高 壓 旋 噴 支 護(hù) 樁

1、高 壓 旋 噴 支 護(hù) 樁施 工 工 法高壓旋噴支護(hù)樁施工工法田祥圣 常 云 殷鳳余 吳澤銘1.前言隨著高新科技的推廣應(yīng)用，建筑企業(yè)也采用了新材料、新工藝替代以往的傳統(tǒng)做法，旋噴止水支護(hù)樁大大的改善了基坑降水的施工難度，降低了工程成本，提高了工程施工進(jìn)度，贏得了較好的社會信譽(yù)。是項值得推廣和應(yīng)用的新技術(shù)。2.工法特點 高壓旋噴支護(hù)樁施工工藝對處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等，具有很好的加固、止水效果，并且對大基坑支護(hù)效果尤佳，其施工簡捷、機(jī)械投入量少、施工工期短。3.適用范圍適用于深基坑工程止水，地基加固、圍壩、河堤、下雨較多的作業(yè)環(huán)境等。適用于施工作業(yè)場地較小的施工

2、環(huán)境，適用于基坑垂直支護(hù)施工。4工藝原理 高壓旋噴樁施工工藝，不僅止水、而且可以作直坡支護(hù)的原理，如直坡支護(hù)加錨桿噴錨直坡支護(hù)的效果會更佳，并能應(yīng)用到深水中施工作業(yè)，使圍堰與高壓旋噴樁有機(jī)地結(jié)合，不僅解決了圍堰下沉穿過較厚堅硬性粘土層的難度，同時也克服了承臺開挖到砂層、亞砂土層中止水、支護(hù)的難題。本文著重介紹高壓旋噴樁加錨桿噴錨直坡支護(hù)在基坑周邊施工中的應(yīng)用。5.施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程降 水鉆機(jī)就位引孔（擴(kuò)孔）到設(shè)計標(biāo)高封堵垂向噴嘴攪 漿由下向上旋噴作業(yè)到設(shè)計頂沖 洗移 位錨桿支護(hù)施工5.2降水方案5.2.1降水井及明溝降水根據(jù)現(xiàn)場實際情況，該工程位置距離周邊建筑物及道路比較近，

3、為防止因降水和支護(hù)對周邊建筑產(chǎn)生影響，采用如下處理措施。對于該工地的降水采用先圍后降的施工方法，在基坑的周邊采用隔水帷幕，阻斷來水通道，在基坑內(nèi)采用明排的施工方法進(jìn)行降水，總體排水至附近的污水井或雨水井中。5.2.2降水井身結(jié)構(gòu)設(shè)計1.井管采用外徑400mm的無砂混凝土管，每節(jié)管長950mm，壁厚50mm，孔隙率2530%。2.將下端1.5m長井管作為沉砂管，坐落于井底上；沉砂管以上1.0m井管作為濾管綜合，以上3.0m井管作為輔助工作管段，工作段和輔助工作段井管外包一層60目尼龍網(wǎng)；井管上端高出自然地面約0.30m，加蓋井蓋。3.井管與井孔之間的環(huán)狀間隙填入直徑為35mm的小粒徑石屑濾料，以

4、增強(qiáng)過濾效果；環(huán)隙上端1.50m段填粘土進(jìn)行封閉。4.抽水潛水泵下至距井底1.52.5m處；抽水管采用直徑1.50吋的塑料管，潛水泵揚程 25m。5.2.3輔助降水設(shè)計1.底局部加深部位對于基坑槽底電梯井坑、集水坑等局部加深部位，如水位未降至開挖面以下，可在坑內(nèi)人工挖集水井，井徑600mm，井深約1.5m，埋設(shè)外徑400mm的無砂砼井管，四周空間填濾料，井管內(nèi)下入潛水泵抽水。2.基坑邊坡土體滲水地下水主要含于滲透系數(shù)較小的粉粘土層，其含水層底板高于槽底，降水井不能完全將其輸干，少量水可能沿含水層地板從坡面滲出。對此，可在槽底開挖排水盲溝和集水坑。排水盲溝上口寬0.30m，下口寬0.20m，深0

