高压喷射桩注浆与深层搅拌加固简介

1、.高压喷射注浆与深层搅拌加固简介高压喷射注浆和加固法与深层搅拌法加固是近年来发展比较快的两种地基处理技术方法。两者均是利用机械将化学浆液注入地基进行混合拌和。经过一段时间，强度达到，达到加固目的。其作用为提高软土承载力，减少沉降；提高边坡稳定及支护。常被用于建筑物、构筑物的地基处理；大面积堆载地面的加固（如厂房地坪、货场、码头）；高填方路基下的基层处理；防码头岸壁滑动，深基坑边坡坍塌，防河边岸边防冲刷处理；防基坑坑底隆起；软土地区深基坑支护桩坑边被动区加固等，作用十分广泛，如桩间相互咬合，连续成型则形成水泥与土的混合墙（壁），起到止水防渗作用。高压喷射注浆由喷浆方式又分定喷、旋喷、摆喷三个方式

2、。深层搅拌由于固化剂进料方式又分干粉和浆液两种施工方式。两种方式由于机械施工，且尚可在水下土中进行，故其加固深度均可达到一定深度，十分方便。两种方法注入的浆液有多种，有些有毒，有的价格昂贵，选用时应根据工程情况、地质条件、环境影响、材料来源等进行设计。下面仅介绍常用的水泥系（主剂为普通硅酸盐水泥）的高压喷射注浆机深层搅拌方法。此两种方法在行业标准建筑地基处理技术与规范JGJ79-2012均有规定，同时中建系统所出建筑施工工艺标准汇编中在地基基础分部中也有成熟要求，大家可以通过本文介绍，在工作中学好、用好前述的规范及工艺标准，确保工程质量。深层搅拌法1、 加固原理利用水泥作固结材料，通过特制的搅

3、拌机械，将固化材料送到土层深处将水泥和土体强制拌合，使软土硬结成整体，经过一段时间后达到设计所需要求；水泥土的施工方法称深层搅拌水泥土法，之所以称深层是与浅层处理区分，如三合土、灰土等实则就是浅层搅拌处理。经处理后的水泥土，其无侧限抗压强度可达0.34mPa；其抗剪强度随上部荷载大小可以为抗压强度约30%50%；其抗拉强度可达抗压强度的约15%25%，所以对软土不但提高了竖向承载力，也减少了变形，很适用。深层搅拌目前有单轴、双轴、三轴管三种，国外已发展到9轴。其组成主要有机座、导向架、电机、搅拌轴、搅拌头，输浆管等零部件，通过电机带动搅拌轴，使搅拌叶片或搅拌头旋转，输浆管同时出浆（粉）与周围土

4、体拌合，形成一个一个的8字型水泥土柱体；若前后左右相互咬合则可形成一定强度的地下水泥土连续墙。二、影响水泥土强度的主要因素1、水泥掺入比经试验和工程实践证明，水泥土虽水泥掺量增大而强度提高，当低于5%时则反应太弱，作用不大，故一般常用10%15%；所以JGJ79-2012规定增强体水泥掺量不应小于12%。且可以随着深度变化掺入量。2、龄期实践证明水泥土随龄期增长而增加强度，其增长速度比混凝土上来的慢，一般超过28天后便有明显增加，其硬凝反应约需要3个月才能基本充分完成。其后尚有增长（主要原因是水与水泥水化反应多了土这一介质）。JGJ79-2012规定竖向承载力有要求的水泥土宜取90天龄期试块强

5、度值。3、水泥强度等级水泥土强度随水泥强度等级提高而增加，每增加一个规格等级（标号约100号），则水泥土强度约增加2030%。4、被加固土的含水率水泥土随被加固土的含水率成反比，含水率越高，强度越低；犹如混凝土配合比增加水灰比一样。5、土中的有机质及含量土中有机质只有较大的水容量及塑性，较大的膨胀性和低渗透性，并使其具有酸性，这些都对水泥与水的化学反应受到阻碍，故有机质越多越不利。在JGJ79-2012中用强条规定对pH小于4，塑性指数大于25的粘土等情况或无经验时，必须通过现场试配，试验确定其适用性。6、外加剂的作用同混凝土一样，掺入外加剂应变化水泥土强度，如减水剂、早强剂、缓凝剂等，常用木

