旋喷桩工艺标准

天津市建工工程总承包有限公司文件题名：旋喷桩工程工艺标准页数：共7页-7-旋喷桩工程一、适用范围:（一）适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、湿陷性黄土、人工填土及碎石土等的地基加固；可用于既有建筑和新建筑的地基处理，深基坑侧壁挡土或挡水，基坑底部加固防止管涌与隆起，坝的加固与防水帷幕等工程。但对含有较多大粒块石、坚硬粘性土、大量植物根或含过多有机质的土以及地下水流失过大、喷射浆液无法在注浆管周围凝聚的情况下，不宜使用。（二）分类形式:旋喷桩根据使用机具设备的不同又分为：1.单管法:用一根单管喷射水泥浆液作为喷射流，由于高压浆液射流在土中衰减大，破碎土的射程较短，成桩直径较小，一般为0.3—0.8m。2.二重管法:用同轴双通道二重注浆管复合喷射高压水泥浆和压缩空气二种介质。以浆液作为喷射流，但在其外围裹着一圈空气流成为复合喷射流，成桩直径1.0m左右。3.三重管法:同轴三重注浆管复合喷射高压水流和压缩空气，并注入水泥浆液。由于高压水射流的作用，使地基中一部分土粒随着水、气排出地面，高压浆流随之填充空隙。成桩直径较大，一般有1.0—1.2m，但成桩强度较低（0.9—1.2MPa）。二、施工准备:（一）设备准备：1.旋喷桩主要机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。2.旋喷法施工常用主要机具设备规格、技术性能、要求见下表设备名称规格性能用途单管法高压泥浆泵1.SNC-H300型黄河牌压浆车2.ACF-700型压浆车，柱塞式、带压力流量仪表旋喷注浆钻机1.无锡30型钻机2.XJ100型振动钻机旋喷用旋喷管单管、42mm地质钻杆，旋喷直径0.32-0.4m注浆成桩高压胶管工作压力31MPa、9MPa，内径19mm高压水泥浆用天津市建工工程总承包有限公司文件题名：旋喷桩工程工艺标准页数：共7页-8-三重管法高压泵1.3W-TB4高压柱塞泵，带压力流量仪表2.SNC-H300型黄河牌压浆车3.ACF-700型压浆车高压水助喷泥浆泵1.BW250/50型，压力3-5MPa，排量150-250L/min2.200/40型，压力4MPa，排量120-200L/min3.ACF-700型压浆车旋喷注浆空压机压力0.55-0.70MPa，排量6-9m3/min旋喷用气钻机1.无锡30型钻机2.XJ100型振动钻机旋喷用，成孔用旋喷管三重管，泥浆压力2MPa，水压20MPa，气压0.5MPa水、气、浆成桩高压胶管工作压力31MPa，9MPa，内径19mm高压水泥浆用其它搅拌管，各种压力、流量仪表等控制压力流量用注：1．钻机的转速和提升速度，根据需要应附设调速装置，或增设慢速卷扬机；2．二重管法选用高压泥浆泵、空压机和高压胶管等可参照上列规格选用；3．三重管法尚需配备搅拌罐(一次搅拌量3．5m3)、旋转及提升装置、吊车、集泥箱、指挥信号装置等；4．其他尚需配各种压力、流量仪表等。（二）材料准备:1.水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块，一般泥浆水灰比为1：1-1.5。为消除离析，一般再加入水泥用量3%的陶土、0.9‰的碱。浆液宜在旋喷前1h以内配置，使用时滤去硬块、砂石，以免堵塞管路和喷嘴。2.水泥：（1）应符合钢筋混凝土用水泥标准要求，并有出厂材质证明、进场复试报告。（2）水泥应存放于封闭的水泥库中，若无条件库存应露天架空20-30cm码放，苫盖防雨布遮盖。（三）其它准备:1.操作人员应熟悉操作规程，掌握机具设备的性能。2.根据设计要求通过试验确定搅拌桩的配合比。3.场地应先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大石块、树根和生活垃圾），场地低洼处用粘性土料回填夯实，不得用杂填土回填。三、操作工艺:（一）工艺原理旋喷桩系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头，以高速水平喷人土体，借助液体的冲击力切削土层，同时钻杆一面以一定的速度(20r／天津市建工工程总承包有限公司文件题名：旋喷桩工程工艺标准页数：共7页-9-min)旋转，一面低速(15—30cm／min)徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度(0.5—8.OMPa)的圆柱固结体(即旋喷桩)，从而使地基得到加固。（二）工艺流程:1.旋喷桩可根据工程情况和机具条件采用单管法、二重管法和三重管法三种，工程应用较多的为单管法和三重管法。单管法成桩施工工艺流程如图1所示；三重管法施工工艺流程如图2所示。12345678(a)(b)(c)(d)(e)(f)三重管旋喷法施工工艺流程1243(a)(b)(c)(d)(e)单管旋喷法施工工艺流程图2三重旋喷法施工工艺流程(a)定位、放桩靴、立套管、安振动锤；(b)套管沉人设计位置；(c)拔套管、卸下上段套管，使下段露出地面(使h要求的旋喷长度)；(d)套管中插入三重管；(e)开始边旋边喷，边提升；(f)不断旋喷和提升，直至预定要求的旋喷长度；(g)拔出三重管和套管，移至下一桩位1一振动锤；2一钢套管；3一桩靴；4---三重管；5一压缩空气胶管；6一高压水胶管；7一压缩空气胶管；8一旋喷桩2.旋喷桩的施工程序为：机具就位贯入注浆管，试喷浆旋喷注浆拔管及冲洗等（三）操作要点:1.单管法和二重管法可用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径150—200mm的孔，然后将三重注浆管插入孔内，按旋喷、定喷或摆喷的工艺要天津市建工工程总承包有限公司文件题名：旋喷桩工程工艺标准页数：共7页-10-求，由下而上进行喷射注浆，注浆管分段提升搭接长度不得小于100mm。2.在插入旋喷管前，先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，插入后作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。如因塌孔插人困难时，可用低压(0．1～2Mb)冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。3.喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数见表2或根据现场验确定。