高壓水泥旋噴樁施工方案

（一）高壓水泥旋噴樁高壓旋噴樁，是以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成持續(xù)搭接的水泥加固體。施工占地少、振動小、噪音較低，但容易污染環(huán)境，成本較高，對于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不適宜采用。合用范疇以下：（1）高壓噴射注漿法合用于解決淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。（2）當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬黏性土、含大量植物根莖或有過多的有機質(zhì)時，對淤泥和泥炭土以及已有建筑物的濕陷性黃土地基的加固，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實驗成果擬定其合用程度。應(yīng)通過高壓噴射注漿實驗擬定其合用性和技術(shù)參數(shù)。（3）高壓噴射注漿法，對基巖和碎石土中的卵石、塊石、漂石呈骨架構(gòu)造的地層，地下水流速過大和已涌水的地基工程，地下水含有侵蝕性，應(yīng)謹慎使用。（4）高壓噴射注漿法可用于現(xiàn)有建筑和新建建筑的地基加固解決、深基坑止水帷幕、邊坡?lián)跬粱驌跛?、基坑底部加固、避免管涌與隆起、地下大口徑管道圍封與加固、地鐵工程的土層加固或防水、水庫大壩、海堤、江河堤防、壩體壩基防滲加固、構(gòu)筑地下水庫截滲壩等工程。（二）施工準(zhǔn)備1、施工前準(zhǔn)備工作（1）在設(shè)計文獻提供的多個技術(shù)資料的基礎(chǔ)上作補充工程地質(zhì)勘探，進一步理解各施工工點地基土的性質(zhì)、埋藏條件。（2）準(zhǔn)備充足的水泥加固料和水水泥的品種、規(guī)格、出廠時間經(jīng)實驗室檢查符合國家規(guī)范及設(shè)計規(guī)定,并有質(zhì)量合格證。嚴禁使用過期、受潮、結(jié)板、變質(zhì)的加固料。普通水泥為325號普通硅酸鹽水泥。水要干凈，酸堿度適中，pH值在5～10之間。（3）根據(jù)補充勘探資料，在選擇的實驗工點加固范疇內(nèi)的各代表性地層用薄壁取土器采用必需數(shù)量的原狀土送實驗室，對獲得的土樣在進行實驗之前應(yīng)妥善保存，使土樣的物理和化學(xué)性能盡量保持不變。（4）室內(nèi)配合比實驗根據(jù)設(shè)計規(guī)定的噴漿量或現(xiàn)場土樣的狀況，按不同含水量設(shè)計并調(diào)節(jié)幾個配合比，通過在室內(nèi)將現(xiàn)場采用的土樣進行風(fēng)（烘）干、碾碎，過2～5mm篩的粉狀土樣，按設(shè)計噴漿量、水灰比攪拌、養(yǎng)護、力學(xué)實驗，擬定施工噴漿量、水灰比。普通水灰比可取1.0～1.5。為改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高強度，可適宜摻入木質(zhì)素磺硫鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉、陶土、堿等外摻劑。若實驗之前土樣的含水量發(fā)生了變化，應(yīng)調(diào)節(jié)為天然含水量。（5）試樁實驗根據(jù)室內(nèi)實驗擬定的施工噴漿量、水灰比制備水泥漿液在實驗工點打設(shè)數(shù)根試樁，并根據(jù)試樁成果，調(diào)節(jié)加固料的噴漿量，擬定攪拌樁攪拌機提高速度、攪拌軸回轉(zhuǎn)速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數(shù)。（6）推土機、挖掘機配合自卸汽車去除地表0.3m厚的種植土，雜物，并將原地面按設(shè)計規(guī)定整平，填出路拱。根據(jù)施工現(xiàn)場實際狀況，施作臨時排、截水設(shè)施，并在施工范疇以外開挖廢泥漿池以及施工孔位至泥漿池間的排漿溝。（7）按設(shè)計規(guī)定完畢施工放樣，用木樁定出樁位，用白石灰作出明顯標(biāo)記。2、重要施工機具、設(shè)備（1）高壓噴射注漿法所用施工機具設(shè)備，有國產(chǎn)設(shè)備和進口設(shè)備。