旋喷桩施工工艺标准副本

1、QB安徽电力建设第一工程公司企业标准Q/AEPC-T GCC022-2003旋喷桩施工工艺标准2003-12-01发布 2004-01-01实施安徽电力建设第一工程公司工程管理部 发布目 次前 言I1范围12规范性引用文件13符号和术语14施工准备15施工工艺35.1桩径的选择35.2单管旋喷法35.3三重管旋喷法45.4桩喷浆量计算公式56质量标准56.1质量控制要点及提高的工艺质量标准56.2检验标准66.4质量检验67施工常见问题与处理措施77.1固结体强度不匀、缩颈77.2压力上不去77.3压力骤然上升87.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆87.5固结体顶部下凹88职业安全健康和环境措施88.

2、1 施工过程危害及控制措施88.2环境因素及控制措施98质量记录9附录9前 言为了提高公司所承建工程的工艺质量和工艺水平，适应建筑施工质量验收新版规范的要求，规范公司自身的施工行为。针对旋喷桩地基处理，提高其施工质量，掌握施工程序、施工要点和质量控制要求，并在施工过程中加强对材料监督、安全文明与环境控制的力度。严格遵循工程建设标准强制性条文施工，认真贯彻执行国家现行的验收规范，制定了本施工工艺标准。本标准由公司工程管理部提出，并由工程管理部归口。 本标准主要起草人：叶咏悟 本标准审核人： 陈尚文 本标准批准人： 李传玉旋喷桩施工工艺标准1范围1） 本工艺适用于火电厂新建、扩建及改建的生产、辅助

3、生产及附属生产建筑物的地基处理。2） 适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、湿陷性黄土、人工填土及碎石土等的地基加固；可用于既有建筑和新建筑的地基处理，深基坑侧壁挡土或挡水，基坑底部加固防止管涌与隆起，坝的加固与防水帷幕等工程。但对含有较多大粒块石、坚硬粘性土、大量植物根基或含有过多有机质的土以及地下水流过大、喷射浆液无法在注浆管周围凝聚的情况下，不宜采用。2规范性引用文件JGJ 79-2002 建筑地基处理技术规范3符号和术语3.1术语3.1.1地基处理 :为提高地基承载力，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。复合地基 :部分土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和周围地

4、基土共同承担荷载的地基。旋喷法：利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速（1530cm/min）徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度（0.50.8Mpa）的圆柱体（称为旋喷桩），从而使地基得到加固。3.1.4单管法：日本称CCP法。利用钻机等设备，把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷嘴，置于土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以20MPa左右

5、的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，经过一定时间凝固，便在土中形成圆柱状的固结体（直径一般为0.30.8m）。3.1.5二重管法：日本称JSG法。使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20MPa左右压力的浆液，从内喷嘴中高速喷出，并以0.7MPa左右的压力那压缩空气，从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升

6、，最后在土体中形成圆柱状固结体（直径一般为1m左右）。3.1.6三重管法：日本称CJB法。使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。在以高压泵等高压发生装置产生20MPa左右的高压水喷射流的周围，环绕一股0.7MPa左右的原筒状气流，进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲进土体，形成较大空隙，再另有泥浆泵注入压力为25MPa的浆液填充，喷嘴做旋转和提升运动，最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体（直径一般为1.02.0m）。3.2符号Q桩喷浆量（L / 根）H旋喷长度（m）D固结体直径V旋喷管提升速度（m/min）q泵的排浆量（L/min）折减系数浆液损失系数，一般取0.10.24施工准备4.1

