旋噴。（5）制作漿液液時，水灰比比要按設(shè)計嚴嚴格控制，不不得隨意改變變。在旋噴過過程中，應(yīng)防防止泥漿沉淀淀，濃度降低低。不得使用用受潮或過期期的水泥。漿漿液攪拌完畢畢后送至吸漿漿桶時，應(yīng)有有篩網(wǎng)進行過過濾，過濾篩篩孔要小于噴噴嘴直徑1//2為宜。在旋噴過程中，若若遇到孤石或或大漂石，樁樁可適當移動動位置（根據(jù)據(jù)受力情況，必必要時可加樁樁），避免畸畸形樁或斷樁樁。7.3質(zhì)量通病病的處理不冒漿或冒漿量量少。通常原因是加固固土層粒徑過過大，孔隙較較多，可采取取以下措施：：加大漿液濃度，可可以從1.11加大到1..3左右繼續(xù)續(xù)噴射。灌注粘土漿或加加細砂、中砂砂，待孔隙填填滿后再繼續(xù)續(xù)正常噴射。在漿液中摻加骨骨料。加泥球封閉后繼繼續(xù)正常噴射射。灌注水泥砂漿后后，再將孔內(nèi)內(nèi)水泥漿置換換成粘土漿，待待孔隙填滿后后繼續(xù)正常噴噴射。冒漿量過大。通常是有效噴噴射范圍與噴噴漿量不適應(yīng)應(yīng)有關(guān)，可采采取以下措施施：提高噴射壓力。適當縮小噴嘴直直徑。適當加快提升速速度。由于冒冒漿量中含有有地層顆粒和和漿液的混合合體，目前對對冒漿中的水水泥的分離回回收尚無適宜宜方法，在施施工中多采用用過濾、沉淀淀、回收調(diào)整整濃度后再利利用。凹穴處理。在噴射灌漿完畢畢時，即連續(xù)續(xù)或間斷地向向噴射孔內(nèi)靜靜壓灌注漿液液，直至孔內(nèi)內(nèi)混合液凝固固不在下沉。在噴射灌漿完成成后，向凝固固體與其上部部結(jié)構(gòu)之間的的空隙進行第第二次靜壓灌灌漿，漿液的的配比應(yīng)為不不收縮且具有有膨脹性的材材料，如采用用水泥∶水∶鋁粉的配比比為9.8∶∶6.9∶0.3的漿漿液。8.安全措施高壓泥漿泵、空空壓機、高壓壓清水泵必須須指定專人操操作，壓力表表應(yīng)定期檢修修檢定，以保保證正常工作作。鉆機操作人員應(yīng)應(yīng)具有熟練操操作技能。施工前應(yīng)檢查高高壓設(shè)備和管管路系統(tǒng)，其其壓力和流量量（風(fēng)量）需需滿足設(shè)計要要求，應(yīng)檢查查管道的耐久久性以及管道道連接是否可可靠，泵體、注注漿管及噴嘴嘴內(nèi)不得有任任何雜物，各各類密封圈必必須良好，無無滲漏現(xiàn)象，否否則接頭斷開開、軟管破裂裂，將會導(dǎo)致致漿液、高壓壓水流飛散、軟軟管甩出等安安全事故。安安全閥中的安安全銷要進行行試壓檢驗（試試壓檢驗到當當?shù)貕毫θ萜髌鳈z驗所檢驗驗），必須確確保在達到規(guī)規(guī)定壓力時能能斷銷卸壓，絕絕不能輕易安安裝未經(jīng)試壓壓檢驗的自制制安全銷。噴射漿自噴嘴噴噴出時，具有有很高的能量量，因此人體體與噴嘴之間間的距離不應(yīng)應(yīng)小于