高压旋喷桩施工工艺

一、工艺概述及工程概况

1、工艺概述

高压旋喷桩是利用钻机，将预先配制好的将夜，通过高压发生装臵，使液流获得巨大能量后，高速喷射出来，形成一股能量高度集中地液流，直接冲击破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转、边徐徐提升，从而使浆液与土体充分搅拌混合，便在土中形成一个有一定直径的柱状固结体，使地基得到加固。

由于高压旋喷射流是高速集中和连续作用于土体中，具有冲击切削破坏土体并使浆液与土搅拌混合的功能。其加固范围就是喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。

高压旋喷桩具有应用范围广、工艺简便、固结体形状易控制等特点。 高压旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等各种软土地基的加固；加固地基范围广，不受土的粒度、密度、硬化剂粘性及硬化时间的影响。

2、工程概况

改建铁路重庆至贵阳线扩能改造工程土建1标高压旋喷桩施工范围包括：LHZDK0+280 1-1.5m钢筋混凝土盖板箱涵、LXKDK0+940 1-1.5m钢筋混凝土盖板箱涵、LXKDK2+257 1-3m钢筋混凝土盖板箱涵、LXKDK2+350.5 1-1.5m钢筋混凝土盖板箱涵、LXKDK0+940 1-1.5m钢筋混凝土盖板箱涵、DK22+500 1-3×4m框架涵、DK22+650 1-3×4m框架涵、DK22+980 1-3×3.5m框架涵地基加固处理。 二、工作内容

1、成孔；2、水泥浆拌制；3、喷射，钻杆提升；4、复喷；5、泥浆清理。 三、质量验收标准及验收方法

1、旋喷桩主控项目质量验收标准

序号 1 2 3 4 5 6 检验项目 水泥的质量 质量要求 检验数量 检验方法 检查产品质量证明文件及抽样试验，出厂日期超出3个月复验。 观察、尺量。 计量检查。 观察、尺量。 符合设计要求 同批次水泥200t为一批。 全部检查。 全部检查。 全部检查。 桩的范围、数量、符合设计要求 形式 水泥浆配合比 施工工艺 桩身无侧限抗压强度 地基承载力 符合设计要求 符合设计和施工方案要求 符合设计要求 总桩数2%，且不少于5根，规定位置截取设计规定龄期试件其中20%监理见证。 作无侧限抗压强度试验。 总桩数2‰，且每个基坑不符合设计要求 平板载荷试验。 少于1处，监理全部见证。 2、旋喷桩一般项目质量验收标准

序号 1 2 3 4 检验项目 桩位中心 桩径 桩长 垂直度 允许偏差 50mm -50mm +100,0 1.5% 检验数量 检查桩孔数2%，且不少于5根 检查桩孔数2%，且不少于5根 检查桩孔数2%，且不少于5根 检查桩孔数2%，且不少于5根 检验方法 测量 测量 测量 测量 四、施工准备

1、施工前编制施工工艺设计、工序质量控制设计，进行成桩工艺性试验（不少于2根），确定各项工艺参数并报监理单位确认后，方可进行施工。

2、高压旋喷桩施工开始后应及时进行复合地基承载力试验，以确认施工图设计参数。

3、施工前应做好场地准备，设臵回浆池，浆液应回收处理，防止污染环境。

五、施工机具要求

高压喷射灌浆的施工机具设备有高压发生装臵、钻机灌浆、特种钻杆和高压管路4部分组成，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、灌浆管、喷嘴、流量计、输浆管、制浆机等。各种高压喷射灌浆法主要机械设备见下表：

各种高压喷射灌浆法主要施工机械及设备表

机械设备名称 高压泥浆泵 高压水泵 钻机 泥浆泵 空压机 泥浆搅拌机 单管 二重管 三重管 高压胶管 型号 SNS-H300水流 Y-2型液压泵 3XB型3W6 B3W7B 工程地质钻振动钻 BW-150型 规格 泵量60-250L/min，泵压20-50MPa 35MPa/20MPa 旋喷 泵量80-150L/min，泵压5-40MPa 3风量1-3m/min，风压0.3-0.8MPa 3容量0.8-2m Φ19-Φ22mm 所用的机具 单管二重三重法 管法 管法 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 六、工艺流程

高压旋喷桩工艺流程见下图

七、工艺步序说明

1、机械就位

机械就位应平稳，立轴、转盘与孔位对正，高压设备与管路系统应符合施

工图及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。

2、钻孔：（1）一般使用地址钻机成孔。（2）钻孔过程中应详细测量并记录实际孔位、孔深及地层变化情况。（3）射水试验后，即可开钻，射水压力逐渐增加，减小摩擦阻力，防止喷嘴被堵。（4）当第一根钻杆钻进后，停止射水。（5）压力下降，接长钻杆，再继续射水、钻进，直到钻至桩底高程。

3、浆液加压

泥浆桶的浆液通过高压泵加压后，经高压管送至钻机用于旋喷。

4、旋喷应注意设备开动顺序：二重管、三重管的水、气、浆供应应有序进行，衔接紧密。

5、分层选择喷射参数：对深层长桩应根据地质条件，分层选择适宜的喷射参数，保证成桩均匀一致。

6、压力突变、异常冒浆：在高压喷射灌浆过程中，当出现压力突增或突降、大量冒浆或完成不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。