7、作业人员1） 旋喷桩施工需配备专业的施工工长（分项工程主要责任人），对工程的施工任务的划分、人员的安排、现场安全文明施工进行管理。2） 机械操作工、普工。施工人员进场应进行安全教育，使工人熟悉安全操作规程、掌握安全防护知识。4.2技术准备1） 旋喷桩施工前，应认真熟悉图纸，核实桩的定位尺寸，明确桩的深度，熟悉相关规范及材料要求。2） 使用经过校验合格的监视和测量工具。3） 旋喷桩施工前，工程技术人员应结合设计图纸及实际情况，编制出专项施工作业指导书，并进行技术交底。4） 制定该分项工程的质量目标、检查验收制度等保证工程质量的措施。4.3材料准备旋喷桩使用的水泥应采用新鲜无结块的425号普通水泥

8、。一般泥浆水灰比为1：11.5：1，稠度大，流动缓慢，喷嘴常易堵塞，增加排除故障时间，影响施工进度；稠度过小，对强度有影响。为消除离析，一般再加入水泥用量3%的陶土、0.9%的碱。浆液宜在旋喷前、1小时以内配制，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。4.4主要机具主要机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等；辅助设备包括操作控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。施工常用的机具设备规格、技术性能要求见表1：表1 常用机具设备规格、技术性能设备名称规格性能用途单管法高压泥浆泵1、 SNC-H300型黄河排压浆泵2、 Y-2液压泵旋喷注浆钻机1、 工程地质钻机

9、2、 振动钻机旋喷用旋喷管单管、42mm地质钻杆，旋喷直径3.24.0mm注浆成桩高压胶管工作压力31MPa、9 MPa，内径19mm高压水泥浆用三重管法高压泵1、 3W-TB4高压柱塞泵，带压力流量仪表2、 SNC-H300型黄河排压浆泵3、 ACF-700型压浆车高压水助喷泥浆泵1、 BW250/50型，压力35MPa，排量150250L/min2、 200/40型，压力4MPa，排量120200L/min3、 ACF-700型压浆车旋喷注浆空压机压力0.550.70MPa，排量69m3/min旋喷用气钻机1、 工程地质钻机2、 振动钻机旋喷用、钻孔用旋喷管三重管，泥浆压力2MPa，水压2

10、0MPa，气压0.5MPa水、气、浆成桩高压胶管工作压力31MPa、9MPa，内径1922mm高压水泥浆用其他搅拌管，各种压力、流量仪表等控制压力流量用1） 钻机的转速和提升速度，根据需要应附设调速装置，或增设慢速卷扬机；2） 二重管法选用高压泥浆泵、空压机和高压胶管等可参照上列规格选用；3） 三重管法尚需配备搅拌罐（一次搅拌量为3.5m3）旋转及提升装置、吊车、集泥箱、指挥信号装置等；4） 其他尚需配各种压力、流量仪表等。表2 76型振动钻机主要规格特征名称规格旋转振动部分振动力振动频率钻杆转速电动机功率24KN18Hz20r/min10KW绞车部分提升部分提升高度电动机功率6级，0.114

11、7.2m/min1. 5或3m（更换导向管）7.5KW其他钻孔深度钻孔偏角质量设计25m，实际33m25度1.5t4.5作业条件4.5.1材料进货要求：a） 所用材料,应保质保量并及时供应到位，现场要求留有足够的储备；b）把好质量关，并做到跟踪资料齐全；4.5.2施工场地的要求a）施工现场要做到工完料尽场地清；b）场地布置合理、整洁、有序。4.5.3人员、机械要求a）人员配备齐全并到位。b）机械配备齐全，能够正常运行。5施工工艺5.1桩径的选择桩直径大小由注浆方法、土的类别、密度、施工条件等而定，表3可供参考表3 桩径大小选用土质旋喷方法单管法二重管法三重管法直径粘性土0N56N1011N20

12、1.0±0.20.8±0.20.6±0.21.5±0.21.2±0.20.8±0.22.0±0.31.5±0.31.0±0.3砂土0N1011N2021N301.0±0.20.8±0.20.6±0.21.3±0.21.1±0.21.0±0.22.0±0.31.5±0.31.2±0.3砂砾20N300.6±0.21.0±0.21.2±0.3注：N标准贯入锤击数5.2单管旋喷法5.2.1施工