5、.25m；集水坑直徑600mm，深度0.50m，埋設(shè)無砂砼井管，排水盲溝及井管周圍填濾料，下泵抽水；集水坑間距根據(jù)滲水量設(shè)置，一般為1525m，盲溝坡度不小于1。5.3旋噴隔水帷幕施工方案的設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)：采用單管旋噴相互嚙合形成隔水帷幕。加固體直徑為700mm。為保證旋噴樁的嚙合嚴(yán)密，成孔位置按0.55m考慮，旋噴樁樁長為12m（樁長可根據(jù)基坑深度確定）。水泥漿液為普通純水泥漿，水灰比0.8：11.5：1。水泥為32.5水泥，粘土層內(nèi)的水泥用量為300kg/m，砂層內(nèi)的水泥用量為450kg/m。水泥漿注漿壓力為25-30MPa。提速為15-20cm/分鐘。鉆速為15-18轉(zhuǎn)/分鐘?？孜黄?/p>

6、為50mm。不能一次提升而需要數(shù)次卸管時，卸管后的搭接長度為不宜小于100mm。5.4旋噴支護(hù)施工技術(shù)5.4.1.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，使鉆桿對準(zhǔn)孔位的中心。同時為保證鉆孔達(dá)到設(shè)計要求的垂直度，鉆機(jī)就位后，必須作水平校正，使其鉆桿軸線垂直對準(zhǔn)鉆孔中心位置。5.4.2.鉆孔定位后經(jīng)檢驗合格后開始鉆進(jìn)至設(shè)計旋噴樁的底部，鉆孔的目的是為了將旋噴注漿管插入預(yù)定的地層中。5.4.3.插管插管是將旋噴注漿管插入地層預(yù)定的深度，使用SX76C液壓旋噴鉆機(jī)，鉆孔時，插管與鉆孔兩道工序合二為一，鉆孔完畢，插管作業(yè)即完成。5.4.4.噴射作業(yè)當(dāng)噴管插入預(yù)定深度后，由下

7、而上進(jìn)行噴射作業(yè)。5.4.5.沖洗當(dāng)噴射提升到設(shè)計標(biāo)高后，旋噴即告結(jié)束。施工完畢應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈，管內(nèi)機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。5.4.6.移動機(jī)具 把鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新的孔位上。5.5錨桿支護(hù)施工5.5.1錨桿方案的設(shè)計參數(shù)1.根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置三道預(yù)應(yīng)力錨桿，具體設(shè)計數(shù)據(jù)如下：預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計數(shù)據(jù)層序錨 孔直 徑(mm)垂直間距(m)水 平間 距(m)錨 桿傾 角()錨筋直徑(mm)錨筋長度(m)鋼腰梁規(guī)格一1501.501.30151根1860鋼絞線12.018#槽鋼二1501.501.30151根1860鋼絞線11.018#槽鋼三1501.501.30151根1860鋼絞線11.0

8、18#槽鋼2.預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固段長度為7m，錨桿施加預(yù)應(yīng)力為100KN，鎖定拉力為70KN，錨桿鎖定在鋼腰梁上。5.5.2工藝流程和技術(shù)要求施工工藝流程：測量定孔位鉆機(jī)就位調(diào)整鉆機(jī)角度成孔至設(shè)計深度提鉆檢查孔深下錨筋孔底灌注水泥漿補(bǔ)漿設(shè)置反力梁養(yǎng)護(hù)張拉鎖定1.錨桿成孔施工1).根據(jù)土質(zhì)情況用螺旋錨桿機(jī)干作業(yè)成孔，如果螺旋錨桿機(jī)無法干作業(yè)成孔時，則采取水泥漿護(hù)壁工藝成孔或全套管鉆機(jī)進(jìn)行成孔。2).成孔深度不小于設(shè)計深度，鉆至孔底后空轉(zhuǎn)排虛土。3).嚴(yán)格控制孔位、角度、孔深、孔徑，且不得向兩邊傾斜，終孔深度應(yīng)大于設(shè)計深度。4).遇情況及時請技術(shù)負(fù)責(zé)人處理，埋鉆不準(zhǔn)強(qiáng)拉硬頂，更不準(zhǔn)反轉(zhuǎn)。2.錨筋下置

