旋喷桩的简介、施工方法、施工组织方案、质量问题处理措施以及在工程中的应用

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1、1 旋喷桩的简介、施工方法、施工组织方案、质量问题处 理措施以及在工程中的应用 2011 年 4 月 29 日 2 目 录 第一章第一章 旋旋喷桩简喷桩简介介 .4 1.1 旋旋喷桩喷桩.4 1.2 高高压压旋旋喷桩喷桩.4 第二章第二章 高高压压旋旋喷桩喷桩施工方法施工方法 .9 2.1 适用范适用范围围.9 2.2 基本基本规规定定.9 2.3 施工准施工准备备.10 2.4 施工工施工工艺艺.12 2.5 质质量量标标准准.17 2.6 施工施工试验计试验计划划.20 2.7 安全文明施工安全文明施工.20 第三章第三章 高高压压旋旋喷桩喷桩施工施工组织组织方案方案 .22 3.1 编编

2、制依据制依据.22 3.2 编编制原制原则则.22 3.3 施工准施工准备备.22 3.4 施工工施工工艺艺.22 3.5 施工中施工中应应注意的注意的问题问题.24 3.6 冬期施工措施冬期施工措施.25 3.7 施工机械配置施工机械配置.26 3.8 质质量保量保证证措施措施.27 3.9 施工施工阶阶段安全措施段安全措施.27 3.10 劳动劳动保保护护措施措施.28 3.11 文明施工保文明施工保证证措施措施.28 3.12 环环境保境保护护措施措施.29 第四章第四章 旋旋喷桩喷桩施工施工质质量量问题问题及及处处理措施理措施 .30 4.1 固固结结体体强强度不均匀、度不均匀、缩颈缩

3、颈.30 4.2 压压力上不去力上不去.30 4.3 压压力力骤骤然上升然上升.31 4.4 钻钻孔沉管困孔沉管困难难偏斜、冒偏斜、冒浆浆31 4.5 固固结结体体顶顶部下凹部下凹.31 第五章第五章 三管法旋三管法旋喷桩喷桩施工施工 .33 5.1 施工原理及工施工原理及工艺艺流程流程.33 5.2 施工工施工工艺艺参数参数.34 5.3 旋旋喷桩喷桩施工方法施工方法.35 5.4 旋旋喷桩喷桩施工技施工技术标术标准准.36 5.5 施工施工检查检查内容内容.37 5.6 成成桩质桩质量量检查检查.38 5.7 质质量保量保证证措施措施.38 3 第六章第六章 既有既有铁铁路路基路路基边边坡

4、斜打旋坡斜打旋喷桩喷桩施工工法施工工法 .40 6.1 前言前言.40 6.2 工法特点工法特点.40 6.3 适用范适用范围围.40 6.4 工工艺艺原理原理.40 6.6 劳动劳动力力组织组织.44 6.7 主要机具主要机具设备设备配置配置计计划划.44 6.8 质质量控制措施量控制措施.44 6.9 安全保安全保证证措施措施.45 6.10 环环保措施保措施.46 6.11 经济经济效益分析效益分析.46 6.12 工程工程应应用用.46 第七章第七章 旋旋喷桩喷桩在工程中的在工程中的应应用用 .48 7.1 高高压压旋旋喷桩喷桩作作为为止水帷幕的止水帷幕的应应用用.48 7.2 高高压

5、压旋旋喷桩喷桩在深水低在深水低桩桩承台施工中的承台施工中的应应用用.55 7.3 高高压压旋旋喷桩喷桩在北京某深基坑止水帷幕中的在北京某深基坑止水帷幕中的应应用用.58 7.4 高高压压旋旋喷桩喷桩在涵洞在涵洞过过渡段地基渡段地基补强处补强处理中的理中的应应用用.64 7.5 高高压压旋旋喷桩喷桩在在桥桥基施工堤身防滑基施工堤身防滑处处理中的理中的应应用用.70 7.6 高高压压旋旋喷桩喷桩在在软软土地基加固中的土地基加固中的应应用用.75 7.7 高高压压旋旋喷桩喷桩在邵在邵怀怀高速公路高速公路软软基加固中的基加固中的应应用用.79 7.8 水泥旋水泥旋喷桩喷桩在地在地铁铁工程中的工程中的应

6、应用用.84 4 第一章 旋喷桩简介 1.1 旋旋喷桩喷桩 1.1.1 科技名科技名词词定定义义 中文名称：旋喷桩 英文名称：rotary churning pile;jet grouting pile 定义：将带有喷嘴的注浆管下入钻孔内旋转，并以高压喷射水泥浆，使之 与周围土颗粒混合凝结硬化而成的桩。 1.1.2 简简介介 旋喷桩兴起于二十世纪七十年代的高压喷射注浆法，八、九十年代在全国 得到全面发展和应用。实践证明此法对处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、 沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果，我国已将其列入现行的地基与基 础施工规范。 旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，

7、将预先配制 好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速 喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆 边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结 体，从而使地基达到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下 钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆土比例和质量。 1.2 高高压压旋旋喷桩喷桩 1.2.1 定定义义 高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连 续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成 本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。 1.2.2 工作

