旋喷桩施工工艺及质量控制要点

1、旋喷桩施工工艺及质量控制要点一. 概述高压旋喷桩是利用水泥浆搅拌系统 .高压注浆泵 .钻机等设备将水泥浆变成旋 转地高速射流 ,利用射流地强大动能将土体破碎 .搅拌 ,使水泥浆均匀地与原位土 体混合在一起 ,硬凝后形成地圆柱状水泥土固结体 .其主要应用于既有建筑物地加 固补强 .软土地基地加固处理等 .旋喷桩可以根据工程实际情况设计为单桩承载.多桩承载和复合地基几种形式 .二. 施工原理及工艺流程结合本工程工程实际 , 在这里我们仅介绍三管法旋喷桩 . 三管法旋喷是一种 水.气喷射. 浆液灌注搅拌混合喷射地方法 . 即用三层喷射管使高压水和空气同时 横向喷射 ,并切割地基土体 ,借空气地上升力

2、把被破碎地土由地表排除； 于此同时 , 另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割 . 搅拌地地基中 , 使水泥与混凝土 达到加固目地，其加固直径可达8002000mm.采用三管法旋喷 , 应先送高压水 .再送水泥浆和压缩空气； 喷射时先应达到预 定地喷射压力 . 喷浆量后, 再逐渐提升注浆管 , 注浆管分段提升地搭接长度不得小 于100mm当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩地旋 喷工作, 并将旋喷管拔出并清洗管路 .三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射 , 除可延长喷射距离 . 增大切削能力外 , 也可促进废土地排除 , 减轻加固体单位体积 地重量. 旋喷桩施工工艺流程见

3、图 2-01. 施工工艺参数施工工艺参数见表 3-1旋喷桩施工前 , 必须进行试桩 , 以确定预定地浆液配比 . 喷射压力 . 喷浆量等 技术参数 , 根据实际情况对参数进行调整 . 试桩数量不少于 3 根（不在同一地 点），3根试桩位置分别为西北场地1根，东南场地二号风亭围护结构内1根,C 东南出入口围护结构内 1 根.表3-1旋喷桩施工主要技术参数表项目技术参数压缩空气气压（MPa0.5 0.7气量（l/min ）15003000水泥浆浆比重（kg/l）1.0浆量（l/min ）60 70提升速度（cm/min）12 15旋转速度（r/mi n ）516喷嘴直径（mm1.8加浆比重（g/c

4、m3）1.2四 . 旋喷桩施工方法1. 施工准备场地平整正式进场施工前 , 进行管线调查后 , 清除施工场地地面以下 3 米以内地障碍 物,不能清除地做好保护措施 ,然后整平 .夯实；同时合理布置施工机械 .输送管路 和电力线路位置 , 确保施工场地地“三通一平” .桩位放样 施工前用全站仪测定旋喷桩施工地控制点 , 埋石标记 , 经过复测验线合格后 , 用钢尺和测线实地布设桩位 ,并用竹签钉紧 ,一桩一签,保证桩孔中心移位偏差小 于 50mm.修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生 1020%地返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉 淀后地清水根据场地条件可进行无公害排放 .沉淀地泥土则在

5、开挖基坑时一并运 走. 沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统 .灰浆拌制系统主要设置在水泥附近 , 便于作业 , 主要由灰浆拌制设备 . 灰浆储 存设备. 灰浆输送设备组成 .2. 钻机就位钻机就位后 ,对桩机进行调平 .对中, 调整桩机地垂直度 ,保证钻杆应与桩位 一致，偏差应在10mm以内,钻孔垂直度误差小于0.3%;造孔前应调试空压机.泥 浆泵 , 使设备运转正常；校验钻杆长度 , 并用红油漆在钻塔旁标注深度线 , 保证孔 底标高满足设计深度 .3. 引孔钻进钻机施工前 , 应首先在地面进行试喷 , 在钻孔机械试运转正常后 , 开始引孔钻 进.钻孔过程中要详细记录好钻杆节数 , 保证钻孔深

6、度地准确 .4. 拔出岩芯管 . 插入注浆管引孔至设计深度后 , 拔出岩芯管 , 并换上喷射注浆管插入预定深度 . 在插管过 程中,为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa,以免压力过高, 将孔壁射穿 , 高压水喷嘴要用塑料布包裹 , 以防泥土进入管内 .5. 旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆 清理排出喷射时,先应达到预定地喷射压力喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭 断旋喷管为保证桩底端地质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟 左右,待孔口冒浆正常后再旋喷提升钻杆地旋转和提升应连续进行，不得中断, 钻机发生故障，应停止提升钻杆和