9、1).按設(shè)計要求的型號、規(guī)格、長度制作錨筋，錨筋長度應(yīng)預(yù)留出用于張拉的長度。2).錨桿的自由段范圍內(nèi)的鋼絞線應(yīng)用塑料管包好。3).每隔1.5-2.0m設(shè)置中心支架，并用鉛絲捆住綁實。4).錨筋下置須專人指揮，不準(zhǔn)強(qiáng)推，以防塌孔，錨筋下置連同注漿管一同下置孔底。3.錨桿灌漿1).嚴(yán)格控制水灰比在0.5，記錄用料量，水泥漿要攪拌充分。2).錨桿注漿用BW250/50壓漿泵，常壓0.2-0.3MPa,注漿時漿液必須過篩,每孔的漿必須在初凝前注完,一次注漿半小時后進(jìn)行二次補(bǔ)漿,如滲漿嚴(yán)重,可補(bǔ)2-3次，灌注中途不準(zhǔn)隨意停泵，以防堵塞。3).結(jié)束后及時清理機(jī)械及管路。4.張拉與鎖定1).錨桿張拉鎖定是錨

10、桿施工的一個極重要環(huán)節(jié)，應(yīng)在技術(shù)負(fù)責(zé)人指導(dǎo)下進(jìn)行。2).錨固段強(qiáng)度大于15Mpa并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等級的75%后方可進(jìn)行張拉，張拉時錨筋中心、錨具中心以及千斤頂中心應(yīng)在同一軸線上。錨桿張拉至設(shè)計荷載，穩(wěn)定一定時間，記錄張拉值和錨桿變形值，當(dāng)錨桿無衰減時退至設(shè)計鎖定力進(jìn)行鎖定。3).錨桿張拉順序應(yīng)考慮對臨近錨桿的影響。4).錨桿宜張拉至設(shè)計荷載的0.9-1.0倍后,再按設(shè)計要求鎖定。5).錨桿張拉控制應(yīng)力不應(yīng)超過錨桿桿體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的0.7倍。6).預(yù)應(yīng)力張拉鎖定工藝流程上好錨具安裝千斤頂開動油泵加荷量變形初始值卸荷至鎖定值鎖定量相對變形量預(yù)張拉到設(shè)計軸向拉力值5.錨桿驗收試驗要求1).一般規(guī)定a.錨桿

11、錨固段漿體強(qiáng)度達(dá)到15Mpa或達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度等級的75%時可進(jìn)行錨桿試驗。b.加載裝置（千斤頂、油泵）的額定壓力必須大于試驗壓力，且試驗前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。c.加荷反力裝置的承載力和剛度應(yīng)滿足最大試驗荷載要求。d.計量儀表（測力計位移計等）應(yīng)滿足測試要求的精度。e.驗收試驗錨桿的數(shù)量應(yīng)取錨桿總數(shù)的5%，且不得少于3根。2).驗收試驗a.最大試驗荷載應(yīng)取錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值。b.錨桿驗收試驗加荷等級及錨頭位移測讀間隔時間應(yīng)符合下列規(guī)定：.初始荷載宜取錨桿軸向拉力設(shè)計值的0.1倍。.加荷等級與觀測時宜按下表規(guī)定進(jìn)行。錨桿張拉荷載及觀測時間如下：荷載分級0.1N0.2N0.4N0.6N0.8N1.0N鎖

12、定觀測時間55510 10 15N=設(shè)計張拉力.在每級加荷等級觀測時間內(nèi)，測讀錨頭位移不應(yīng)少于3次。.達(dá)到最大試驗荷載后觀測15min,卸荷至0.1N，并測讀錨頭位移。5.6施工注意事項5.6.1流量不變而壓力突然下降時，應(yīng)檢查各部位的泄漏情況，必要時拔出注漿管，檢查密封性能。5.6.2出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時，若系土質(zhì)松軟則視為正?，F(xiàn)象，可適當(dāng)進(jìn)行復(fù)噴；若系附近有空洞、通道，則應(yīng)不提升注漿管繼續(xù)注漿直至冒漿為止或拔出漿管待液凝固后重新注漿。5.6.3壓力稍有下降時，可能系注漿管被擊穿或有孔洞，使噴射時能力降低。此時應(yīng)拔出注漿管進(jìn)行檢查。5.6.4壓力陡增超過最高限值、流量為零、停機(jī)后壓力仍不變

