谁知道高压旋喷桩施工工艺？

谁知道高压旋喷桩施工工艺？

旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆土比例和质量
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(1)   测量放线:根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。 (2)   确定孔位:在施工轴线上确定孔位，编上桩号、孔号、序号，依据基准点进行测量各孔口地面高程。 (3)   钻机造孔:可采用泥浆护壁回转钻进、冲击套管钻进和冲击回转跟管钻进等方法。 1)   钻机主钻杆对准孔位，用水平尺测量机体水平、立轴垂直，钻机要垫平稳牢固。 2)   钻孔口径应大于喷射管外径20～50mm，以保证喷射时正常返浆、冒浆。 3)   开钻前由项目部技术组下达造孔通知书，报监理工程师批准后开钻。 4)   造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，以保证钻孔垂直。 5)   钻进过程中为防止塌孔采用泥浆护壁，黏土泥浆容重一般为1.1～1.25g/cm3。 高压旋喷桩6)   钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况，要详细记录。   7)   施工场地勘察资料不详时，每间隔20m布置一先导孔，查看终孔时地层变化。   8)   钻孔终孔深度应大于开喷深度0.5～1.0m，以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离。   9)   终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净，换入新的泥浆，保证高喷顺利下管。   10)   孔深达到设计深度后，进行孔内测斜，孔深小于30m时，孔斜率不大于1%。   11)   钻孔完成后及时将孔口盖好，以防杂物掉入孔内。   12)   钻孔记录要填写清楚、整洁，经监理、质检员、施工员签字后当天交技术组。   13)   采取套管跟管钻进方法时，在起拔套管前应向孔内注满优质护壁泥浆。   14)   当采用振冲沉管时，应保证机架和沉管（喷射管)的垂直度，满足设计要求。 (4)   测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，孔深大于20m时，进行孔内测斜。 (5)   下喷射管:钻孔经验收合格后，方可进行高压喷射注浆，下喷射管前检查以下事项。   1)   测量喷射管长度，测量喷嘴中心线是否与喷射管方向箭一致，喷射管应标识尺度。   2)   将喷头置于高压水泵附近，试压管路应小于20m，试喷调为设计喷射压力。   3)   施工时下喷射管前进行地面水、气、浆试喷，即设计喷射压力+管路压力。   4)   设计喷射压力+管路压力为施工用的标准喷射压力，更换喷嘴时重新调试。   5)   摆喷施工下喷射管前，应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。   6)   地面试喷经验收合格后，下入喷射管时，应采取措施防止喷嘴堵塞。   7)   孔内沉淀物较多时，应事先准备黏土泥浆，下喷射管时边冲入泥浆边下管。   8)   钻孔当采用套管护壁时，下入喷射管后，拔出护壁套管。   9)   当采用振冲沉管时，必须满足以上要求。   10)   当喷射管下至设计深度时，经监理工程师批准后，准备开喷。 (6)   搅拌制浆:搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。   1)   按设计的水灰比拌制水泥浆液，常用水灰比为1。   2)   水泥浆的搅拌时间，使用高速搅拌机不少于60s；使用普通搅拌机不少于180s。   3)   纯水泥浆的搅拌存放时间，自制备至用完的时间应少于2.5h。   4)   浆液应在过筛后使用，并定时检测其密度。   5)   制浆材料称量可采用质量或体积计量法，其误差应不大于5%。   6)   炎热夏季施工应采取防热和防晒措施，浆液温度应保持在5～40℃。   7)   寒冷季节施工应做好机房和高压喷射注浆管路的防寒保暖工作。   8)   若用热水制浆，水温不得超过40℃。   9)   浆液使用前，检查输浆管路和压力表，保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。   10)   水泥浆液中需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液，应通过试验确定。 (7)   供水供气:施工用高压水和压缩气的流量、压力应满足工程设计要求。   1)单管法，施工用高压水泥浆的密度、流量、压力应符合设计要求。   2)   两管法，施工用高压水泥浆和压缩气的流量、压力要符合设计要求。   3)   三管法，施工用高压水和压缩气的流量、压力要符合设计要求。 (8)   喷射注浆:高压喷射注浆法为自下而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴和多嘴。   1)   当注浆管下至设计深度，喷嘴达到设计标高，即可喷射注浆。   2)   开喷送入符合设计要求的水、气、浆，待浆液返出孔口正常后，开始提升。   3)   高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。   4)   喷射过程中拆卸喷射管时，应进行下落搭接复喷，搭接长度不小于0.2m。   5)   喷射过程中因故中断后，恢复喷射时，应进行复喷，搭接长度不小于0.5m。   6)   喷射中断超过浆液初凝时间，应进行扫孔，恢复喷射时，复喷搭接长度不小于1m。   