高壓旋噴樁加固施工

一、基本概念

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，形成連續(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)不宜采用。

二、適用范圍

1、高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑黏性土高壓旋噴樁圖片、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。

2、當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)場試驗結(jié)果確定其適用程度。應(yīng)通過高壓噴射注漿試驗確定其適用性和技術(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、漂石呈骨架結(jié)構(gòu)的地層，地下水流速過大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蝕性，應(yīng)慎重使用。

4、高壓噴射注漿法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固處理、深基坑止水帷幕、邊坡?lián)跬粱驌跛⒒拥撞考庸?、防止管涌與隆起、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。

三、施工準備

1、材料、成品、半成品、構(gòu)配件進場驗收和復(fù)試要求

（1）高壓噴射注漿法所用灌漿材料，主要是水泥和水，必要時加入少量外加劑。

（2）高壓噴射注漿所采用的水泥品種和標號，應(yīng)根據(jù)環(huán)境和工程需要確定，一般情況下，宜采用強度等級為42.5級的普通硅酸鹽水泥，可根據(jù)需要加入適量的外加劑及摻合料。使用其他水泥注漿時應(yīng)得到設(shè)計許可。

（3）注漿所用水泥應(yīng)符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB 175-1999中的規(guī)定。

（4）高壓噴射注漿用水泥必須符合質(zhì)量標準，應(yīng)嚴格防潮和縮短存放時間，施工過程中應(yīng)抽樣檢查，不得使用過期的和受潮結(jié)塊的水泥。

（5）攪拌水泥漿所用的水，應(yīng)符合《混凝土拌合用水標準》JGJ 63-89的規(guī)定。

（6）高壓噴射注漿一般使用純水泥漿液。在特殊地質(zhì)條件下或有特殊要求時，根據(jù)工程需要，通過現(xiàn)場注漿試驗論證可使用不同類型漿液。如水泥砂漿等。

（7）根據(jù)需要可在水泥漿液加入粉細砂、粉煤灰、早強劑、速凝劑、水玻璃等外加劑。

2、主要施工機具、設(shè)備

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。施工用主要設(shè)備機具有:地質(zhì)成孔設(shè)備，攪拌制漿設(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。地質(zhì)成孔設(shè)備:地質(zhì)鉆機、潛孔鉆機、沖擊回轉(zhuǎn)鉆機、水井磨盤鉆機、振沖設(shè)備等。攪拌制漿設(shè)備:攪灌機、攪拌機、灰漿攪拌機、泥漿攪拌機、高速制漿設(shè)備等。供氣、供水、供漿設(shè)備:空壓機、高壓水泵、高壓漿泵、中壓漿泵、灌漿泵等。噴射注漿設(shè)備:高壓噴射注漿機、旋擺定噴提升裝置、噴射管噴頭噴咀裝置等?？刂茰y量檢測設(shè)備:測量儀、測量尺、水平尺、測斜儀、密度儀、壓力表、流量計等。 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)要求

（1）平整場地，清除地面和地下可移動障礙，應(yīng)采取防止施工機械失穩(wěn)的措施。

（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、水、電應(yīng)設(shè)置專用管路和線路。

（4）施工單位應(yīng)制定環(huán)境保護措施，施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置廢水、廢漿處理和回收系統(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)測量場地范圍內(nèi)地上和地下管線及構(gòu)筑物的位置。

（7）基線、水準基點，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)置安全標志和安全保護措施。

四、操作工藝

1、測量放線:根據(jù)設(shè)計的施工圖和坐標網(wǎng)點測量放出施工軸線。

2、確定孔位:在施工軸線上確定孔位，編上樁號、孔號、序號，依據(jù)基準點進行測量各孔口地面高程。

3、鉆機造孔:可采用泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆進、沖擊套管鉆進和沖擊回轉(zhuǎn)跟管鉆進等方法。

