旋喷桩施工方案及施工工艺(高压旋喷桩作业指导书—中铁欢迎关注、转发、收场)

Posted 2023-05-28

篇首语：别裁伪体亲风雅，转益多师是汝师。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了旋喷桩施工方案及施工工艺(高压旋喷桩作业指导书—中铁欢迎关注、转发、收场)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

旋喷桩施工方案及施工工艺(高压旋喷桩作业指导书—中铁欢迎关注、转发、收场)

高压旋喷桩作业指导书

一、适用范围：

适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理。

二、编制依据：

《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》(铁建设〔2005〕160 号)

《交通土建软土地基工程手册》

《地基处理技术及工程应用》

三、高压旋喷桩定义：

高压旋喷桩－高压旋喷是高压喷射注浆法的一种。高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆（或水）以高压流的形式从喷嘴内射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转，固节体呈圆柱状。

四、高压旋喷桩作业内容

高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本标段设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。

1、施工准备：

1）技术准备

根据设计要求本线高压旋喷桩选用 PO42.5 矿渣硅酸盐水泥浆，水灰比 0.8：1～1.2：1，水泥土无侧限抗压强度不小于 2800Kpa。配方试验在室内进行。室内配方试验配制试样时，其配合比必须与实际施工的配合比相符。因此，根据实际采用的喷射参数计算单位时间中水泥浆用量及水的用量，并根据单位时间内被处理土量，计算出水泥土混合液中各种成分即水泥、外加剂、土粒和水的比例。用这样的方法在室内制作试件，其配合比相当于某一特定的喷射注浆施工条件，可以判断不同喷射条件下的加固强度，以及选用适当的参数，以满足预期的设计要求。配合比试验结束后，形成完整的试验报告，并递交监理工程师审核，经监理工程师认可后，方可用于施工。每工点施工前按照室内配合比进行成桩工艺性试验（不少于 2根），以复核地质资料以及设备、工艺、是否适宜，开挖检查固结体尺寸及连续性，验证喷射注浆方法对地层的适应性和可靠性；取样制作标准试件进行各种力学物理性能试验，验证试验结果是否与理论配合比一致；进行载荷试验和透水试验等，验证试验结果是否满足设计要求，最终通过试喷结果合理选择喷射技术参数。并报监理单位确认后，进行大面积施工。

根据设计资料绘制旋喷桩布桩图，并注明桩位编号及施工说明。

2）场地准备

原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。

3）机具设备准备

喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物，并准备适量的常规配件。

检查电源、线路，并做好照明准备工作。

4）人员准备

配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行技术交底、安全交底。

2、钻孔作业

在准备工作完成后，由钻机操作手负责钻机正确就位。就位后，开始施钻。在钻进过程中，由钻机操作手负责做好孔深、回水颜色、土层情况及各种异常情况等原始施工记录。并按技术交底要求钻至设计标高。

3、喷射作业

在成孔后，校验孔位、孔深及垂直度，均满足设计和规范要求后，开始喷射作业。钻机操作手负责喷射时喷射方向、提升速度等操作控制；搅拌机操作手负责操作搅拌机搅拌浆液，并做好每孔喷射用浆桶数、每桶材料用量、搅拌时间、单位时内间内水泥用量等施工原始记录；输送设备操作手负责空气压缩机、高压泥浆泵的操作，并负责记录气、浆的压力和流量，发现异常及时通知工长；试验员负责施工中制浆的质量控制，并负责现场质量检验。

4、设备清洗

喷射作业完成后，把注浆管等机具设备冲洗干净。

5、其它

施工时设置工长一名，工长负责对参加施工的所有人员的协调与管理，并对施工中所有工序质量负责。电工负责施工电源、线路照明设备的安装。

五、施工工艺

施工工艺流程见“旋喷桩施工工艺流程图”。

旋喷桩施工工艺流程图

1、钻机就位

钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差不得施工场地平整钻机就位钻孔、插旋喷管，至设计标高喷射作业开始边旋喷边提升旋喷结束，成桩冲洗注浆管等机具设备钻机等机具设备移到新孔位大于 50mm。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差 1％内，钻机就位后，必须作水平校正，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好桩机。

2、造孔

钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否符合规范要求。（孔位纵横向偏差不大于 50mm、孔深不小于设计深度、垂直度偏差不大于 1％）

