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1、5.6 高壓旋噴樁施工方案（三重管） 施工原理高壓噴射注漿法，是利用鉆機把帶有特制噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后，以高壓設備使漿液或水成為2530MPa左右的高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體。鉆桿一邊以一定速度（15cm/min）漸漸向上提升，使漿液與土粒強制混合，待漿液凝固后，便在土中形成一個具有一定強度的固結體。固結體的形狀與噴射流移動方向有關，一般分為旋轉噴射（旋噴）、定向噴射（定噴） 和擺動噴射（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。 施工工藝流程5.6.3 資源配置1、材料選擇與準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，根據噴射工藝2、要求，漿液應具備以下特性：注漿液具有良好的可噴性；有足夠的穩定性；漿液中氣體應少；能調解漿液的膠凝時間；優良好的力學性能；無毒、無臭、；結實率高。水灰比一般采用1：11.5：1的水泥漿液。在噴漿之前按施工要求準備好足夠的合格的水泥漿液。2、勞動力計劃勞動力具體分工如下表，表中為每班組人員配置，工地施工采用2班制在施工中應各司其職，認真負責，相互協作，相互監督。鉆孔人員必須作好現場鉆孔記錄，取得第一手地質資料，以便注漿人員根據地質資料及時調整注漿參數。注漿記錄人員必須把當班的記錄及時整理。司泵人員應隨時注意注漿壓力變化，值班技術員及時記錄并根據地質情況調整注漿壓力及施工工藝參數。序號工程人數（每3、班）職責備注1現場負責1做好管理工作，負責勞動力安排2質檢員1負責現場技術指導和質量檢查3機修工1負責排除機械故障和管路的清洗4鉆工2負責旋噴機的操作及注漿施工記錄5制漿工2負責漿液的配置6普工2負責漿液的配置、材料運送合計93、主要機械設備旋噴樁施工采用XY-150地質鉆機引孔，XP-30B型旋噴機作業。主要施工機械設備如下表所示。序號設備名稱規格型號單位數量1地質鉆機XY-150臺22高噴臺車XP-30B臺23高壓泵3DZ-5Z栓塞泵臺24灌漿泵HB-80臺25空壓機P-0.8Mpa,Q-6m3/min臺26泥漿泵BW-150臺27拌漿機WJG-80臺25.6.4 旋噴參數的確定1、壓力參4、數的確定一般情況下采用加大泵壓力來增加其流量及流速，進而增大噴射力。根據以往經驗，本工程壓力選擇為：03米時，采用25Mpa，3米以下時采用23Mpa。2、旋轉提升參數的確定旋轉、提升的速度與噴流半徑有關，而有效半徑與噴嘴的幾何尺寸和噴射角度有相互聯系，并直接影響噴流的特性。根據施工經驗，旋噴提升速度宜控制在2528cm/min范圍內，旋轉速度宜控制在2028r/min范圍內。其中在頂部1m應選用較慢的轉速和提升速度。一般為2023cm/min速度提升，20r/min旋轉。3、噴嘴直徑噴嘴安裝在鉆頭側面，是旋噴注漿的關鍵部分，噴粉直徑大小對噴射流速度影響很大。一般單管注漿中噴嘴直徑選用2.035、.2mm。4、噴射直徑的估計旋噴后的固結體尺寸由以下因素決定：土的類別及密實程度，高壓旋噴注漿方法，噴射技術。根據我國使用的水泥漿液，壓力為20Mpa左右、噴嘴孔徑2.0d2.5mm時。