施工用重要設(shè)備機含有:地質(zhì)成孔設(shè)備，制漿設(shè)備，供氣、供水、供漿設(shè)備，噴射注漿設(shè)備，控制測量檢測設(shè)備。（2）根據(jù)工程需要和場地地質(zhì)條件選用施工機具設(shè)備。3、施工現(xiàn)場（作業(yè)條件）規(guī)定（1）平整場地，去除地面和地下可移動障礙，應(yīng)采用避免施工機械失穩(wěn)的方法。（2）建齊施工用的臨時設(shè)施，如供水、供電、道路、臨時房屋、工作臺以及材料庫等。（3）施工平臺應(yīng)做到平整堅實，風(fēng)、水、電應(yīng)設(shè)立專用管路和線路。（4）施工單位應(yīng)制訂環(huán)保方法，施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)立廢水、廢漿解決和回收系統(tǒng)。（5）施工現(xiàn)場應(yīng)布置開挖冒漿排放溝和集漿坑。（6）施工前應(yīng)測量場地范疇內(nèi)地上和地下管線及構(gòu)筑物的位置。（7）基線、水準(zhǔn)基點，軸線樁位和設(shè)計孔位置等，應(yīng)復(fù)核測量并妥善保護。（8）機械組裝和試運轉(zhuǎn)應(yīng)符合安全操作規(guī)程規(guī)定。（9）施工前應(yīng)設(shè)立安全標(biāo)志和安全保護方法。4、技術(shù)準(zhǔn)備（1）施工前，建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理等單位向施工單位進行技術(shù)交底，并提供下列文獻和資料:1）工程設(shè)計報告和地基與基礎(chǔ)的施工圖件。2）施工場地的工程地質(zhì)水文地質(zhì)資料。3）施工場地地上范疇的高壓線、電話線、各類管線等資料。4）施工場地地下管線及已建有的地下構(gòu)筑物的有關(guān)資料。5）必要的荷載實驗及其它有關(guān)實驗資料。6）施工技術(shù)規(guī)定，涉及質(zhì)量原則和檢查辦法。7）施工前已完畢的有關(guān)實驗報告。8）施工中使用的原則和有關(guān)文獻。9）施工場地四通一平和測量基準(zhǔn)點資料。（2）施工單位在開工前應(yīng)做好下列工作:1）編制施工組織設(shè)計；2）建立質(zhì)量確保體系；3）制訂安全操作規(guī)程；；4）制訂勞動保護和文明施工方法；5）組織施工人員進行技術(shù)交底和培訓(xùn)；6）組織學(xué)習(xí)國家安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)；7）施工統(tǒng)計所用多個表格應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。（三）施工辦法及注意事項1、施工工藝（1）鉆機定位移動旋噴樁機到指定樁位，將鉆頭對準(zhǔn)孔位中心，同時整平鉆機，放置平穩(wěn)、水平，鉆桿的垂直度偏差不不不大于1%～1.5%。就位后，首先進行低壓（0.5MPa）射水實驗，用以檢查噴嘴與否暢通，壓力與否正常。（2）制備水泥漿樁機移位時，即開始按設(shè)計擬定的配合比拌制水泥漿。首先將水加入桶中，再將水泥和外摻劑倒入，開動攪拌機攪拌10～20分鐘，而后擰開攪拌桶底部閥門，放入第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進第二道過濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。（3）鉆孔（三重管法）當(dāng)采用地質(zhì)鉆機鉆孔時，鉆頭在預(yù)定樁位鉆孔至設(shè)計標(biāo)高（預(yù)鉆孔孔徑為15cm）。（4）插管（單重管法、二重管法）當(dāng)采用旋噴注漿管進行鉆孔作業(yè)時，鉆孔和插管二道工序可合而為一。當(dāng)?shù)谝浑A段貫入土中時，可借助噴射管本身的噴射或振動貫入。其過程為：啟動鉆機，同時啟動高壓泥漿泵低壓輸送水泥漿液，使鉆桿沿導(dǎo)向架振動、射流成孔下沉；直到樁底設(shè)計標(biāo)高，觀察工作電流不應(yīng)不不大于額定值。三重管法鉆機鉆孔后，拔出鉆桿，再插入旋噴管。