13、工艺流程场地平整定位放线钻机就位钻孔钻孔至设计标高横向喷射旋喷回转、提升旋喷成桩5.2.2施工工艺5.2.2.1场地平整施工前清理、整平施工场地，挖好排水沟，尤其要保证钻机安放的场地应平整，做好钻机定位。5.2.2.2测量定位放线在施工前，必须由测量专业技术人员测量、定位、提供标高以后，现场施工人员根据测量人员提供的测量成果，放出每个孔的位置。5.2.2.3钻机就位钻孔要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。用低压（10kg/cm3）的清水或粘土浆喷射，同时回转钻杆，使钻头很快地钻到设计标高，此时清水或粘土浆主要从特制钻头的末端喷口喷出。5.2.2.4横向喷射钻孔结束后，

14、用钢球或压差阀门关闭喷出孔，（二重管法压送浆液和压缩空气），并接通管路压送浆液（二重管法压送浆液和压缩空气），高压浆液即从特制的钻头侧面喷嘴喷出（二重管法圆柱状气流在高压浆液周围喷出）。5.2.2.5开始旋喷按照预定的旋喷条件（转数、提升速度、喷射压力）旋喷。在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。如因塌孔插入困难时，可用低压0.10.2MPa水冲孔喷下，但必须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。旋喷过程中，冒浆量应控制在10%25%之间。对需要扩大加固范围或提高强度的工程，可采取复喷措施，即先喷一遍水，再喷一遍或两遍水

15、泥浆。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数根据现场试验确定，或参见表4：表4 旋喷主要施工机具及参数项 目单管法二重管法参数喷嘴直径（mm）喷嘴个数旋转速度（r/min）提升速度（mm/min） 23220200250231210100机具性能高压泵压力（MPa）流量（L/min）204060120204060120空压机压力（MPa）流量（L/min）0. 71. 13泥浆泵压力（MPa）

16、流量（L/min）浆液配合比：水：水泥：陶土：碱（11.5）：1：0.03：0.00095.2.2.6回转、提升、旋喷成桩喷嘴回转、提升，形成旋喷桩。喷到桩高后应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。相邻两桩施工间隔时间应不小于48小时，间距不应小于46m。5.3三重管旋喷法5.3.1施工工艺流程场地平整定位防放线振动成桩机就位，放桩靴，立套管，安振动锤套管沉入设计深度拔起一段套管，卸上段套管，使下段露出地面套管中插入三重管，边旋、边喷、边提升自动提升旋喷管拔出旋喷管与套管，下部形成圆柱喷射桩加固体5.3.2施工工艺5.3.2.1场地平整施工前清理、整平施工场地，挖好排水沟，尤其要保证

17、钻机安放的场地应平整，做好钻机定位。5.3.2.2测量定位放线在施工前，必须由测量专业技术人员测量、定位、提供标高以后，现场施工人员根据测量人员提供的测量成果，放出每个孔的位置。5.3.2.3钻机就位钻孔钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。施工前预先用钻机或振动打桩机钻成直径为150200mm的孔。然后将三重注浆管插入孔内至设计深度。5.2.2.4旋喷钻孔结束后，检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。如因塌孔插入困难时，可用低压0.10.2MPa水冲孔喷下，但必须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。旋喷过程中，冒

18、浆量应控制在10%25%之间。对需要扩大加固范围或提高强度的工程，可采取复喷措施，即先喷一遍水，再喷一遍或两遍水泥浆。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。接通管路压送水、气和浆液，高压浆液即从特制的钻头侧面喷嘴喷出，清水从喷嘴射出，泥浆从钻头端部压出。旋喷时先送高压水，再送水泥浆液和压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送30s。在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。旋喷桩当处理既有建筑地基时，应采取速凝浆液或大间隔孔旋喷