旋噴固結體直徑（D）可按標貫次數（N）進行估計：粘性土（適用于0N5：D=0.65/154N21/154N2砂類土（適用于5N15：D=1/770（350+10N-N2）5、布孔形式根據現場實際情況，按施工圖紙，合理布孔5.6.5 施工工藝參數施工工藝參數詳見下表：項目技術參數壓縮空氣氣壓（Mpa）0.7氣量(m3/min)10水壓力（Mpa）25流量(L/min)80120噴嘴直徑(mm)23.2水泥漿壓力（6、Mpa）2流量(L/min)70100水灰比1:1提升速度(m/min)0.10.15旋轉速度(r/min)1114旋噴樁施工前進行試樁，根據實際情況以確定預定的漿液配比、噴射壓力、噴漿量等技術參數。施工第一批樁（不少于3根）必須在監理人員監管下施工，以確定實際水泥投放量、漿液水灰比、漿液泵送時間、樁長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準，確保有效的止水。高壓旋噴施工三天內，采用輕便動力觸探進行成樁質量檢測，數量不少于總樁數的2%，且不應少于5根。高壓旋噴樁應在設計開挖齡期采用鉆芯檢測樁身完整性，鉆芯數量不宜少于總樁數的2%，且不應少于5根。漿量計算：以單位時間噴射的漿量及7、噴射持續時間，計算出漿量，計算公式為：Q=（H/v）q(1+)式中：Q漿量（m3）H噴射長度（m）q單位時間噴漿量（m3/min）損失系數，通常0.10.2；v提升速度（m/min）根據第一批樁參婁計算所需的噴漿量，以確定水泥使用數量。5.6.6 高壓旋噴樁施工方法1、施工準備場地整平正式進場施工前，認真做好現場三通一平工作，合理布置施工機械，輸送管路和電力線路位置。樁位放樣施工前用全站儀測定旋噴樁施工的控制點，并做好標記，經過復測驗線合格后，用鋼尺和測線實地布設樁位，并做好標記，保證樁孔中心位移偏差小于50mm。修建排污和灰漿拌制系統旋噴樁施工過程中將會產生1020%的返漿量，將廢漿液引入沉8、淀池中，沉淀后的清水根據場地條件可進行無公害排放。沉淀的泥土則在開挖基坑時一并運走。沉淀和排污統一納入全場污水處理系統。灰漿拌制系統主要設置在水泥附近，便于作業，主要由灰漿拌制設備、灰漿儲存設備、灰漿輸送設備組成。檢查高壓設備和管路系統，其壓力和流量必須滿足設計要求，注漿管及噴嘴內不得有任何雜物，注漿接頭密封完好。2、鉆機就位鉆機就位后，對樁機進行調平、對中，調整樁機的垂直度，保證鉆桿應與樁位一致，偏差應在10mm以內，鉆孔垂直度誤差小于0.2；鉆孔前應調試空壓機、泥漿泵，使設備運轉正常；校驗鉆桿長度，并用紅油漆在鉆塔旁標注深度線，保證孔底標高滿足設計深度。3、水泥漿攪拌：水泥漿攪拌時水灰比按9、設計要求配制在旋噴過程中應防止水泥漿沉淀、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，泵內不得有殘存水泥漿。4、引孔鉆進鉆機施工前，應首先在地面進行試噴，在鉆孔機械試運轉正常后，開始引孔鉆進。鉆孔過程中要詳細記錄鉆桿節數，保證鉆孔深度的準確。5、旋噴注漿旋噴注漿時要注意設備啟動順序，應先空載啟動空壓機，待運轉正常后再空載啟動高壓泵，同時向孔內送風和水，使風量和泵壓逐漸升高至規定值，風、水暢通后，才開動注漿泵，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。深層旋噴時，應先噴漿后旋轉和提升，在樁端有坐噴時間，以保證樁端質量。噴射注漿中需拆除注10、漿管時，應停止提升和回轉，同時停止送漿，逐漸減少風量和水量，最后停機。拆卸完畢繼續噴射注漿時噴射注漿的孔段與前段搭接，防止固結體脫節。旋噴時要做好壓力、流量和冒漿等各項參數的測量工作，并按要求逐項記錄。如冒漿量大于注漿量20%或完全不冒漿時，應查明原因和采取相應措施后，再繼續旋噴。在旋噴過程中，注意噴嘴局部或全部被堵，否則要拔管清洗后重新進行旋噴。補漿。噴射注漿作業完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結體頂部出現凹穴，要及時用水灰比為1.0的水泥漿補灌。