13、動時，則可能系噴嘴堵塞，應(yīng)拔管疏通噴嘴。5.6.5當(dāng)高壓噴射注漿完畢后，或在噴射注漿過程中因故中斷，短時間（小于或等于漿液初凝時間）內(nèi)不能繼續(xù)噴漿時，均應(yīng)立即拔出注漿管清洗備用，以防漿液凝固后拔不出管來。5.6.6為防止因漿液凝固收縮，產(chǎn)生加固地基與建筑基礎(chǔ)不密貼或脫空現(xiàn)象，可采用超高噴射（旋噴處理地基的頂面超過建筑基礎(chǔ)底面，其超高量大于收縮度）、回灌冒漿或第二次注漿等措施。5.6.7應(yīng)在專門的記錄表格上做好自檢，如實記錄施工的各項參數(shù)和詳細(xì)描述噴射注漿時的各種現(xiàn)象，以便判斷加固效果并為質(zhì)量檢驗提拱資料。6.材料與設(shè)備6.1材料普32.5#水泥、中砂、碎石或豆石、鋼筋網(wǎng)片、錨桿、60目尼龍網(wǎng)、

14、6.5的鋼筋、18#槽鋼、1860鋼絞線、無砂混凝土管小粒徑石屑濾料。6.2施工機(jī)具名稱序號機(jī)械名稱規(guī)格單位數(shù)量1液壓旋噴鉆機(jī)SX76C臺12高壓聚能泵XPB-90E臺13攪拌罐ZC-200A臺14儲漿筒L-4m3臺15空氣壓縮機(jī)柴油臺16攪漿機(jī)5KW臺17噴射機(jī)10KW臺18電焊機(jī)25KW臺19鋼筋切割機(jī)5KW臺110混凝土泵60KW臺111鋼筋拉伸機(jī)5KW臺17.質(zhì)量措施7.1施工質(zhì)量要求7.1.1旋噴回結(jié)體直徑1.4m，不出現(xiàn)斷層。7.1.2引孔直徑130。7.1.3引孔垂直度0.5%。7.1.4引孔深度確保進(jìn)入隔層1m。7.1.5樁位偏差20mm。7.1.6引孔沉渣20mm。7.2質(zhì)量

15、保證措施7.2.1設(shè)備安裝平穩(wěn)對正，開孔前須嚴(yán)格檢查樁位和開孔角度。7.2.2引孔鉆具巖墊管長度不小于3m，同心度要好。7.2.3確保引孔濃度達(dá)到設(shè)計要求，需用取心鉆具。確保噴底進(jìn)入泥質(zhì)髟巖隔水層1m。7.2.4保持引孔泥漿性能，孔壁完整，不坍孔，確保高噴管順利下至孔底。7.2.5高噴管下井前需在井口試驗檢查，防止噴嘴堵塞。7.2.6高噴管下至距孔底0.5m時，應(yīng)先啟支漿泵送漿，同時旋轉(zhuǎn)下放，下至于孔底（開噴深度）后，再啟動高壓泵和空壓機(jī)，各項參數(shù)政黨后方可提升。7.2.7漿液配制必須嚴(yán)格按照配比均勻上料，經(jīng)常檢查測定漿液比重，并做好記錄。7.2.8高噴作業(yè)中，必須注意觀察水、氣、漿壓力和流量

16、達(dá)到設(shè)計要求，發(fā)現(xiàn)異常，要立即停止提升，查明原因，及時處理。7.2.9分節(jié)拆卸高噴管時，動作要快，盡量縮短停機(jī)時間。7.2.10因故停機(jī)（卸管或處理故障）時，需將近高噴管下放至超過原高噴深度0.1-0.5m處，重新開機(jī)作業(yè)，以避免回結(jié)體出現(xiàn)新層。7.2.11持武漢地層（較大礫石層或較硬地層）應(yīng)降低提升速度，高噴參數(shù)不當(dāng)孔段應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴。7.2.12采用兩序施工（間隔一個）防止串孔。7.2.13及時回灌，保持孔內(nèi)漿滿。連續(xù)施工時可采用冒漿回灌。7.2.14為確?；亟Y(jié)體強(qiáng)度，冒漿將不得回收和利用。7.2.15遇農(nóng)藥、油、漏水、作業(yè)班漿孔段，應(yīng)停止提升，繼續(xù)注漿，冒漿正常后再提升；漏失嚴(yán)懲時應(yīng)采取堵漏

