1、長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段工程高壓旋噴樁止水帷幕施工方案一、工程概述（1）長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖工程里程LK3+376 LK3+479段基坑圍護結構采用高壓旋噴樁作為止水帷幕，高壓旋噴樁樁徑為800，根據高壓旋噴樁試樁結果，選用二重管法施工。該里程段基坑兩側高壓旋噴樁設計量為558 根，樁長為相應里程圍護鉆孔樁冠梁頂標高伸至開挖基坑底下5m。（2）工程地質條件：試樁所處地區地層從上至下主要為：-3層粉質粘土、層淤泥質粉質粘土、層粉土。二、施工流程及施工方法旋噴樁是在普通化學注漿法的基礎上發展起來的加固土體和止水帷幕的一種新方法，是采用高壓射水切削土體，同時高壓注入
2、設計漿液對土體進行加固的一項技術。（1）施工流程：旋噴樁施工過程中一般先用鉆機引孔，用高壓泵（一般為 25MPa）將水泥漿液通過特殊注漿管端頭的噴嘴（1.8），以高速噴入土層，噴嘴在噴漿液時，一面緩慢旋轉（10rpm）、一面徐徐提升（1015cm/min），高壓噴出的漿液不斷切削土層，并使強制切削下來的土體與漿液充分混合，最后在噴射力的有效射程范圍內形成一個混合物圓形凝柱體，依據實際地質情況旋噴法采用的二重管法，即：同時壓入水泥漿和壓縮空氣，使用73鋼管為注漿管，噴射流為漿液，以 25MPa 壓力從噴嘴中噴出，直接沖擊切削土體，達到水泥漿置換土體顆粒，滿足設計要求。施工流程詳見旋噴注漿施工工藝
3、流程。（2）施工方法：施工時首先用鉆機引孔，再用旋噴機噴射，即先把漿液管下到預定加固范圍最深點，然后自下而上進行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時進行，一次成樁，其工作步驟為：1）鉆機就位：鉆機需平置于牢固堅實的地方，鉆桿對準孔位中心，偏差不超過 5cm。2）鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預定位置，在下管過程中，需防止管外泥砂或管內水泥漿小塊堵塞噴嘴，可用膠帶封死噴頭，當注漿噴頭下到預定位置（預定加固范圍最深點），按照順序往管內輸送高壓漿液和壓縮空氣，膠帶將自動崩開。3）制漿：根據不同地層選取不同注漿材料，本項目旋噴樁止水帷幕注漿材料采用海螺牌普通硅酸鹽水泥（32.5#），水泥
4、漿液的水灰比為 0.8。4）試管：設備安裝調試高壓旋噴注漿施工平整場地測放樁位啟動高噴臺車引 孔 施 工 造漿定位試機引孔鉆進啟動空氣壓縮機輸送高壓氣流主機鉆進擴樁鉆孔擴樁結束二重管同時啟動并漿自樁底勻速旋轉提速高壓噴漿至樁頂單樁施工完畢移機再施工圖旋噴注漿施工工藝流程當注漿管置入土層預定深度后應用清水試壓，若注漿設備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業。5）高壓注漿作業：高壓射漿自下而上連續進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、壓力、旋轉和提升速度等參數，應符合操作規程要求。若其它參數不變，提高噴射壓力即射流能量大，加固范圍則相應增大，效果好；若提升速度和旋轉速度適當降低也
5、可以增大加固半徑，在射漿過程中參數可隨土質不同改變，若參數不變，則容易造成材料浪費或降低旋噴效果。6）噴漿結束與拔管：噴漿由下而上至設計高度后，拔出噴漿管，噴漿即告結束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止漿液凝固時產生收縮的影響，拔管要及時，切不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。7）注漿設備清洗：當噴漿結束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。四.施工機械設備及主要技術參數（1）施工機械設備表1 設備名稱設備型號數量備注鉆機XP-30 1 臺旋噴注漿高壓泵GZB-40B 1 臺旋噴注漿空氣壓縮機0.6-0.8 1 臺旋噴注漿二重旋噴管73 1 套旋噴注漿漿液制備機拌漿桶2 臺