6、鉆機移位旋噴提升到設計樁頂標高時停止旋噴，提升鉆頭出孔口，清洗注漿泵及輸送管道，然后將鉆機移位。7、施工要點旋噴施工應11、間隔23孔跳孔施工。施工過程中應對附近地面、地下管線的標高進行監測，當標高的變化值大于10mm 時，應暫停施工，根據實際情況調整壓力參數后，再行施工。制作漿液時，水灰比要按設計嚴格控制，不得隨意改變。在旋噴過程中，應防止泥漿沉淀，濃度降低。不得使用受潮或過期的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時，應有篩網進行過濾，過濾篩孔要小于噴嘴直徑1/2為宜。開始時，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。在樁底部邊旋轉邊噴射1min后，再進行邊旋轉、邊提升、邊噴射。噴射時，先應達到預定的噴射壓力，噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁柱中斷，同時立即12、進行檢查，排除故障；如發現有漿液噴射不足，影響樁體的設計直徑時，應進行復核。旋噴過程中，冒漿量小于注漿量的20%為正常現象，若超過20%或完全不冒漿時，應查明原因，調整旋噴參數或改變噴嘴直徑。對需要擴大加固范圍或提高強度的工程可采取復噴措施，即先噴一遍清水，再噴一遍或兩遍水泥漿。鉆桿旋轉和提升必須連續不中斷，拆卸接長鉆桿或繼續旋噴時要保持鉆桿有1020cm的搭接長度，避免出現斷樁。在旋噴過程中，如因機械出現故障中斷旋噴，應重新鉆至樁底設計標高后，重新旋噴。噴到樁高后應迅速拔出漿管，用清水沖洗管路，防止凝固堵塞。相鄰兩樁施工間隔時間應不小于48h，間距應不小于46m。旋噴深度、直徑、抗壓強度和透13、水性應符合設計要求。質量檢驗：旋噴樁施工完成28天后，通過鉆心取樣，檢查工程的施工質量。 施工質量保證措施根據施工圖紙對高壓旋噴樁放樣進行復核,以保證樁位準確。高壓旋噴樁槽開挖要求側壁施工面整齊，一般挖至自然地坪以下50cm左右，清除地下障礙物必須徹底。施工過程中，控制提升速度。前臺操作與后臺供漿密切配合，供漿必須連續，防止斷漿和缺漿。由專人嚴格按級配配制水泥漿，確保水泥漿性能符合設計要求。嚴格按設計要求施工，使樁與樁搭接成壁，保證整體抗滲能力。當噴漿口達到樁頂高度時，繼續噴漿上提0.5m，以保證樁頂質量。專人記錄原始施工資料，施工情況有據可查。5.6.8 質量標準及檢查措施1、旋噴樁施工技術14、標準旋噴樁的施工技術要求見下表：序號項目名稱技術標準檢查方法1鉆孔垂直度允許偏差1.5%實測或經緯儀測鉆桿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0.2D開挖樁頂下500mm處用尺量，D為設計樁徑6水泥漿初凝時間不超過20小時7水泥土強度28天強度1.2Mpa試驗檢驗8水灰比1:1實測2、施工檢查內容施工前檢查在施工前對原材料、機械設備及噴射工藝等進行檢查，主要有以下幾個方面：原材料（水泥）的質量合格證及復驗報告，拌合用水的鑒定結果；漿液配合比是否合適工程實際土質條件；機械設備是否正常，在施工前應對高壓旋噴設備、地質鉆15、機、高壓泥漿泵、水泵等作試機運行，同時確保鉆桿（特別是多重鉆桿）、鉆頭及導流器暢通無阻；檢查噴射工藝是否適合地質條件，在施工前也應作工藝試噴，試噴在原樁位位置試噴，試噴樁孔數量不得少于孔，必要時調整噴射工藝參數；施工前還應對地下障礙情況統一排查，以保證鉆進及噴射達到設計要求；施工前檢查樁位、壓力表、流量表的精度和靈敏度。