7、旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高 桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间.在旋喷提升过 程中,可根据不同地土层，及时调整钻杆旋喷参数6. 钻机移位旋喷提升到设计桩顶标咼时停止旋喷，提升钻头出孔口 ，清洗注浆泵及输送 管道,然后将钻机移位.五.质量标准及检查措施5.1旋喷桩施工技术标准旋喷桩地施工技术要求见表5-1.表5-1旋喷桩施工技术检查表序号项目名称技术标准检查方法1钻孔垂直度允许偏差> 3.0%实测或经纬仪测钻杆2钻孔位置允许偏差50mm尺量3钻孔深度允许偏差± 200mm尺量4桩体直径允许偏差< 50mm开挖后尺量5桩身中心允许偏差

8、< 0.2D开挖桩顶下500mm处 用尺量,D为设计桩径6水泥浆液初凝时间不超过20小时7水泥土强度qu(28)>1.2MPa.试验检验8水灰比1.0 1.5试验检验5.2施工检查内容施工前检查在施工前对原材料 . 机械设备及喷射工艺等进行检查 , 主要有以下几方面： 原材料（包括水泥.掺合料及速凝剂.悬浮剂等外加剂）地质量合格证及复 验报告, 拌和用水地鉴定结果； 浆液配合比是否合适工程实际土质条件； 机械设备是否正常 ,在施工前应对地质钻机 .高压泥浆泵.水泵等作试机运 行, 同时确保钻杆（特别是多重钻杆） . 钻头及导流器畅通无阻； 检查喷射工艺是否适合地质条件 ,在施工前也

9、应作工艺试喷 , 试喷桩孔数 量不得少于 2 孔,必要时调整喷射工艺参数 . 施工前还应对地下障碍情况作一普查 , 以保证钻进及喷射达到设计要求 . 施工中检查施工中重点检查内容有： 钻杆地垂直度及钻头定位； 水泥浆液配合比及材料称量； 钻机转速 . 沉钻速度 . 提钻速度及旋转速度等； 喷射注浆时喷浆（喷水.喷气）地压力.注浆速度及注浆量； 孔位处地冒浆状况； 喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时地搭接长度； 施工记录是否完备，施工记录应在每提升1 m或土层变化交界处记录一次 压力流量数据 .施工后检查 施工后主要对加固土体进行检查 , 包括： 固结土体地整体性及均匀性； 固结土体地有效直径； 固

10、结土体地强度； 固结土体地抗渗性； 固结土体地溶蚀和耐久性能 .5.3 成桩质量检查质量检验时间 . 内容施工对喷射施工质量地检验 ,应在高压喷射注浆结束后 1 周, 检查内容主要 为加固区域内取芯实验等 .(2) 质量检验数量 . 部位检验点地数量为施工注浆孔数地 2%-5%,对不足20孔地工程,至少应检验2 个点 , 不合格者应进行补喷 . 检验点应布置在下列部位：荷载较大地部位 . 桩中心 线上. 施工中出现异常情况地部位 .(3) 检验方法旋喷桩地检验可采用钻孔取芯方法进行 . 钻孔取芯：在已施工好地固结体中钻取岩芯 , 并将其做成标准试件进行室内 物理力学性能试验 , 检查内部桩体地

11、均匀程度 , 及其抗渗能力 .六 . 注意事项1. 在旋喷桩施工区最外围地一排桩采用 1, 5, 9, ,间隔跳打地方法进行施工 , 围内部采用不跳桩按次序施工 .2. 钻机或旋喷机就位时机座要平稳 ,立轴或转盘要与孔位对正 ,倾角与设计误 差一般不得大于 0.5° .3. 喷射注浆前要检查高压设备和管路系统 .设备地压力和排量必须满足设计 要求,管路系统地密封圈必须良好 ,各通道和喷嘴内不得有杂物 .4. 喷射注浆作业后 ,由于浆液析水作用 ,一般均有不同程度收缩 ,使固结体顶部 出现凹穴 ,所以应及时用水灰比为 0.6 地水泥浆进行补灌 ,并要预防其它钻孔排出 地泥土或杂物进入