4、測量孔深:鉆孔終孔時測量鉆桿鉆具長度，孔深大于20m時，進行孔內(nèi)測斜。

5、下噴射管:鉆孔經(jīng)驗收合格后，方可進行高壓噴射注漿，下噴射管前檢查以下事項。

（1）測量噴射管長度，測量噴嘴中心線是否與噴射管方向箭一致，噴射管應(yīng)標識尺度。

（2）將噴頭置于高壓水泵附近，試壓管路應(yīng)小于20m，試噴調(diào)為設(shè)計噴射壓力。

（3）施工時下噴射管前進行地面水、氣、漿試噴，即設(shè)計噴射壓力+管路壓力。

（4）設(shè)計噴射壓力+管路壓力為施工用的標準噴射壓力，更換噴嘴時重新調(diào)試。

（5）擺噴施工下噴射管前，應(yīng)進行地面試噴并調(diào)準噴射方向和擺動角度。

（6）地面試噴經(jīng)驗收合格后，下入噴射管時，應(yīng)采取措施防止噴嘴堵塞。

（7）孔內(nèi)沉淀物較多時，應(yīng)事先準備黏土泥漿，下噴射管時邊沖入泥漿邊下管。

（8）鉆孔當采用套管護壁時，下入噴射管后，拔出護壁套管。

（9）當采用振沖沉管時，必須滿足以上要求。

（10）當噴射管下至設(shè)計深度時，經(jīng)監(jiān)理工程師批準后，準備開噴。

6、攪拌制漿:攪拌機的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng)，并應(yīng)能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。保證高壓噴射注漿連續(xù)供漿需量。

7、供水供氣:施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力應(yīng)滿足工程設(shè)計要求。

8、噴射注漿:高壓噴射注漿法為自下而上連續(xù)作業(yè)。噴頭可分單嘴、雙嘴和多嘴。

9、冒漿:高壓噴射注漿孔口冒漿量的大小，能反映被噴射切割地層的注漿效果?？卓诿俺龅臐{液能否回收利用，取決于工程設(shè)計和冒漿質(zhì)量的好與差，工程中盡可能利用回漿。

10、旋擺提升:單嘴噴頭擺360°為旋噴；小于360°為弧噴；小于等于180°為拱噴；小于等于90°為擺噴；擺角為0°時為單向定噴。同軸雙嘴噴頭擺180°為旋噴；小于180°為雙向拱噴；小于等于90°為雙向擺噴；擺角為0°時為雙向定噴。非同軸雙嘴噴頭有90°夾角、120°夾角、150°夾角，可用于擺噴和定噴。多嘴噴頭目前國內(nèi)使用的不多。旋擺為機械旋擺和特殊環(huán)境下人工旋擺。

11、成樁成墻:高壓噴射注漿凝固體可形成設(shè)計所需要的形狀，如旋噴形成圓柱狀、盤形狀，擺噴形成扇形狀、亞鈴狀、梯形狀、錐形狀和墻壁狀，定噴形成板狀。

12、充填回灌:每一孔的高壓噴射注漿完成后，孔內(nèi)的水泥漿很快會產(chǎn)生析水沉淀，應(yīng)及時向孔內(nèi)充填灌漿，直到飽滿，孔口漿面不再下沉為止。終噴后，充填灌漿是一項非常重要的工作，回灌的好與差將直接影響工程的質(zhì)量，必須做好充填回灌工作。

五、質(zhì)量控制措施

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《混凝土拌合用水標準》。

（3）為了解噴射注漿固結(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試驗，優(yōu)選出最合理的漿液配方。在正式施工前現(xiàn)場進行噴射試驗，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)進行成樁工藝試驗。

（2）施工中鉆機安放平穩(wěn)，鉆桿保持垂直,其傾斜度不得大于1.5%，鉆機位置與設(shè)計位置偏差不得大于50mm。注漿管分段提升的搭接長度不得小于100mm。

（3）在注漿過程中出現(xiàn)壓力驟然上升或下降。大量冒漿等異常情況時，應(yīng)及時停止提升和注漿，以防斷樁。

（4）嚴格對固結(jié)體的質(zhì)量進行檢驗包括檢驗固結(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)體的強度特性包括軸向壓力、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)備開動順序。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)送風和水，使風量和泵壓逐漸升高至規(guī)定值。風水暢通后，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，才可開始提升注漿管，自下而上噴射注漿。

（6）噴射注漿中需拆卸注漿管時，應(yīng)先停止提升和回轉(zhuǎn)，同時停止送漿，然后逐漸減少風量和水量，最后停機。拆卸完畢繼續(xù)噴射注漿時，開機順序也要遵守上條規(guī)定。

（7）噴射注漿達到設(shè)計深度后，即可停風、停水，繼續(xù)用注漿泵注漿，待水泥漿在孔口返出后，即可停止注漿，然后將注漿泵的吸水管移到清水箱，抽吸定量清水將泥漿泵和注漿管路中的水泥漿頂出，然后停泵。

（8）對噴射深層長樁，應(yīng)按地質(zhì)剖面及地下水等資料，在不同深度，針對不同地層土質(zhì)情況，選用合適的噴射參數(shù)，才能獲得均勻密實的長樁。

（9）噴射注漿作業(yè)后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，應(yīng)及時用水灰比為0.6的水泥漿補灌。

（10）在冒漿過程中，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。冒漿量小于注漿量20%為正常，超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)措施。