7、桩体质量要求：高压旋喷桩桩体无侧限抗压强度、桩长及成桩均匀性应符合施工图要求；高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应符合施工图要求。

8、废料回收：钻机成孔和喷浆过程中，应将废弃的加固料及冒浆回收处理，防止环境污染。

9、成孔钻进至桩底深度。 10、拔管：（1）旋喷达到桩底深度后，可停风、停水而继续用旋喷泵灌浆，待水泥浆从孔口返出后，即可停止灌浆，然后将灌浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸一定量的清水将灌浆泵和灌浆管路中的浆液顶出，然后停泵，拔管要迅速，不可久留孔中。桩顶凹坑应即时以水胶比0.6的水泥浆补灌。（2）卸下灌浆管后，立即用清水将各通道冲洗干净，并拧上堵头。（3）灌浆泵、送浆管路和浆液搅拌机等要用清水清洗干净。（4）压气管路和高压泵管路也要分别送风、送水冲洗干净。

11、旋喷质量控制：选择开挖、钻孔取芯、标准贯入、荷载试验或水压试验等适当方法对旋喷效果进行检验。

12、机械清洗 13、施工故障处理

（1）压力上不去：安全阀和管路接头处密封圈不严；泵阀损坏，破裂漏油；安全阀的压力过低或吸浆管内留有空气或密封圈泄露；栓塞油泵调压不够；活（柱）塞或缸套损坏。

（2）压力骤然上升：喷嘴堵塞；高压软管清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞影响管理畅通；泵体或出浆管路有堵塞。

（3）压力不稳定：路泄露；泵体或吸浆管路有泄露或存在空气；泵体注塞杆过长或泵体安装时不严密。

（4）喷嘴堵塞及冒浆喷嘴堵塞，应提升灌浆管，待堵塞消失后再进行复喷；出现不冒浆或断续冒浆时，系土质松软的正常现象，可适当进行复喷；冒浆量小于灌浆量20%，视为正常现象，超过20%或完全不冒浆时应采取相应措施；在旋喷过程中，底层有较大空隙导致不冒浆，可在浆液中加入适量的速凝剂，以缩短固结时间：当冒浆量过大时，可提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋转速度；大量冒浆、压力稍有下降时，可能是灌浆管被击穿或有孔洞，使喷射能力降低，此时应拔出灌浆管进行检查。

14、严格控制桩体质量

（1）桩位控制：钻机就位要准确，孔位偏差不应大于5cm。

（2）桩径控制：施工过程中要按施工图参数操作，对桩个别部位可进行复喷，以满足桩径的要求。

（3）桩长控制：当钻至桩底深度以下0.2m时，将喷浆管插到桩底层位。在插管过程中，为了防止泥沙堵塞喷嘴，可边喷水边插管。喷射水压力一般不要超过1MPa，以防止将孔壁射塌。

（4）喷浆控制：要严格按照配合比控制浆液，保证喷浆量，随时观察返浆情况。

八、作业组织

每台班劳动组织

序号 1 2 3 4 5 6 7 工种 班组长 钻探工 司泵工 钳工 电工 普工 技术人员 合计 人员数量 1 2 2 1 1 4 1 12 全面掌握施工质量和安全。 操作钻机，卸接钻杆，维修保养和排除故障。 操作高压泵及维修保养。 全面维修保养机具设备。 负责钻机、电源、电路、工地照明及电气故障排除。 倒水泥、操作搅拌桶及倒灰过滤、协助钻机工作（卸接钻杆、冲洗等）。 掌握施工技术、质量、写工作日志和记录。 工作职责 九、生产效率及材料消耗

1、直径50cm桩，生产效率为12m/h。 2、每米成桩水泥用量60～80Kg。

十、施工安全

1、施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需要满足施工图要求。泵体灌浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须完整良好无泄漏现象。安全阀中的安全销要进行试压检验（试压检验到有资质的压力容器检验所进行），必须确保在达到规定压力时，能断销泄压，决不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。高压泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，保证正常使用。

2、在钻进及旋喷过程中，要防止灌浆管和喷嘴被堵。采取的措施有:浆液加以前进行两次过滤，严防杂物混入；钻孔时边射水（水压1MPa）边钻进。

3、对长度5m以上的桩，先喷浆然后再旋喷和提升，以减小阻力，避免灌浆管扭断。

4、施工完毕，立即拔出浆管，彻底清洗灌浆管和灌浆泵，不准有残留水泥浆。

5、高压胶管不能超压使用，使用时弯曲不应小于规定弯曲半径，防止胶管破裂。

6、施工时，钻机应臵于平稳坚实的地面上，钻杆应保持垂直。 7、司钻人员应经过培训考核持证上岗。钻孔的位臵需经确认无误后方可开钻。

十、环境保护

1、水泥和其他细颗粒散体材料，应在库内存放并下垫上盖。运输细颗粒散体材料或渣土时，必须覆盖，不得沿途洒落。

2、现场制定洒水降尘措施，指定专人负责现场洒水降尘和清理浮土。 3、对废浆的处理必须在开工前做好规划，废浆应随时运出现场，或暂时排入沉淀池然后做土方运出，不得随意排放。

4、施工现场应遵守《建筑施工场界噪声限值》GB12523规定的噪声限值，尽量采用低噪声机具并设专人定期测定噪声值，发现超标及时采取降噪措施。

5、旋喷灌浆过程中，对临近建（构）筑物应进行监测，发生问题及时处理。