施工中檢查施工中重點檢查內容有：鉆桿的垂直度及鉆頭定位；水泥漿液配合比及材料稱量；鉆機轉速、沉鉆速度、提鉆速度及旋轉速度等；噴射注漿時噴漿（噴水、噴氣）的壓力、注漿速度及注漿量；孔位處的冒漿善；噴嘴下沉標高及注漿管分段提升時的搭接長度；施工記錄是否完備，施工記錄應在每提升米或土16、層變化交界處記錄一次壓力流量數據。 施工后檢查施工后主要對加固土體進行檢查，包括：固結土體的整體性及均勻性；固結土體的有效直徑；固結土體的強度、平均直徑、樁身中心位置；固結土體的抗拔性。3、成樁質量檢查 高壓旋噴施工三天內，采用輕便動力觸探進行成樁質量檢測，數量不少于總樁數的2%，且不應少于5根。 高壓旋噴樁應在設計開挖齡期采用鉆芯檢測樁身完整性，鉆芯數量不宜少于總樁數的2%，且不應少于5根。5.6.9 高壓旋噴工藝施工常見問題及預防措施根據旋噴樁施工工藝特點及場區內工程地質情況，為保證旋噴樁施工質量，針對施工中可能出現的問題進行分析并提出預防措施及處理方法。1、固結體強度不均勻、縮頸產生原因17、噴射方法與機具沒有根據地質條件進行選擇。噴漿設備出現故障中斷施工。拔管速度、旋轉速度及注漿量適配不當，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制攪拌不均勻，不充分。穿過較硬的粘性土，產生頸縮。2、預防措施及處理方法根據設計要求和地質條件，選用不同的噴漿方法和機具。噴漿前，先進行壓漿壓氣試驗，一切正常后方可配漿，準備噴射，保證連續進行，配漿時必須用篩過濾。根據固結體的形狀及樁身勻質性，高速噴嘴的旋轉速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量。對易出現縮頸部位及底部不易檢查處進行定位旋轉噴射（不提升）或復噴的擴大樁徑辦法。控制漿液的水灰比及稠度。嚴格要求噴嘴的加工精度、位置、形狀、直徑18、等，保證噴漿效果。2、壓力上不去 產生原因安全閥和管路安接頭處密封圈不嚴而有泄漏政現象。泵閥損壞，油管破裂漏油。安全閥的安全壓力過低，或吸漿管內留有空氣或密封圈泄漏。塞油閥調壓過低。 預防措施及處理方法應停機檢查，經檢查后壓力自然上長，并以清水進行調壓試驗，以達到所要求的壓力為止。3、壓力驟然上升 產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。 預防措施及處理方法應停機檢查，首先卸壓，如噴嘴堵塞將鉆桿提升，及時疏通。其它情況堵塞應松開接頭進行疏動，待堵塞消失后再進行旋噴。4、鉆孔沉管困難偏斜、冒漿 產生原因遇有地下埋設物，地面不平不實，鉆桿傾斜度超標。注漿19、量與實際需要量相差較多。地層中有較大空隙不冒漿或冒漿量過大則是因為有效噴射范圍與注漿量不相適應，注漿量大大超過旋噴固結所需的漿液所致。 預防措施及處理方法放樁位點時應釬探，遇有地下埋設物應清除或移動樁鉆孔點。噴射注漿前應先平整場地，鉆桿垂直傾斜度控制在0.3%以內。利用側口式噴頭，減小出漿口孔徑并提高噴射能力，使漿液量與實際需要量相當，減少冒漿。控制水泥漿液配合比。針對冒漿的現象則采取在漿液中參加適量的速凝劑，縮短固結時間，使漿液在一定土層范圍內凝固，還可在空隙地段增大注漿量，填滿足空隙后再繼續旋噴。針對冒漿量過大的現象采取提高噴射壓力、適當縮小噴嘴孔徑、加快提升速度和旋轉速度。5、固結體頂部下凹 產生原因在水泥漿液與土攪拌混合后，由于漿液的析水特性，會產生一定的收縮作用，因而造成在固結體頂部出現凹穴。其濃度隨土質漿液的析水性、固結體的直徑和長度等因素的不同而異。 預防措施及處理方法旋噴長度經設計長0.31.0m，或在旋噴樁施工完畢，將固結體頂部鑿去部分，在凹穴部位用混凝土填滿或直接在旋噴孔中再次注入漿液，或在旋噴注漿完成后，在固體的頂部0.51.0m范圍內再鉆進0.51.0m，在原位提桿再注漿復噴一次加強。