19、和冒浆回灌等措施，以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象，影响被加固建筑及邻近建筑。喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数根据现场试验确定，或参见表5：表5 旋喷主要施工机具及参数项 目三重管法参数喷嘴直径（mm）喷嘴个数旋转速度（r/min）提升速度（mm/min） 231251550150机具性能高压泵压力（MPa）流量（L/min）204060120空压机压力（MPa）流量（L/min）0.713泥浆泵压力（MPa）流量（L/min）35100150浆液配合比：水：水泥：陶土：碱（11.5）：1：0.03：0.00095.4桩喷浆量计算公式5.4.1体积

20、法Q=D2H（1+）/45.4.2喷量法Q=qH（1+）/v6质量标准6.1质量控制要点及提高的工艺质量标准6.1.1施工前先进行场地平整，挖好排水沟，并应根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核注浆的设计孔位。6.1.2旋喷深度、直径、抗压强度和透水性应符合设计要求。6.1.3旋喷法注浆可采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入、载荷试验或水压试验等方法进行检验。6.1.4施工过程中应经常抽查浆液体的配比及主要性能指标，注浆的顺序、注浆过程中的压力控制等。6.1.5旋喷桩桩身材料强度和桩径，应根据旋喷工艺类型、地质条件、施工参数等因素由现场试验或参照相似地质条件下的施工经验确定。但桩身材料的强度不

21、应低于3000Kpa。6.1.6水泥在使用前需作质量鉴定。搅拌水泥浆所用的水，应符合混凝土拌和用水标准JGJ63的规定。6.1.7做好钻机定位，钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。要求钻机安放保持水平，钻机保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。6.1.8当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可旋喷注浆。在注浆参数达到规定值后，随即按旋喷的工艺要求，提升注浆管，由下而上注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。6.1.9在注浆过程中出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况等故障时，应停止提升和注浆以防桩体中断，同时立即查明产生的原因并及时采取措施

22、排除故障。如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复合。6.1.10当注浆完毕，应迅速拔出注浆管，用清水清洗管路。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。6.2检验标准表6 质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检验方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量符合出厂要求查出厂质保文件或抽样送检2水泥用量设计要求查看流量表及水泥浆水灰比3桩体抗压强度及完整性检验设计要求按规定方法4荷载试验设计要求按规定方法一般项目1钻孔位置mm50尺量2钻孔垂直度%1.5经纬仪测站杆或实测3孔深mm±200尺量4注浆压力按设定参数指标查看压力表5桩体搭接

23、mm200尺量6桩体直径mm50开挖后尺量7桩身中心允许偏差0.2D开挖后桩顶下500mm处用尺量，D为设计桩径6.4质量检验6.4.1检查内容1） 施工前应检查水泥，外加剂等的质量、桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度，设备的性能等。2） 施工中应检查施工参数（压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等）的应用情况，施工程序。3） 施工结束后4周，对施工质量进行检查，内容为桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体均匀性等。4） 固结体的溶蚀和耐久性能。施工前通过质量检验，了解设计采用的参数、浆液配方、选用的外加剂材料是否合适，固结体质量能否达到设计要求。若某些指标打不到设计要求时，可采取相应措施，使旋

24、喷质量达到设计要求。施工对旋喷桩施工质量的检验，应在旋喷注浆结束四周后进行。检验点的数量为施工孔数的2%5%；对不足20孔的工程，至少应检验2个点，不合格者应进行补喷。检验点的位置应布置在下列部位：1） 建筑荷载大的部位2） 帷幕中心线上3） 施工中出现异常情况的部位4） 地质情况复杂，可能对旋喷注浆质量产生影响的部位6.4.2检验方法旋喷桩可采用开挖检验、钻孔取芯、标准贯入、荷载试验等方法进行检验。1） 开挖检验。施工完毕，待凝固具有一定强度后，即可开挖直接检验。由于固结体完全暴露出来，因此能全面检验固结体垂直度和固结形状。2） 钻孔取芯。在已好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内