17、措施，并做好記錄。7.2.16高噴作業(yè)時，各崗位要明確分工，統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)一致。7.2.17高噴結(jié)束后，要立即清洗管路設(shè)施。7.2.18各種記錄資料及時整理上報。7.2.19在旋噴樁施工中，樁的垂直度精度必須控制在1以內(nèi)，引孔孔位誤差小于5cm，才能保證樁間的咬合，否則會引起滲水，給施工控制帶來難度。8.安全措施8.1認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員和施工班組兼職安全員參加的的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.2全體人員應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行各工種的安全操作規(guī)程及有關(guān)規(guī)定。8.3

18、施工前，施工負(fù)責(zé)人要向操作人員做專項技術(shù)安全交底，關(guān)鍵部位要下技術(shù)指導(dǎo)書。8.4施工人員進(jìn)入現(xiàn)場要服從安全員的指揮和監(jiān)督。進(jìn)場施工人員必須符合有關(guān)勞務(wù)人員用工的有關(guān)規(guī)定及條例，證件齊全。8.5施工人員進(jìn)入現(xiàn)場要進(jìn)行“三級”安全教育。8.6每天班前五分鐘，施工負(fù)責(zé)人必須做施工安全注意事項專項交底。8.7現(xiàn)場電器設(shè)備要有漏電保護(hù)器，電纜應(yīng)設(shè)可靠絕緣。8.8各種機(jī)電設(shè)備均應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)管理，電工持證上崗。8.9現(xiàn)場用電設(shè)備必須實行三級供電，兩級保護(hù)。8.10護(hù)坡樁成孔后應(yīng)設(shè)孔蓋，以免人員、物體墜入。8.11夜間施工，工地應(yīng)有足夠的照明。8.12土方施工機(jī)械和運輸車輛在進(jìn)場前進(jìn)行徹底的檢修和保養(yǎng)，確保施

19、工期間機(jī)械的正常運轉(zhuǎn)。8.13土方開挖后，按現(xiàn)場安全防護(hù)要求在基坑的周圍搭設(shè)安全保護(hù)欄桿，避免人員跌落坑中。采用48鋼管搭設(shè)，立桿、斜撐桿間距3m，兩道護(hù)身桿，高1.2m，8.14施工時，挖掘機(jī)嚴(yán)禁碰撞護(hù)坡樁、錨桿。8.15施工中如遇地下障礙物（包括古墓、各種管道、管溝、電纜、人防等）時，立即暫停施工，及時報告經(jīng)理部，待妥善處理后方可繼續(xù)施工。9.環(huán)保措施9.1所有土方運輸車輛進(jìn)入現(xiàn)場后禁止鳴笛,以減小噪音。9.2所有施工人員應(yīng)保持現(xiàn)場衛(wèi)生，生產(chǎn)及生活垃圾均裝入運土車中帶走，不得隨處拋撒。9.3為保持環(huán)境衛(wèi)生，避免運土車發(fā)生遺灑，在現(xiàn)場搭設(shè)拍土架，指派專人負(fù)責(zé)將運土車上的土拍實并蓋好帆布，避免路上遺灑。9.4在大門出口處設(shè)置沖洗車槽，每輛車必沖洗。9.5每天收車后項目經(jīng)理部指派專人清掃馬路，以達(dá)到環(huán)衛(wèi)要求。9.6嚴(yán)禁廢棄的生活用品隨手拋灑，保持現(xiàn)場環(huán)境清潔。9.7現(xiàn)場內(nèi)施工人員禁止抽煙、隨地大小便。9.8施工機(jī)械要經(jīng)常清洗，保證外表干凈。10.效益分析10.1技術(shù)效益高壓旋噴樁施工工藝，施工工序簡捷，施工周期短，保證基坑邊坡安全穩(wěn)定，施工現(xiàn)場整潔美觀，基礎(chǔ)施工方便，止水效果較好，能確