表2项目单管法二重管法三重管法参数喷嘴孔径（mm）Ф2-3Ф2-3Ф2-3喷嘴个数（个）21-22旋转速度（r/min）20105-15提升速度（mm/min）200-25010050-150机具性能高压泵压力（MPa）20-4020-4020-40流量（L/min）60-12060-12060-120空压机压力（MPa）/0.70.7流量（L/min）/1-1.31-1.3泥浆泵压力（MPa）//3-5流量（L/min）//100-150浆液配比：水：水泥；陶土：碱=（1-1.5）：1：0.03：0.0009注：高压泵喷射的（单管、二重管法）是浆液或（三重管法）水。4．三重管旋喷法工艺流程为：(1)先用振动打桩机将带有活动桩靴的套管打人土中，然后将套管拔出一段，拔出地面高度大于拟旋喷的高度，然后拆除上段套管；(2)安放钻机和慢速卷扬机，用以旋转和提升旋喷管；(3)将旋喷管通过钻机盘插入孔内；(4)接通高压管、水泥浆管、空压管，开动高压泵、泥浆泵、空压机和旋转钻机进行旋喷。用仪表控制压力、流量、风量。当分别达到预定数值时开始提升；(5)继续旋喷和提升直至预定的旋喷高度为止；天津市建工工程总承包有限公司文件题名：旋喷桩工程工艺标准页数：共7页-11-(6)拔出旋喷管和套管(图3—13)。5.当采用三重管法旋喷，开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送30s。在桩底部边旋转边喷射lmin后，再进行边旋转、边提升、边喷射。6.喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。7.当处理既有建筑地基时，应采取速凝浆液或大间隔孔旋喷和冒浆回灌等措施，以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象，影响被加固建筑及邻近建筑。8.桩喷浆量Q(L／根)可按下式计算：Q=H·q(1+β)/v式中Ⅱ——旋喷长度(m)；V——旋喷管提升速度(m／min)；q——泵的排浆量(L／min)；β——浆液损失系数，一般取0．1—0．2。旋喷过程中，冒浆量应控制在10％一25％之间。对需要扩大加固范围或提高强度的工程，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再喷一遍或两遍水泥浆。9.喷到桩高后应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。相邻两桩施工间隔时间应不小于48h，间距应不得小于4—6m。四、质量标准:(一)保证项目1.水泥的品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量，必须符合设计要求。2.高压喷射注浆(旋喷桩)深度、直径及旋喷体强度，必须符合设计要求。检验方法为钻机取样、标准贯入、平振荷载试验、开挖检查和检查施工记录。(二)允许偏差项目旋喷桩的允许偏差及检验方法见表3。天津市建工工程总承包有限公司文件题名：旋喷桩工程工艺标准页数：共7页-12-表3项次项目允许偏差（mm）检验方法规范、标准企业标准1桩位中心位移不大于50不大于45拉线和尺量检查2旋喷管垂直度不超过1.5H/100不超过1.3H/100用经纬仪或吊线和尺测量注：1．H为旋喷管长度；2．检查数量：按桩数抽查5％。五、成品保护:（一）旋喷桩施工完成后，不能随意堆放重物，防止桩变形。（二）雨季或冬季施工，应采取防雨、防冬措施，防止水泥土受雨水淋湿或冻结。六、安全措施:（一）施工时，对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。（二）高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止管爆裂伤人。（三）高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内；冬季施工，高压泵不得在负温下工作，施工完了应及时将泵和管路内的积水排出，以防结冰，造成爆管。（四）操纵钻机人员要有熟练的操作技能；了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能，严禁违章章操作。七、施工注意事项:（一）钻机就位后，应进行水平和垂直校正，钻杆应与桩位一致，偏差应在lOmm以内，以保证桩垂直度正确。（二）在旋喷过程中往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面，如冒浆量小于注浆量20％，可视为正常现象，超过者或出现不冒浆时，应查天津市建工工程总承包有限公司文件题名：旋喷桩工程工艺标准页数：共7页-13-明原因，采取相响应的措施。通常冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致，可采取提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋喷速度等措施，来减小冒浆量；不冒浆大多是地层中有较大空隙所致，可采取在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间或增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷。（三）在插管旋喷过程中，要防止喷嘴被泥砂堵塞，水、气、浆、压力和流量必须符合设计值，一旦堵塞，要拔管清洗干净，再重新插管和旋喷。插管时应采取边射水边插，水压力控制在1MPa，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。（四）钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断；拆卸钻杆要保持钻杆伸人下节100mm以上的搭接长度，以免桩体脱节。钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋喷，以防断桩，并应立即检修排除故障；为提高桩的承载力，在桩底部lm范围内应适当增加旋喷时间。作为端承桩应深人持力层2m为宜。（五）相邻桩施工间距宜大于4m，相邻两桩间距较小(D)，施工间隔时间，应不小于48h。（六）当处理既有建筑地基时，应采取速凝浆液或大间距隔孔旋喷和冒浆回灌等措施，以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象，影响被加固建筑及邻近建筑；同时应对建筑物进行沉降观测。（七）桩的质量检验应在旋喷施工结束4周后进行。八、质量记录:（一）水泥产品合格证书、复试报告。（