7)   喷射过程中孔内漏浆，停止提升，直至不漏浆为止，继续提升。   8)   喷射过程中孔内严重漏浆，停止喷射，提出喷射管，采取堵漏措施。   9)   对有特殊要求的注浆孔，可采用复喷来增加喷射长度和强度。   10)   喷射过程中，要记录每个高压喷射注浆孔施工时间全过程。 (9)   冒浆:高压喷射注浆孔口冒浆量的大小，能反映被喷射切割地层的注浆效果。孔口冒出的浆液能否回收利用，取决于工程设计和冒浆质量的好与差，工程中尽可能利用回浆。   1)   单管法、两管法，孔口冒出的浆液不回收利用。   2)   单管法、两管法，注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象，冒浆量超过20%或完全不冒浆时，应采取下列措施:   a.   当地层中有较大空隙引起不冒浆时，可在浆液中掺合适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定的土层范围内凝固，也可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续喷射。   b.   当冒浆量过大时，可通过提高喷射压力，或加快喷射的提升速度，减少冒浆量。   3)   三管法，注浆过程中不冒浆，孔内严重漏浆，可采取以下措施处理:   a.   孔口少量返浆时，应降低提升速度，孔口不返浆时，应立即停止提升。   b.   加大浆液浓度或水泥砂浆，掺入少量速凝剂。   c.   降低喷射压力、流量，进行原位注浆。   4)   三管法，根据工程设计要求，可回收利用孔口冒出的浆液。   a.   在含黏粒较少的地层中进行高压喷射注浆，孔口冒浆经沉淀处理后方可利用。   b.   在黏性土或软塑至流塑状淤泥质土层中注浆，其孔口冒浆不宜回收利用。 (10)   旋摆提升:单嘴喷头摆360°为旋喷；小于360°为弧喷；小于等于180°为拱喷；小于等于90°为摆喷；摆角为0°时为单向定喷。同轴双嘴喷头摆180°为旋喷；小于180°为双向拱喷；小于等于90°为双向摆喷；摆角为0°时为双向定喷。非同轴双嘴喷头有90°夹角、120°夹角、150°夹角，可用于摆喷和定喷。多嘴喷头目前国内使用的不多。旋摆为机械旋摆和特殊环境下人工旋摆。   1)   高压旋喷切割土体一周，旋摆和提升速度慢，喷射半径长，形成桩径大。   2)   高压摆喷切割土体，摆动和提升速度慢，喷射半径长，形成凝固体积大。   3)   高压定喷切割土体，提升速度慢，喷射半径长，形成凝固体板长。   4)   提升速度应与注浆量匹配，供浆量应满足提速，提速应满足喷射半径长度。   5)   高压喷射注浆机械旋摆，形成凝固体积规则，人工旋摆，形成凝固体积不规则。   6)   旋摆定喷射过程中要固定喷方向桩，以便随时检查和防止喷方向位移。   7)   喷射过程中接卸换管时要检查喷方向，防止喷射方向位移。   8)   按设计要求旋摆定喷射提升，自下而上至设计标高，停止喷射，提出喷射管。   9)   旋喷注浆适用于细颗粒和粗颗粒松散地层，定喷注浆适用于细颗粒松散地层。   a.   定喷:适用于黏性土、粉土、砂土细颗粒松散地层。   b.   摆喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石中颗粒松散地层。   c.   旋喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石、卵石粗颗粒松散地层。 (11)   成桩成墙:高压喷射注浆凝固体可形成设计所需要的形状，如旋喷形成圆柱状、盘形状，摆喷形成扇形状、亚铃状、梯形状、锥形状和墙壁状，定喷形成板状。 (12)   充填回灌:每一孔的高压喷射注浆完成后，孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。终喷后，充填灌浆是一项非常重要的工作，回灌的好与差将直接影响工程的质量，必须做好充填回灌工作。1)   将输浆管插入孔内浆面以下2m，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。   2)   充填灌浆需多次反复进行，回灌标准是:直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。   3)   对高压喷射注浆凝固体有较高强度要求时，严禁使用冒浆和回浆进行充填回灌。   4)   对高压喷射注浆凝固体只有抗渗要求时，可以使用冒浆和回浆进行充填回灌。   5)   应记录回灌时间、次数、灌浆量、水泥用量和回灌质量。 (13)   清洗结束:每一孔的高压喷射注浆完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一孔的施工。

（一）施工准备       1、根据现场情况，进行场地平整；       2、严格按照设计要求及有关规范规定，进行图纸的技术交底工作，作好施工前安全文明教育；       3、经业主及监理单位认可，选择合适的位置，进行试桩，以期确定以下技术参数：       ①实际地质情况；    ②喷嘴型号及规格；    ③进尺及提升速度；    ④注浆压力；    ⑤注浆流量；       ⑥水灰比值及水泥掺入量；   ⑦成桩直径；    ⑧成桩强度；       4、熟悉图纸，作好图纸会审前期工作；       5、加强与业主、监理单位的联系，掌握其施工时的具体要求；    6、做好通水、通电及硬化道路工作；    7、设立临时生活设施；      8、检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作；    9、按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台； 10、按顺序对旋喷桩进行编号。    （二）测量放样       1、依据业主提供主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用DJ2   光学经纬仪和钢尺进行主轴线的放样，其精度要求：距离中误差：±5mm，角度中误差：±10S；       2、参照场地情况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护；    3、在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度要求为±30mm；    4、及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性；   （三）注浆工艺      高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。    1、旋喷      高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm   的长度，以保证固结体的整体性。由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等，有很大差异和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，导致旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针对不同地质土层的特征，要采取相对的措施来注浆完成。特别对硬土及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。    2、复喷      在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位），能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度，复喷时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。    （四）水泥用量的控制      在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：    1、若水泥量剩余措施如下：    ①   适当增加喷浆压力；   ②   加大喷嘴直径；    ③   减慢提升速度；       2、若水泥量不够措施如下：      ①保证桩径的情况下适当减少压力；   ②喷嘴直径适当减少；       ③保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；   ④加大水灰比值；      针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求；针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采取自桩顶向下3.0m   进行复喷，可保证桩体上部水泥土强度。    （五）冒浆处理      在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。    1、流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能；       2、出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固；    3、减少冒浆的措施      冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致；       ①提高旋喷压力（喷浆量不变）；       ②适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；    ③加快提升和旋转速度；      对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。    （六）固结体控形      固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。    （七）确保桩顶强度      当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，造成固结体顶部出现一个凹穴，凹穴的深度随地层性质、浆液的析水性、固结体的直径和成孔深度因素不同而不同。单管旋喷的凹穴深度一般为设计桩径的1-1.5   倍。这种凹穴现象，对于地基加固是极不利的，必须采取有效措施予以清除。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，便于地基加固达到理想的效果，可采取超高旋喷（旋喷处理地基的顶面超过建筑基础底面，本工程设计能满足要求）、返浆回灌等措施。    （八）防止串孔的措施          1、在施工过程中，各机组采取跳打的施工方法；    2、在高压缩土层适当减小喷浆压力。    3、加快提升速度和旋转速度。      二、施工工艺             （一）主要技术要求       1.   钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5°       2、   喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物。       3、   喷射注浆时要注意准备，开动注浆泵，待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后，才开始提升注浆管。自下而上喷射注浆。