3、下注浆管

成孔合格后即可下入注浆管到预定深度。在下管之前，必须进行地面试喷，检验喷射装置及气、浆发生装置是否正常。

4、喷射注浆作业

将注浆管下到预定深度后，检验喷射方向、摆动角度，进行地下试喷，一切正常后即可自下而上进行喷射作业。施工过程中，必须时刻注意检查浆液初凝时间、气浆流量及压力、提升速度、旋摆速度、喷射方向等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，如遇故障及时排除。

5、冲洗器具

喷射作业完成后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

6、移动机具：

将钻机等机具设备移到新孔位上。

六、施工工艺要点

1、变参数喷射

由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。若采用单一的技术参数来喷射长桩，则会形成直径或长度极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低。为确保质量，需根据钻孔时获得的孔位处地层情况，对不同深度或不同土层采用不同的技术参数，对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间，适当放慢提升速度和旋摆速度或提高喷射压力和泵量。

2、重复喷射

在不改变喷射技术参数的条件下，对同一孔位作重复喷射，既能增加土体破坏的有效长度，从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。有关试验资料表明，在黏性土中复喷一次直径可增大 38％，在砂性土中可增大 50％。

3、冒浆处理

在喷射注浆过程中，有一定数量的土颗粒与水、浆混合后，沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察，可及时了解地层状况，判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时，首先检查提升速度、旋摆喷速度速度、气、浆流量和压力等技术参数，及时采取措施调整。

1）压力骤然上升或压力过高流量偏低时，说明有堵嘴或管路被堵塞现象，应及时停喷，真检查气浆软管，必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。

2）流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能，更换过度磨损的喷嘴。

3）流量压力均偏低时，应及时停喷检查修理相应发生装置。

4）不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低气压力流量，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。

5）冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过所需浆量所致。双管法施工可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。

4、搭接处理

在施工中会出现种种故障造成注浆间断，为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层，影响固结体均匀性和整体性，必须进行搭接处理。搭接长度不小于 10cm。

5、分序喷射

高压喷射注浆施工时，在水泥土浆液固结硬化之前，有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。高压喷射注浆应分序隔孔施工，防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。相邻孔喷射作业间隔时间不得小于 2-5d。如发现窜孔现象，用沙袋堵塞窜孔冒浆出口。

6、防止凹穴

旋喷施工在终喷后由于空气的排出以及水泥土浆液渗漏、析水和沉淀作用，水泥土混合浆液在凝固过程中存在不同程度的收缩，最终固结体顶部将出现一个凹穴。采取以下措施予以消除：

1）采取超高喷射注浆方法，即喷射注浆的顶面，其超高量应大于收缩高度，可在施工中具体掌握。

2）在浆液凝固前回灌冒浆捣实。

七、检验控制项目与方法

1、高压喷射注浆所用的水泥和外掺剂品种、规格及质量应符合设计要求。

检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥和外掺剂，袋装水泥每 200t 为一批、散装水泥 500t 为一批，当袋装水泥及外掺剂不足 200t 或散装水泥不足 500t 时也按一批计。每批抽样检验 1 组。

检验方法：检查产品质量证明文件及抽样检验。

2、浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。

检验数量：施工单位每根桩施工过程中抽样检验 2 次。

检验方法：观察并用浆液比重计检测浆液密度。

3、高压旋喷桩的数量、布桩形式应符合设计。

检验数量：施工单位全部检验。

检验方法：观察、现场清点。 4、高压旋喷桩的长度应符合设计。

检验数量：施工单位每根桩检验。

检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志。检查施工纪录。

5、高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度应满足设计要求。

检验数量：施工单位抽样检验桩总数的 2‰，且不少于 3 根。

检验方法：桩完工后 28d，在每根检测桩桩径方向 1／4 处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。

6、高压旋喷桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。

检验数量：总桩数的 2‰，且每检验批不少于 3 根。

检验方法：平板载荷试验。

7、高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法

八、安全环保措施

1、现场设专职安全员，负贡施工前安全交底及施工现场安全施工。

2、电器系统设专人负责，配备电器保护装置，随时检查。

3、设备定期检修，施工机具设备必须由专职人员按操作规程操作。

4、施工人员进入现场必须戴安全帽。

5、施工前对施工人员进行专项交底。

6、施工中注意对环境的保护，开挖泥浆池，泥浆沟，注意泥浆的回收；水泥袋设专人负责回收，尽量减少施工对周围环境的破坏和干扰。

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