在插管過程中，為避免泥砂堵塞噴嘴，可用較小壓力（0.5～1.0MPa）邊下管邊射水。（5）提高噴漿管、攪拌噴漿管下沉達成設(shè)計深度后，停止鉆進，旋轉(zhuǎn)不停，高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計值（20～40MPa），坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，同時嚴格按照設(shè)計和試樁擬定的提高速度提高鉆桿。若為二重管法或三重管法施工，在達成設(shè)計深度后，接通高壓水管、空壓管，開動高壓清水泵、泥漿泵、空壓機和鉆機進行旋轉(zhuǎn)，并用儀表控制壓力、流量和風(fēng)量，分別達成預(yù)定數(shù)值時開始提高，繼續(xù)旋噴和提高，直至達成預(yù)期的加固高度后停止。（6）樁頭部分解決當(dāng)旋噴管提高靠近樁頂時，應(yīng)從樁頂下列1.0m開始，慢速提高旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提高0.5m，直至樁頂停漿面。（7）若遇礫石地層，為確保樁徑，可重復(fù)噴漿、攪拌：按上述4～6環(huán)節(jié)重復(fù)噴漿、攪拌，直至噴漿管提高至停漿面，關(guān)閉高壓泥漿泵（清水泵、空壓機），停止水泥漿（水、風(fēng)）的輸送，將旋噴漿管旋轉(zhuǎn)提高出地面，關(guān)閉鉆機。（8）清洗向漿液罐中注入適量清水，啟動高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。（9）移位移動樁機進行下一根樁的施工。（10）補漿噴射注漿作業(yè)完畢后，由于漿液的析水作用，普通都有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，要及時用水灰比為1.0的水泥漿補灌。（11）回灌噴射結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進行靜壓充填灌漿，直到漿面不再下沉為止，確保高噴防滲墻固結(jié)后墻頂標(biāo)高，回灌漿液普通采用鄰孔高噴冒漿靜壓充填。（12）統(tǒng)計施工中鉆孔、高噴灌漿的各道工序應(yīng)具體、及時、精確統(tǒng)計，全部統(tǒng)計需按規(guī)定使用統(tǒng)一表格。3、推薦的重要施工技術(shù)參數(shù)采用三管旋噴樁施工工藝，旋噴樁直徑800mm,樁間距550mm,咬合250mm,帷幕樁長21m，水泥采P.SA32.5礦渣硅酸鹽水泥，摻入JB-F高效防腐阻銹劑，摻入量為膠凝材料的3%-5%。（1）單重管法漿液壓力20～40MPa，漿液比重1.30～1.49，旋噴速度20rmin，提高速度0.2～0.25m/min，噴嘴直徑2～3mm，漿液流量80～100L/min（視樁徑流量可加大）。（2）二重管法漿液壓力20～40MPa，壓縮空氣壓力0.7～0.8MPa。（3）三重管法漿液壓力0.2～0.8MPa，漿液比重1.60～1.80，壓縮空氣壓力0.5～0.8MPa，高壓水壓力30～50MPa。4、施工注意事項（1）鉆機或旋噴機就位時機座要平穩(wěn)，立軸或轉(zhuǎn)盤與孔位對正，傾角與設(shè)計誤差普通不得不不大于0.5°（2）噴射注漿前要檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計規(guī)定。管路系統(tǒng)的密封圈必須良好。各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物。（3）噴射注漿時要注意準(zhǔn)備，開動注漿泵，待估算水泥漿的前鋒已經(jīng)流出噴頭后，才開始提高注漿管。自下而上噴射注漿。（4）噴射注漿作業(yè)后，由于漿液析水作用，普通都有不同程度的收縮，使固體體頂部出現(xiàn)凹穴，因此應(yīng)及時用水灰比為0.6~1的水泥漿進行補灌，并要防止其它鉆孔排除的泥土或雜物進入。（5）為了加大固結(jié)體尺寸，或深層硬土為避免固結(jié)體尺寸減小，能夠采用提高噴射壓力、泵量或減少回轉(zhuǎn)與提高速度等方法，也可采用復(fù)噴工藝。（6）冒漿的解決，在旋噴解決中，往往有一定數(shù)量的土粒，隨著一部分漿液沿著注漿管壁冒出地面。