6、钙、三乙醇胺、石膏等能起到早强、缓凝、减水和节约水泥的作用，但会对环境有一定影响。7、粉煤灰与砼一样，在适当条件，掺入一定量的粉煤灰会起到增加强度、降低成本的功效。三、水泥土搅拌施工要求1、施工前应平场修路，清楚地上地下碎石，方便机械施工进行。2、施工前应进行设计工艺试桩，不少于3根，多轴搅拌不少于3组，应对工艺质量进行检测，确定施工参数。3、搅拌头翼片数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角，搅拌轴的转速，提升速度应相互匹配，干法搅拌时钻头每转一圈提升（或下沉）量宜为1015mm，确保家固体每一点都能经过20次以上的搅拌。4、施工停浆面（不出浆或粉），应高于设计桩顶500mm，在开挖时破除（与灌注桩超灌

7、一样的道理），以保证桩的强度。5、施工中，应保持搅拌机底盘水平和导向架垂直，桩长、桩径不得小于设计值，其桩位偏差在轴线方向上D/4（D为桩径），垂直轴线方向上D/6，垂直度偏差1%。6、施工步骤就位、调平，以满足第5条的要求；预搅下降到设计所需桩底处（请注意不出浆或灰）；边喷浆（灰），边搅拌边提升，直到设计要求的桩顶上面500mm处停浆（灰）；重复一次；停机此方法称双搅双拌，对于下搅是否需拌，可由设计或试桩确定；对地基土进行干法咬合加固时，如搅拌困难，也可采用慢速搅拌，保证均匀性。7、湿法（喷浆）施工规定施工前，应确定灰浆泵输送量，灰浆经输浆管达到搅拌机喷口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，

8、并应根据设计要求，通过工艺试验确定施工工艺（此条因为有制浆后台，故有灰浆泵、输浆管、输用时间等参数，且注浆泵额定压力不至小于5MPa，干法送粉压力不宜小于0.5MPa）；水泥应过筛，制备好的浆液不离析，泵送应连续。拌制水泥浆灌数，水泥及外加剂用量及泵送时间应记录，喷浆量及搅拌深度应采用经国家计量部门认计的监测仪器自动记录；搅拌喷浆提升次数应符合施工工艺要求，并设专人记录；当水泥浆液达到出浆口，应喷液不提升搅拌30s，将桩端上与浆液充分搅拌后再开始提升搅拌头；搅拌机预拌下沉，不宜冲洗，当遇到硬土层下沉太慢，可适量冲水；施工中，如因故障停浆（犹如砼法筑断料），应将搅拌头下沉到停浆点以下500mm处

9、，待恢复供浆时，再喷浆搅拌，若停机超过3小时，宜先拆卸输浆管，并妥加清洗（保证不出冷缝及浆液堵管）；壁状加固时，相邻桩施工时间不宜超过12小时。8、干法施工注意事项由于用得不多，这里不讲，若遇到时可按JGJ79-2012第7.3.5条第8款要求，第7.3.6条（强条）要求进行，并注意注浆泵额定压力保证最大送粉压力不小于0.5MPa。四、水泥搅拌桩复合地基检测要求1、应随时检查施工记录和计量记录（过程检查，监理应参加）。2、施工质量检查方法3天内，用轻便触探检查上部均匀性，数量不少于总桩数1%，且不少于3根；成桩7天后，采用浅部开控（开挖深度到停浆面下至少500mm，以消除浮浆影响），检查均匀性