12、.5. 为了加人固结体尺寸 ,或对深层硬上 ,为了避免固结体尺寸减小 ,可以采用提 高喷射压力 .泵量或降低回转与提升速度等措施 ,也可以采用复喷工艺：第一次喷 射(初喷)时,不注水泥浆液 ,初喷完毕后 ,将注浆管边送水边下降至初喷开始地孔深 再抽送水泥浆 ,自下而上进行第一次喷射 (复喷 ).6. 在喷射注浆过程中 ,应观察冒浆地情况 ,以及时了解土层情况 ,喷射注浆地大 致效果和喷射参数是否合理 .采用单管或一重管喷射注浆时 ,冒浆量小于注浆量 20%为正常现象 ,超过 20%或完全不冒浆时 ,应查明原因并采取相应地措施 .若系地 层中有较大空隙引起地不冒浆 ,可在浆液中掺加适量速凝剂或增

13、大注浆量 ,如冒浆 过大 ,可减少注浆量或加快提升和回转速度 ,也可缩小喷嘴直径 ,提高喷射压力 .7. 对冒浆应妥善处理 ,及时清除沉淀地泥渣 .在砂层中用单管或二重管注浆旋 喷时 ,可以利用冒浆进行补灌已施工过地桩孔 .但在粘土层 .淤泥层旋喷时 ,因冒浆 中掺入粘上或清水 ,故不宜利用冒浆回灌8. 在软弱地层旋喷时 ,固结体强度低 .可以在旋喷后用砂浆泵注入 M15 砂浆来 提高固结体地强度 .9. 在湿陷性地层进行高压喷射注浆成孔时 ,如用清水或普通泥浆作冲洗液 ,会 加剧沉降 ,此时宜用空气洗孔 .10. 在砂层尤其是干砂层中旋喷时 ,喷头地外径不宜大于注浆管 ,否则易夹钻 .11.

14、 在开钻前根据管线图摸清管线位置及走向 ,遇有不明管线应及时向上级汇 报.七. 常见问题地原因分析及处理方法 根据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况 ,为保证旋喷桩施工质量 ,针 对施工中可能出现地问题进行分析并提出预防措施及处理方法 .7.1. 固结体强度不均匀 .缩颈产生原因 喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择 . 喷浆设备出现故障中断施工 .拔管速度 .旋转速度及注浆量适配不当 ,造成桩身直径大小不均匀 ,浆液有 多有少.喷射地浆液与切削地土粒强制搅拌不均匀 ,不充分 . 穿过较硬地粘性土 ,产生颈缩 .预防措施及处理方法 根据设计要求和地质条件 ,选用不同地喷浆方法和机具 .喷

15、浆前 ,先进行压浆压气试验 ,一切正常后方可配浆 ,准备喷射 ,保证连续进 行 .配浆时必须用筛过滤 .根据固结体地形状及桩身匀质性 ,调整喷嘴地旋转速度 .提升速度 .喷射压 力和喷浆量 .对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射 （不提升） 或复喷 地扩大桩径办法 .控制浆液地水灰比及稠度 .严格要求喷嘴地加工精度 .位置.形状.直径等 ,保证喷浆效果 .7.2 压力上不去产生原因安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象 .泵阀损坏 ,油管破裂漏油 .安全阀地安全压力过低 ,或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏 . 塞油泵调压过低 .预防措施及处理方法应停机检查 ,经检查后压力自然上升

16、 ,并以清水进行调压试验 ,以达到所要求 地压力为止 .7.3压力骤然上升产生原因喷嘴堵塞 .高压管路清洗不净 ,浆液沉淀或其他杂物堵塞管路 .泵体或出浆管路有堵塞 .预防措施及处理方法应停机检查 ,首先卸压,如喷嘴堵塞将钻杆提升 ,用铜疏通 .其他情况堵塞应松开接头进行疏动 ,待堵塞消失后再进行旋喷 .7.4 钻孔沉管困难偏斜 .冒浆产生原因遇有地下埋设物 ,地面不平不实 ,钻杆倾斜度超标 .注浆量与实际需要量相差较多 . 地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量 不相适应 ,注浆量大大超过旋喷固结所需地浆液所致 .预防措施及处理方法放桩位点时应钎探 ,遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点 .喷射注浆前应先平整场地 ,钻杆应垂直倾斜度探制在 0.3%以内 .利用侧口式喷头 ,减小出浆口孔径并提高喷射能力 ,使浆液量与实际需要量 相当,减少冒浆.控制水泥浆液配合比 .针对冒浆地现象则采取在浆液中参加适量地速凝剂,缩短固结时间 ,使浆液在一定土层范围内凝固 ,还可在空隙地段增大注浆量 ,填满空隙后再继续旋喷 .针对冒浆量过