25、物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，是否符合设计要求。也可在现场进行钻孔，做压力注水和抽水两种渗透试验，测定其抗渗能力。3） 标准贯入试验。在固结体的中部进行标准贯入试验，每隔一定深度作一个标准贯入N值试验。4） 载荷试验。静载荷试验分垂直和水平载荷试验两种。垂直载荷试验时，需在顶部0.51.0m范围内浇筑0.2m0.3m厚的钢筋混凝土桩帽，以防加载时固结体受力不均匀而损坏。水平推力载荷试验时，要在固结体的加载受力部位浇筑0.2m0.3m厚的钢筋混凝土加荷面，其混凝土强度等级不得小于C20。5） 竖向承载旋喷桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。7施工常见问题

26、与处理措施7.1固结体强度不匀、缩颈7.1.1产生原因喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。1） 喷浆设备出现故障（管路堵塞、串、漏、卡钻）中断施工。2） 拔管速度、旋转速度及注浆量每能配合时造成桩身直径大小不匀，浆液有多有少。3） 喷射的浆液与切削的土粒强制拌和不充分，不均匀，直接影响加固效果。4） 穿过较硬的粘性土，产生缩颈。7.1.2预防措施及处理方法1） 根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具。2） 喷浆前，先进行压水压浆压气试验，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。3） 根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆

27、量。4） 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）或复喷的扩大桩径办法。5） 控制浆液的水灰比及稠度。6） 严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。7.2压力上不去7.2.1产生原因1） 安全阀和管路接头处密封圈不严而有泄漏现象。2） 泵阀损坏，油管破裂漏油。3） 安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气和密封圈泄漏。4） 栓塞油泵调压过低。7.2.2预防措施及处理方法应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。7.3压力骤然上升7.3.1产生原因1） 喷嘴堵漏2） 高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。3） 泵体

28、或出泵管路有堵塞。7.3.2预防措施及处理方法1） 应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通。2） 其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后进行旋喷。7.4钻孔沉管困难偏斜、冒浆7.4.1产生原因1） 遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超过1.5%。2） 注浆量与实际需要量相差较多7.4.2预防措施及处理方法1） 放桩位点时插钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩位点。2） 喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直，倾斜度控制在1.5%以内。3） 利用侧口式喷头，减少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。4） 控制水泥浆液配合比（一般为0.61.0）7.

29、5固结体顶部下凹7.5.1产生原因旋喷桩在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水殊性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异。7.5.2预防措施及处理方法在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.51.0m范围内再钻进0.51.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强。8职业安全健康和环境措施8.1 施工过程危害及控制措施序号危害名称控制措施1使用电源线破损的便携式卷线盘每天检查电源线，定期效验漏电保安器，检查配电盘、柜和带电设备的安全性2电

30、动工具未经漏电保护装置或漏电保护装置失灵3操作人员违章持证上岗，加强教育和安规考核4机械、工器具转动部位防护罩不完善在机械、工器具转动部位设置防护罩5搅拌机械倾倒起重机和搅拌机移动必须确保地面滑竿水平，移动后并调平6水泥浆搅拌机操作人员搅拌水泥浆时，按照规定规范施工，避免搅拌叶片伤人7机械失修、带病作业1.严格遵守大型起重机机械安全管理制度、机械维护规定、 施工机械认可办法，遵守安全操作规程；2.设立控制机械事故目标，实施机械设备安全管理方案。8使用的机械安全装置失灵8.2环境因素及控制措施序号环境因素控制措施1机械保养、维修和使用中废油更换、滴落现场废油存放在指定的油盘或油筒中，并及时把油滴用棉纱清除，存放在废品箱内，统一处理2现场施工用电消耗搅拌机、水泥泵等做到停机停电3现场施工用水消耗 严禁供水任意流、无人问津现象4建筑施工产生的建筑垃圾集中堆放在生产区垃圾厂内或堆场中5泥浆、污水排放泥