8、原理工作原理 高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后（或引孔旋喷一体机），利 用高压旋喷台车把安有水平喷嘴的注浆管下到设计标高，利用高压设备使喷嘴 以一定的压力把浆液喷射出去，高压射流冲击切割土体，使一定范围内的土体 5 结构破坏，浆液与土体搅拌混合固化，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形 桩体，凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一 体的固结体，该工艺起到止水与土体加固的作用。 1.2.3 施工工施工工艺艺 施工工艺流程见图 1. 图 1 高压旋喷桩施工工艺流程图 1.桩孔测量定位 (1) 依据规划红线图，总平面图及桩位布置图等资料，测量放出控制点轴 线，请业主及监

9、理复测验收。 (2) 在不受施工影响的地方设置若干个永久性控制点及方向线，根据总平 面布置图及桩位布置图建立测量控制网。 (3) 用经纬仪及水准仪测量定位，并经二次检测确认无误后方可确定旋喷 6 孔位，并在孔位之上做上明显和稳定的标记。 2.钻孔施工 钻进成孔：先采用工程钻机引孔。 钻孔直径和深度：钻孔时，其引孔口径为 110mm130mm，终孔直径 不小于 91mm。终孔深度为设计要求深度以下 500mm。 引孔钻进时，原则上采用清水钻进，若出现垮孔，采用优质膨润土作为制 浆用主要材料，新制泥浆配合比拟为：水 750L，粘土 650kg，碳酸钠 68kg， 如采用双重管引孔旋喷一体机，则引孔

10、由旋喷台车自身完成。 施工时，分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统，防止串浆、混浆。 3.水泥浆液制备 （1）浆液和水泥材料：高喷灌浆采用 32.5 普通硅酸盐水泥或复合水泥， 浆液水灰比为 111.51，水泥掺量为 18%，采用高速搅拌机搅拌，纯拌合 时间不少于 1 min，且应连续制浆。 （2）浆液搅拌及浆液质量控制：选用 ZJ-400 型高速搅拌机，进行浆液搅 拌，由送浆工对浆液浓度、密度、温度和时间等进行检测和记录，据此控制浆 液质量。 4.高压旋喷灌浆施工 （1）地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，为了直观检查高 压系统的完好性以及是否能够满足使用要求，首先应进行地面试喷。 （

11、2）开喷：喷管先至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水 开喷。待各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既 定的提升速度进行喷射灌浆。 （3）高喷灌浆保持全孔连续一次作业，作业中因拆卸喷射管而停顿后， 重复高喷灌浆长度不小于 0.3m。 （4）在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异 常，甚至不返浆等情况时，查明原因后即使处理。 （5）当孔内出现严重漏浆，拟采取以下措施进行处理： A.降低喷射管提升速度或停止提升； B降低喷水压力、流量进行原地灌浆； C喷射水流中掺加速凝剂； 7 D加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆； E向孔内冲填砂、土等堵

12、漏材料。 （6）在高喷灌浆过程中，水泥用量根据现场土层情况确定，保证 180250kg/m（180 度摆喷）。 （7）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时，拟采取 加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。 （8）装、卸喷射管时，采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。 （9）高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时 回灌，直至浆液面不下降为止。 （10）施工中如实记录高压旋喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情 况及处理等。 1.2.4 质质量保量保证证措施措施 (1) 设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。施工时应控 制好高喷桩的标高。 (2)

13、保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。 (3) 高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。 (4) 高喷管下至距孔底 0.5m 时，应先启动浆泵送浆，同时旋转下放，下至 于孔底（开喷深度）后，再启动高压泵和空压机，各项参数达到要求后方可提 升，提升速度控制在 815cm/min。 （5）高压旋喷作业时各压力参数如下： 三重管： 浆压：0.23 MPa 水压：2030 MPa 气压：0.40.7 MPa 两重管： 浆压：20 MPa 气压：0.40.7 MPa 直径达到 1300mm 的旋喷桩采用三重管，小于 1300mm 的旋喷桩可采 用双重管。 (6) 浆液配制必须严

14、格按照配比均匀上料，经常检查测定浆液比重，并做 8 好记录。 (7) 高喷作业中，必须注意观察水、气、浆（两重管为气、浆压）压力和 流量达到设计要求，发现异常，要立即停止提升，查明原因，及时处理。 (8) 分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。 (9) 因故停机（卸管或处理故障）时，需将近高喷管下放至超过原高喷深 度 0.10.5 m 处，重新开机作业，以避免回灌体出现新层。 (10) 遇到较硬地层时应降低提升速度，高喷参数达不到要求孔段应进行复 喷。 (11) 采用两序施工（间隔一个）防止串孔。 (12) 为确保回灌体强度，冒浆不得回收和利用。 (13) 遇漏水孔段，应停止提升，继续

15、注浆，冒浆后再提升；漏失严重时应 采取堵漏措施，并做好记录。 (14) 高喷作业时，各岗位要明确分工，统一指挥，协调一致。 (15) 高喷结束后，要立即清洗管路设施。 (16) 各种记录资料及时整理上报。 9 第二章 高压旋喷桩施工方法 高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连 续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成 本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。 2.1 适用范适用范围围 (1) 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、 粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。 (2) 当土中含有较多的大粒径

16、块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过 多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应 根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和 技术参数。 (3) 高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构 的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使 用。 (4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑 止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管 道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝 体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。 2.2 基本基本规规定定 (1) 高压喷射注浆地基工程的设计和施工，应因地制宜，综合考虑地基类型 和性质、地下水条件、上部结构形式、荷载大小，场地环境、施工设备性能等 因素，做到技术先进，经济合理，确保工程质量。 (2) 高压喷射注浆法的注浆形式分旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等 3 种 类别。根据工程需要和机具设备条件，可分别采用单管法、二管法和三管法， 加