10、，量测直径，观察平面咬合情况，数量为总桩数的5%；若为复合地基，应分别检查复合地基承载力及单桩承载力，常用静载实验，在28天后进行，检查桩数为综述的1%，复合地基3处（多轴搅拌为3组）。对变形有严格要求的工程，在成桩28天后，取芯做强度抗压检测，总数为桩数的0.5%，且不少于6根。开挖后，应检查桩位，桩数及桩顶质量，如不符合设计要求，则应采取有效补救措施。高压旋喷法一、加固原理根据工程需要和地质条件，采用有特殊喷嘴的机械，将注浆管置入预定深度不大于20MPa的高压喷射冲击破坏上体，并使浆液与土混合，经凝结固化后形加固体。利用钻机钻孔到设计处理深度后，利用高压脉冲泵，通过安装在钻杆下的特殊喷射装

11、置，通于大于20MPa的压力，向四周土体喷射浆液；在喷射同时，钻杆以一定速度旋转（每分钟20转左右），并逐渐提升（每分钟体0.1m0.2m），直到设计不需加固的桩顶面以上500mm停止。高压喷射注使一定范围内上体结构遭到破坏并与浆液强制混合，胶结硬化后即在地基土中形成比较均匀的圆柱状，即是说用高压劈裂注浆加旋喷，形成高压旋喷桩。高压旋喷桩试样极限抗压强度可达35MPa，桩体直径随地基土性质及旋喷压力大小而变化。当形成一根一根有一定间距的桩时（与灌注桩类似，但比灌注桩强度低），形成桩土复合地基。若与邻桩相互咬合（150mm），且连续施工，则应形成条状连续墙，有止水防渗功能，所以深基坑支护时，若需

12、止水帷幕，常以此方法实施。此种方法在深基坑支护中，多与排桩支护，与水泥土重力式挡土墙等配合使用。常遇到透水较大或地下水流较大时，为防止浆液流失，常在浆液中掺速凝剂（如三乙醇胺、氯化钙等）。二、高压旋喷施工注意事项1、施工前，应对现场及高压喷射影响范围内环境，地下管网、管沟、地下泵房等情况进行踏勘，并对涉及孔位复核，以确保压浆液不上抬设施，不进入管网，堵塞管沟，并在方案中应有相应措施并做好实施准备，施工及监理都应注意此事。2、旋喷桩的施工工艺及参数通过现场试验或根据当地工程经验定。其机器能提供的工作压力应大于20MPa，流量大于30L/min，气压宜大于0.7，其上提速度约在0.1m/min0.

13、2m/min间，喷头转速在20转/分左右为好。3、水泥宜采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.81.2。4、喷射孔与高压注浆泵距离不大于50m，以保证喷浆工作压力，钻孔位置偏差应为±50mm，垂直度偏差应为±10%。5、旋喷桩工作顺序为：机器复位 贯入喷射管到设计标高 开始喷射并在喷射注浆参数达到规定后，边旋转边提升喷射管（若分段提升其控制接长度100mm）直到设计桩顶上500mm处停止（若设计要求复喷则按前述重复） 停止后立即拔管并冲洗，防止浆液管堵喷射口，确保桩顶质量。其要求高于桩顶与灌注桩要求原因一样。6、施工时要注意观察压力变化（上升、下降），场地冒浆等情况，

14、异常时应查明原因并采取措施（要求在施工方案中有常见的问题及处理措施）。质量人员、监理人员也需做好旁站或巡视，做好记录并留下影像。7、对现场废泥浆应及时运出，以确保场地文明及施工安全。8、施工中应严格按施工参数和材料施工，用浆量和提升速度应采用自动记录装置，并做好各项施工记录，监理人员应对制浆台水泥及水灰比搅拌巡查，对用浆情况，提升速度进行掌握，并做好记录以便确认质保材料及填报业主日报等，并佐以现场影像资料。三、高压旋喷桩质量检查规定1、旋喷桩可根据工程要求和当地经验采用开挖检查，钻孔取芯，标准贯入试验，动力触疼爱探和静载荷载试验等方法进行检验。2、检查点布置要求：有代表性桩位；施工中出现异常的部位；地基情况复杂，可能对旋喷桩质量产生影