某高速公路工程旋噴樁施工技術(shù)方案

1、某高速公路工程旋噴樁施工技術(shù)方案旋噴樁就是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使水泥漿或水成為高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體。當(dāng)能量大、速度快和呈脈動狀后噴射流的動壓超過土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時，土粒便從土體剝落下來。一部分細(xì)小的土粒隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下與漿液攪拌混合，并按一定比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。漿液凝固后，使在土中形成一個固結(jié)體。固結(jié)體的形態(tài)和噴射流的方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射（簡稱旋噴）和定向噴射（簡稱定噴）兩種形式。旋噴時噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升，固結(jié)體是圓柱狀，主要用于加固地基，提高地基的抗剪強(qiáng)度、改善土的變形

2、性質(zhì)，使其在上部結(jié)構(gòu)荷栽直接作用下，不產(chǎn)生破壞或過大的變形；定噴時，噴嘴一面提升，噴射方向固定不變，固體體形如劈狀，通常用于基礎(chǔ)防滲，改善地基土的性質(zhì)和穩(wěn)定邊坡等工程。作為地基加固，通常采用旋噴注漿形式，使加固土體在土形成均勻的圓柱體或異形圓柱體。高壓旋噴法基本分為單管法、二重管法、三重管法和多重管法等四種。1、旋噴樁施工主要施工設(shè)備及材料要求 1） 高壓噴射注漿法主要的施工機(jī)具設(shè)備包括：高壓泵、鉆機(jī)、漿液攪拌器等；輔助設(shè)備包括操作控制系統(tǒng)、高壓管路系統(tǒng)、材料儲備系統(tǒng)以及各種管材、閥門、接頭安全設(shè)施等。壓噴射注漿法主要的施工機(jī)具設(shè)備規(guī)格、技術(shù)性能要求見表1。旋噴施工常用主要機(jī)具、設(shè)備參考表1設(shè)

3、備名稱規(guī)格性能用 途單管法高壓泥漿泵1、 SNC-H300型黃河牌壓漿車2、 ACF-700型壓漿車，柱塞式、帶壓力流量儀表旋噴注漿鉆 機(jī)1、 無錫30型鉆機(jī)2、 XJ100型振動鉆機(jī)成孔、旋噴用旋噴管單管、42mm地質(zhì)鉆桿旋噴直徑3.2-4.0mm注漿成樁高壓膠管工作壓力31Mpa、9Mpa，內(nèi)徑19mm高壓水泥漿用三重管法高壓泵1、 3W-TB4高壓柱塞泵，帶壓力流量儀表2、 SNC-H300型黃河牌壓漿車3、 ACF-700型壓漿車高壓水助噴泥漿泵1、 BW250/50型、壓力3-5 Mpa，排量150-250L/min2、 200/40型、壓力4 Mpa，排量120-200L/min3

4、、 ACF-700型壓漿車旋噴注漿空壓機(jī)壓力0.55-0.70 Mpa，排量6-9m3/min旋噴用風(fēng)鉆 機(jī)1、 無錫30型鉆機(jī)2、XJ100型振動鉆機(jī)成孔、旋噴用旋噴管三重管,泥漿壓力2 Mpa，水壓20 Mpa，氣壓0.5 Mpa水、氣、漿成樁高壓膠管工作壓力引31Mpa、9Mpa，內(nèi)徑19mm高壓水泥漿用其 他攪拌管、各種壓力、流量表等控制壓力流量用備注1、 鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速和提升速度，根據(jù)需要附設(shè)調(diào)速裝置或慢速卷揚(yáng)機(jī)2、 二重管法的高壓泥漿泵、空壓機(jī)、高壓膠管可參照上列規(guī)格選用3、 三重管尚需配備攪拌罐（3.5m3）、旋轉(zhuǎn)提升裝置，吊車、集泥箱、指揮信號裝置等2）旋噴用的水泥采用新鮮無結(jié)塊的

5、425普通水泥。一般的泥漿水灰比為1:1-5:1，稠度過大，流動緩慢，噴嘴常易堵塞，增加排除故障時間，影響施工進(jìn)度。稠度過小對強(qiáng)度有影響。為消除離析，一般加入水泥用量3%的陶土、0.9%的堿。漿液宜在旋噴前1小時內(nèi)配置，使用時濾去硬塊、砂石等，以免杜塞管路和噴嘴。2、施工工藝流程 其工藝流程見圖1、2。 單管旋噴樁施工工藝框圖否是是否 三通一平測 量 樁機(jī)安裝就位 啟動主鉆機(jī) 啟動注漿泵送水 管路堵塞否 鉆進(jìn) 在設(shè)計深度停鉆注漿泵水管移至儲漿罐注漿 噴料是否正常 提鉆回轉(zhuǎn)至設(shè)計高度繼續(xù)注漿至水泥漿從孔口返出 停止注漿 填寫施工記錄 提鉆至地表以上 停鉆機(jī) 移動主機(jī) 檢查處理檢查處理3、施工程序

