高压旋喷桩工艺及注意事项说明

广三高速公路扩建工程（第I合同段）施工图设计高压旋喷桩说明高压喷射注浆法是利用高压泥浆泵等高压发生装置，通过安装在钻杆杆端的特殊喷嘴，向周围土体喷射浆液，同时钻杆以一定速度逐步向上提升，注入剂形成高压喷出后具有很大的动能，产生高速高压的喷射流，借助高压喷射流使一定范围内的土体结构遭到切削破坏，并使土体与喷射浆液混合、胶结、硬化，从而在地基中形成具有较高强度的水泥土桩，达到改良土质、增加地基强度、减少土体压缩变形的目的。高压旋喷桩适用于因施工机械工作面宽度、净高及施工安全等各方面因素影响，导致施工机械无法进场及开展施工的软基路段。本设计标段存在多处高压线横跨主线路基，需采用高压旋喷桩进行复合地基处理，高压旋喷桩有效桩径不小于50cm。（1）高压旋喷桩的施工工艺与技术参数施工前须对场地进行清表处理，并进行一定深度的换填，采用单重管进行喷射作业。1)施工程序布孔——钻机就位——钻孔——插管——喷射作业——拔管——清洗机具——移开机具——回灌注浆。①布孔：按设计要求准确的进行旋喷桩桩位布设；②钻机就位：钻机进场安置在布设的桩位上，钻杆杆端必须对准桩位中心，垂直度偏差小于0.5o；③钻孔：钻机就位后钻孔至设计深度；④插管：钻孔完成后插入喷射注浆管；⑤喷射作业：该项操作是高压旋喷桩施工中最关键的一个环节，带有喷头装置的旋喷转杆钻至预定深度后，启动高压泵，待泵量泵压正常并达到设计要求后，自孔底由下而上进行喷射施工作业，旋喷钻杆边喷边提升，直至设计标高为止；⑥拔管：旋喷作业完成后拔出注浆管，并做好桩顶标记；⑦清洗机具：注浆施工完成后，清洗注浆泵、喷嘴、送浆泵、浆液搅拌机以免堵塞；⑧移动机具：将旋喷机具设备移至下一个孔位，进行同样的循环操作。2)高压喷射注浆技术参数①高压旋喷桩直径要求旋喷加固土体有效直径不小于50cm；②喷射注浆压力不小于20MPa；③旋喷提升速度20~25cm/min；④注浆管旋转速度18~25r/min；⑤浆量Q=80~100L/min；⑥水泥土桩固结体28天单轴抗压强度标准值≥2MPa；⑦水泥土固结桩体28天单桩承载力要求不小于250KN。3)高压喷射浆液处理段地下土层含水量多在20%~50%之间，同一层位间含水量相对稳定，高压旋喷桩喷射浆液采用32.5R（新标准）的普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比1：1，设计用灰量不少于180Kg/m，旋喷桩桩底应进入持力层1m。（2）施工注意事项1)桩位布设偏差应小于5cm，钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴要与孔位对正倾角偏差不得大于0.5o；2)钻孔至设计深度后，须经现场检测确认满足设计深度要求后方能进行注浆，喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求，管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物；3)水泥严格按照设计要求的配合比配置，禁止使用受潮或过期的水泥，掺粉煤灰后的水泥浆使用前必须过筛，以防堵塞喷嘴，在注浆过程中应防止水泥浆离析沉淀，搅拌时间超过4小时的水泥浆液不可再使用；4)为满足设计桩径及强度要求，需严格保证注浆压力及注浆量，对深层硬土，为避免固结体尺寸减小，可采取提高注浆压力、泵量或降低回转、提升速度措施。5)喷射注浆过程中应避免断浆现象，输浆管不能发生堵塞；6)在喷射注浆成桩过程中须拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时停止注浆，最后停机；待拆卸完毕继续喷浆时，须重新启动高压泵，待泵量泵压正常并达到设计要求后，才能开始注浆，开始喷射注浆的孔段必须与前段搭接10cm，以防止固结体脱节出现断桩现象；7)在喷射注浆过程中，应观察返浆情况的发生，以便及时了解土层情况、喷射注浆效果和喷射参数是否合理。返浆量小于注浆量的20%属正常现象，超过20%或完全不冒浆广三高速公路扩建工程（第I合同段）施工图设计时，应查明原因并采取相应的处理措施；8)喷射注浆达到设计顶标高后，继续用注浆泵注浆，待水泥浆从孔口返出后，即可停止注浆；9)喷射作业完成后，由于喷射浆液的离析作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，所以应及时采用水灰比为0.5的水泥浆进行补灌，并要防止其它钻孔排出的泥土杂物进入。10)旋喷桩施工作业期间，需采取一定处理措施对返浆进行妥善处理，以免对已填筑的路基造成损坏，施工完成后应再次碾压已填路基，确保满足设计压实度要求。（3）质量检验该项工程属地下隐蔽性较大的地基处理工程，工程质量的好坏直接影响到路基拼接质量，因此须进行严格的质量检测工作。1)检测内容a固结体的整体性、均匀性和垂直度；b固结体的有效直径和有效加固长度；c固结体的强度特性，包括单桩承载力、抗压强度、复合地基承载力等指标。2)检测时间、强度指标高压旋喷桩28天单桩承载力250KN，抗压强度不小于2MPa。3)检测方法a开挖检查，适用于桩基顶标高接近地面时采用，主要检测旋喷桩的桩径、单桩承载力及抗压强度；b钻孔检查，主要检测单孔喷射注浆固结质量，钻孔取样并做成试件进行物理力学性能试验；4)检测频率检测量为施工总数的1%，处理段落较小的路段至少检测两个点。当检测结果不满足设计要求时，应加大检测力度，在不合格的点位附近进行补喷或采取有效的补救措施。