6、旋噴注漿（2）二管旋噴施工主要技術參數如下：項目參數噴嘴直徑（mm）1.8 旋噴速度（r/min）510 提升速度(mm/min)1015 高壓泵壓力（MPa）2530 流量（L/min）5070（漿液）空壓機壓力（MPa）0.7 高壓旋噴樁（800）止水帷幕水泥漿參數表水 泥 用 量（每米）電 動 機 轉 速（r/min）流量（L/min）提升速度（cm/min）備注310kg 700 50.9 13.5 純水泥漿五、旋噴樁質量（1）質量標準1）保證項目旋噴樁使用的水泥品種、標號、水泥漿的水灰比符合設計要求。檢驗方法：檢查出廠證明、合格證、試驗報告。2）基本項目高壓旋噴樁樁體深度、直徑、樁體
7、強度和滲透系數等符合設計要求。檢驗方法：鉆孔取樣檢驗和標準貫入試驗，開挖檢查。冒漿體試塊試驗，取施工過程中冒漿體試驗其物理性能，作為判斷強度參數，所取冒漿體應選取噴射后期的即水泥與土混合狀態較接近地下實際混合狀態的冒漿體。檢查樁體均勻性，可采取鉆孔取芯的方法，該方法也可用來檢驗樁體的抗壓強度。3）允許偏差旋噴樁的允許偏差和檢驗方法應符合下表的規定。項目允許偏差檢驗方法樁體中心位置50mm 拉線及尺量檢查鉆孔垂直度1.5H/100 吊線和尺量檢查（2）施工注意事項1）鉆機就位后應進行水平、垂直校正，鉆桿應與樁位吻合，偏差控制在 10mm 內。2）旋噴樁施工前必須確定旋噴施工參數：旋噴速度、提升速
8、度、噴嘴直徑等。3）旋噴樁管達到預定深度后，應進行高壓射水試驗，合格后方可噴射漿液，待達到預定壓力排量后，再逐漸提升旋噴管，深層旋噴時應先噴漿后旋噴和提升，防止注漿管扭斷。4）旋噴冒漿處理冒漿：旋噴時高壓噴射流在地基中切削土體，其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分長度為半徑的圓柱體。一部分細小的土粒被噴射漿液所置換，隨著液流被帶到地面上（俗稱冒漿），其余與漿液攪拌混合。在旋噴過程中往往有一定數量土粒隨著一部分漿液沿著注漿管冒出地面，通過對冒漿觀察，冒漿量小于注漿量20%為正常現象，超過20%或完全不冒漿者，應查明原因，采取相應的措施。地層中有較大的空隙而引起不冒漿，則可在漿液中摻加適量的速凝劑，
9、使漿液在一定范圍內凝固。另外，還可在空隙地段增大注漿量，填滿空隙，再繼續正常旋噴。冒漿量過大是有效噴射范圍與注漿量不適應所致，可采取提高噴射壓力、適當縮小噴嘴直徑、加快提升和旋噴速度等措施，減小冒漿量。5）在插管旋噴過程中，要注意防止噴嘴被堵，壓力和流量必須符合設計值，否則要拔管清洗，再重新進行插管和旋噴。使用雙噴嘴時，若一個噴嘴被堵，則用復噴方法繼續施工。插管過程中，為防止泥砂堵塞，可邊射水邊插管，水壓力控制在1MPa，高壓水噴嘴要用塑料布包裹，以免泥土堵塞。6）選用水泥應經試驗及過篩，其細度應在標準篩（孔徑0.08mm）的篩余量不大于 15%，漿液攪拌后不得超過4 小時，當超過時應經專門試
10、驗，證明其性能符合要求方可使用。7）鉆桿的旋轉和提升必須連續不中斷，拆卸鉆桿要保持鉆桿有0.1m 以上搭接長度，以免旋噴固結體脫節。中途機械發生故障時，應停止提升和旋噴，以防斷樁。并應立即檢查，排除故障。為提高旋噴樁承載能力，在樁底部1m 范圍內應采取較長持續時間的措施。8）當采用水泥漿進行旋噴時，在漿液與土攪拌混合的凝固過程中，由于漿液析水作用，一般均有不同程度收縮，造成固結時出現凹陷（凹陷通常在樁頂0.31m 之間），深度隨土質、漿液析出、固體直徑等因素而異，當樁頭凹陷量大對土加固及防滲影響大，應采取靜壓注漿補強。9）旋噴樁施工完成后，不能隨意堆放重物，防止旋噴樁變形。10）旋噴樁體的施工
11、質量是保證施工期間基坑圍護止水的關鍵，旋噴樁施工時，應嚴格按照施工規范進行施工。其施工要點如下：高壓噴射注漿的施工參數應根據地質條件，通過現場試驗和施工經驗調整，并在施工中嚴格加以控制。施工時應保證鉆孔的垂直偏差不應超過0.5%，樁位偏差不應大于50mm。噴射壓力，提升速度對成樁直徑有較大影響，應根據深度及土質條件進行調整。六、旋噴樁安全保證措施旋噴施工采用高壓噴射為主的手段，尤應注意安全措施。（1）高壓泥漿泵應全面檢查和清洗干凈，防止泵體的殘渣和鐵屑存在，各密封圈完整無泄漏。（2）壓力表應定期檢查，保證正常使用。（3）一旦發生故障，要停泵停機排除故障。（4）司鉆人員需熟練操作技能，了解注漿全過程。
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