6、及操作技術(shù)要點(diǎn)1）施工程序單管、二重管、三重管和多重管噴射注漿法雖注入的介質(zhì)和數(shù)量不同，但他們的施工工序是基本一致的。都是先將鉆桿插入或打入預(yù)定土層中，自下而上進(jìn)行噴射作業(yè)。鉆機(jī)就位旋噴注漿施工的第一道工序就是將使用的鉆機(jī)安置在設(shè)計的孔位上，使鉆桿頭對準(zhǔn)孔位中心。為保證鉆孔達(dá)到設(shè)計要求的垂直度，對鉆機(jī)進(jìn)行水平校正，使鉆桿軸線垂直對準(zhǔn)鉆孔中心位置。鉆孔鉆孔的方法主要視地層中地質(zhì)情況、加固深度、機(jī)具設(shè)備等條件而定。單管旋噴使用震動型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，鉆深可達(dá)30m；二重管、三重管噴射注漿法施工中，較堅(jiān)硬的地層采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。插管插管是將旋噴注漿管插入地層預(yù)定的深度。使用震動型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)時，插管與鉆孔兩道工

7、序合二為一，鉆孔完畢后，插管作業(yè)即完成。使用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔完畢時，拔出巖芯管，換上旋噴管插入預(yù)定深度。在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，采取邊射水邊插管的方法，水壓控制在1Mpa以內(nèi)，以免將孔壁射塌。噴射作業(yè)旋噴管插入預(yù)定深度后，又上而下進(jìn)行噴射作業(yè)，使用的參數(shù)參見表2。施工過程中值班技術(shù)人員注意時刻檢查漿液初凝時間（正常時水灰比1:1初凝時間為15小時左右）、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計要求，并隨時做好記錄，繪制作業(yè)過程曲線。沖洗當(dāng)噴射提升到設(shè)計標(biāo)高后，選噴即結(jié)束。此時立即將注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈，把漿液換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管軟管內(nèi)的漿液全部排出。

8、移動機(jī)具把鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新孔位就位。2）操作要點(diǎn)高壓噴射注漿參數(shù)值 表2高壓噴射注漿的種類單管法 二重管法 三重管法使用土質(zhì)沙類土、粘性土、黃土、雜填土、小粒徑沙礫漿液材料及配方以水泥為主要原料，加入外加劑，常用水灰比1:1。也可以用化學(xué)材料。高壓噴射注漿參數(shù)值水壓力（MPa）20流量（L/min）80120噴嘴孔徑（mm）及個數(shù)23（兩個）空 氣壓力（MPa）0.70.7流量（L/min）1212噴嘴孔徑（mm）及個數(shù)1212漿液壓力（MPa）202013流量（L/min）8012080120100150噴嘴孔徑（mm）及個數(shù)23（兩個）23（兩個）10（兩個）14（一個）注漿管外徑（m

9、m）42或4542、50、7575或90提升速度（cm/min）2025約10約10旋轉(zhuǎn)速度（r.p.m）約20約10約10鉆機(jī)就位：鉆機(jī)安放在設(shè)計的孔位上并保持垂直，施工時旋噴后的應(yīng)許傾斜不得大于1.5%。鉆機(jī)口位置與設(shè)計位置的偏差不得大于50mm。旋噴前要檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量表必須滿足設(shè)計要求。下管前必須檢查注漿管路是否暢通，接頭密封是否良好。插管：插管是將噴管插入地層預(yù)定的深度，在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水邊插管，水壓一般不超過1MPa。當(dāng)噴管插入預(yù)定深度后，由上而下進(jìn)行噴射作業(yè)，噴射注漿時要注意，待估算水泥漿的前峰已流水噴頭后（一般2-4秒）方可開始提升注