通過對冒漿的觀察，能夠及時理解土層狀況、旋噴的大致效果和旋噴參數(shù)的合理性等。根據(jù)實驗，冒漿(內(nèi)有土粒、水及漿液)量不大于注漿量的20%為正常。超出20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明因素并采用對應(yīng)的方法。若是地層中有較大空隙引發(fā)的不冒漿，則能夠在漿液中摻入適量的速凝劑，縮短固結(jié)時間，使?jié){液在一定土層范疇內(nèi)凝固。5、施工中若干問題的解決（1）噴射半途發(fā)生機械故障時，應(yīng)停止提高和噴射以防柱體中斷，同時立刻排除故障。如泵壓增高也不出漿，則是噴嘴堵塞;泵壓達不到規(guī)定值則可能是高壓部分密封性不好，連接處或旋轉(zhuǎn)處漏漿、漏水。（2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)漿液噴射局限性影響固結(jié)質(zhì)量，可進行重復(fù)噴射。原位重復(fù)噴射時，沖擊破壞的漿土混合液體，所受阻力較小，因此有增加固結(jié)體直徑的效果，增大的數(shù)值重要隨土質(zhì)密度而異。（3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)漿液初凝時間超出20h(正常初凝時間應(yīng)為15h左右)，應(yīng)及時停止使用該水泥。在噴射過程中有一定數(shù)量的土粒，隨部分漿液(不大于注漿量的20%)沿注漿管管壁冒出地面屬正?，F(xiàn)象。如果出現(xiàn)超出20%或完全不冒漿等異常狀況，應(yīng)查明因素并采用對應(yīng)方法。（4）按地質(zhì)剖面圖及地下水等質(zhì)料，在不同深度，針對不同地層土質(zhì)狀況，選用適宜的噴射參數(shù);對深層、硬土，應(yīng)增加壓力和流量或適宜減少旋轉(zhuǎn)和提高速度。（5）由于漿液析水、收縮，固結(jié)體頂部有可能出現(xiàn)凹穴，普通深0.3m～1.0m，采用在原旋噴孔位進行兩次注漿的辦法進行解決，第二次所注漿液應(yīng)含有一定的膨脹性。（四）質(zhì)量控制方法1、材料質(zhì)量控制（1）注漿所用的固化劑和外摻劑品種、規(guī)格及性能應(yīng)符合設(shè)計。（2）水泥在使用前需作質(zhì)量鑒定，攪拌水泥漿所用的水，應(yīng)符合《混凝土拌合用水原則》。（3）為理解噴射注漿固結(jié)體的性質(zhì)和漿液的合理配方，必須取現(xiàn)場各層土樣，在室內(nèi)按不同含水量和配合比進行實驗，優(yōu)選出最合理的漿液配方。在正式施工前現(xiàn)場進行噴射實驗，查明噴射固結(jié)體的直徑和強度，驗證設(shè)計的可靠性和安全性。2、施工工藝控制（1）在正式施工前應(yīng)進行成樁工藝實驗。（2）施工中鉆機安放平穩(wěn)，鉆桿保持垂直,其傾斜度不得不不大于1.5%，鉆機位置與設(shè)計位置偏差不得不不大于50mm。注漿管分段提高的搭接長度不得不大于100mm。（3）在注漿過程中出現(xiàn)壓力驟然上升或下降。大量冒漿等異常狀況時，應(yīng)及時停止提高和注漿，以防斷樁。（4）嚴格對固結(jié)體的質(zhì)量進行檢查涉及檢查固結(jié)體的整體性和均勻性、固結(jié)體的有效直徑、固結(jié)體的垂直度、固結(jié)體的強度特性涉及軸向壓力、水平壓力、抗凍性和抗?jié)B性，固結(jié)體的溶蝕和耐久性。（5）噴射注漿時要注意設(shè)備開動次序。以三重管為例，應(yīng)先空載起動空壓機，待運轉(zhuǎn)正常后，再空載起動高壓漿，然后同時向孔內(nèi)送風(fēng)和水，使風(fēng)量和泵壓逐步升高至規(guī)定值。風(fēng)水暢通后，旋轉(zhuǎn)注漿管，并開動注漿泵，先向孔內(nèi)送清水，待泵量泵壓正常后即可將注漿泵的吸水管移至儲漿桶開始注漿。待估算水泥漿的前峰已流出噴頭后，才可開始提高注漿管，自下而上噴射注漿。（6）噴射注漿中需拆卸注漿管時，應(yīng)先停止提高和回轉(zhuǎn)，同時停止送漿，然后逐步減少風(fēng)量和水量，最后停機。拆卸完畢繼續(xù)噴射注漿時，開機次序也要恪守上條規(guī)定。（7）噴射注漿達成設(shè)計深度后，即可停風(fēng)、停水，繼續(xù)用注漿泵注漿，