10、漿管。值班人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間，注漿流量等技術(shù)參數(shù)，控制轉(zhuǎn)速、提速。拆卸鉆桿繼續(xù)噴射時，保持鉆桿有0.1m的搭接長度，不得使噴射固結(jié)體脫節(jié)。深層旋噴時，先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升，以防注漿管扭斷。施工時，加強(qiáng)前臺與后場供漿配合密切，后場停止供應(yīng)時，應(yīng)及時通知前臺，防止斷樁和缺漿。再次供漿時，攪拌機(jī)需下次停漿點(diǎn)0.5m以下，待恢復(fù)供漿時在提升。如停止時間超過3小時，需將輸漿卸下進(jìn)行清洗。所用水泥漿，水灰比要按設(shè)計規(guī)定，不得隨意更改，要保證水泥質(zhì)量，水泥要過篩，其細(xì)度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)篩上的篩余量不大于15%，禁止使用受潮，過期的水泥。噴射注漿孔與高壓泵距離不能過長，防止高壓軟管過長，沿程壓力損失增大，

11、造成實(shí)際噴射壓力降低。當(dāng)樁頂接近標(biāo)高時，為保證樁頭的施工質(zhì)量鉆井自設(shè)計標(biāo)高以下1m噴漿提升時，采用慢速，控制在10厘米/秒以內(nèi)。噴射結(jié)束后，若發(fā)現(xiàn)漿面下降應(yīng)立即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填，直至漿液面不再下流為止。施工中出現(xiàn)冒漿，一般是因?yàn)樽{量超過所需漿量所致，可采取如下措施：a、提高噴射壓力b、適當(dāng)縮小噴嘴直徑c、加快提高和轉(zhuǎn)速。一般說來，重復(fù)噴射有增經(jīng)效果，由于其難以控制和影響進(jìn)度，因此在實(shí)際施工中不把它作為增強(qiáng)的主要措施，通常在漿液噴射不足或工程要求有較大直徑時才進(jìn)行復(fù)噴。4、勞動力組織1套設(shè)備施工需要配備的勞動力見表3勞動力配備 表3序號工種人數(shù)工作內(nèi)容1班長1負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指揮各工序的操作，控

12、制加固質(zhì)量排除施工中的各種故障2操作員3按設(shè)計施工工藝，正確操縱鉆頭的鉆進(jìn)和提升檢查維修機(jī)械負(fù)責(zé)使用聯(lián)絡(luò)信號3制漿員3負(fù)責(zé)水泥漿的制作，保證施工的連續(xù)性4司漿1統(tǒng)計材料用量，記錄泵送時間，清洗輸料管5電工后勤2負(fù)責(zé)設(shè)備的安裝和安全使用6記錄員1負(fù)責(zé)施工記錄，操縱電器控制儀表，使用聯(lián)絡(luò)信號，并質(zhì)量檢查員工作5、質(zhì)量控制措施與檢驗(yàn)1）質(zhì)量控制措施施工前先打一組試樁（3顆），從而確定施工的各項(xiàng)參數(shù)，如鉆進(jìn)速度，提升速度和旋轉(zhuǎn)速度等，確定機(jī)械需配備的人員。在試樁成樁28天后，做抽芯檢測和單樁載力和復(fù)合地基承載力試驗(yàn)，最后確定合理的施工技術(shù)措施和方案。開工前組織施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，施工中根據(jù)質(zhì)量工程要

13、求召開質(zhì)量專題會，不得使用不合格的施工機(jī)具及不合格或失效的水泥。鉆機(jī)開孔前必須復(fù)核孔位、孔距，檢查鉆機(jī)的水平度、軸垂直度。鉆進(jìn)時應(yīng)避免鉆機(jī)的劇烈振動，跳動及鉆桿擺動，確保鉆機(jī)垂直度。控制旋噴的壓力和提升及旋轉(zhuǎn)速度，確保加固范圍內(nèi)每一深度的噴漿飽滿。用比重秤或比重計來檢查拌制的水泥漿是否符合設(shè)計要求。技術(shù)人員應(yīng)經(jīng)常檢查每延米用漿量和水泥用量是否滿足設(shè)計和施工要求。鉆到終孔深度后，技術(shù)人員應(yīng)及時檢查驗(yàn)收孔深及孔斜率，以確保以上技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。隨時檢查施工記錄，對照施工工藝對每根樁進(jìn)行質(zhì)量評定。對不合格的樁，視具體情況采取補(bǔ)救措施。抽選一定數(shù)量的樁進(jìn)行淺部開挖，檢查樁體的成樁質(zhì)量，量測樁徑、樁距等指標(biāo)，并鉆蕊取樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。2）質(zhì)量檢測方法質(zhì)量檢驗(yàn)在高壓旋噴注漿結(jié)束四周后進(jìn)行，檢查對象選擇地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)及噴射時有異?，F(xiàn)象的固結(jié)體