高壓噴射注漿法(旋噴樁法)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

1、高壓噴射注漿法（旋噴樁法）選噴樁法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等的地基加固。樁徑一般0.5-1.4m，最大2m，深達45m，其抗壓強度5-10mpa，滲透系數(shù)可降至10-7-10-8cm/s。a. 旋噴（一）施工準(zhǔn)備1. 材料（1）漿液材料以水泥為主材，加入不同外加劑后，可具有速凝早強、抗凍等性能。一般普硅425#純水泥漿，固結(jié)體強度28天可最大達1-2mpa。 固結(jié)體的強度和抗?jié)B性能（mpa）配漿用水淡水海水海水加2%cacl2備注灰砂比1：41：41：4抗?jié)B壓力（養(yǎng)護50天）0.5670.5170.583抗折強度（養(yǎng)護80天）2.5252.5192.45

2、0抗壓強度（養(yǎng)護60天）5.9587.6257.494 漿液配方及性能水灰比外加劑凝結(jié)時間h-min結(jié)合率%備注名稱占水泥重%1：1cacl2238-007-008088425#普硅1：1三乙醇胺0. 03 0.007-107-45同上nacl0. 030.57-106-451.2：1020-00cacl2312-0076-85三乙醇胺0.0514-0075-80nacl0.514-0075-80（2）噴漿量可按下列兩種方法計算取大值）（3）對地下水豐富的工程需要在水泥漿中摻入速凝早強劑，通常有氯化鈣、水玻璃及三乙醇胺等，用量為水泥用量的2%-4%，早期強度能提高1.6-2.4倍。（4）旋噴固

3、結(jié)體的平均抗壓強度為20mpa以上高強型，一般注漿用的水泥要求不低于525號普硅水泥，通常摻入高效能擴散劑有nno、nr3、nana2、na2sio3等。（5）對于有抗?jié)B要求的旋噴固體，不宜使用礦渣水泥，如僅要求抗?jié)B而無抗凍要求的可使用火山灰水泥，在水泥漿中摻入2%-4%的水玻璃，注漿用的水玻璃模數(shù)要求在2.4-3.4較為合適，濃度要在30-45波美度為宜。（6）對改善型，在水泥漿中摻入膨潤土，使?jié){液懸浮性增加，微減小水泥顆粒沉淀量，以至漿液的析水率減小，穩(wěn)定性強，其配方為：水：水泥：陶土：堿（水玻璃）=1：1：3：0.0009（7）在水泥漿中摻入其它外加劑，如鋁酸鈉、三乙醇胺（nr3）、-萘

4、磺酸鹽甲醛縮合物（nf）、氧節(jié)節(jié)樹脂磺酸鹽（crs）、亞甲基二萘磺酸鈉（nno）、沸石粉等，按不土要求的流定性和穩(wěn)定度凝結(jié)時間或提高抗壓強度作適當(dāng)選擇。2. 作業(yè)條件選噴注漿加固方案擬定前需要進行試驗性調(diào)查及工作準(zhǔn)備。（1） 工程地質(zhì)資料，各鉆孔柱狀圖及地質(zhì)剖面圖，有各土層的物理力學(xué)特性，化學(xué)成分，各種要求參數(shù)齊全。（2） 旋噴體作端承樁時，應(yīng)注意持力層頂面的起伏變化情況，用作摩擦樁的注意土層不均勻性，有無軟弱夾層。（3） 室內(nèi)配方，為了解噴射注漿后樁體可能有的強度和決定漿液合理配合比，必須取現(xiàn)場各層土樣，在室內(nèi)按不同的含水量和配合比進行配方試驗，優(yōu)選出最合理的漿液配方。（4） 根據(jù)估算噴射直

5、徑來選用噴射注漿的種類和噴射方式。（5） 旋噴樁其樁距l(xiāng)以旋噴直徑2-3倍為宜，布置形式按工程需要而定。（二）操作工藝旋噴樁是在普通化學(xué)注漿法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的加固土體的一種新方法，是采用高壓射水掘削巖土的一項技術(shù)。用高壓泵（一般為15-25mpa）把水泥系或水玻璃系漿液通過鉆桿端頭的特殊噴嘴，以高速噴入土層，噴嘴在噴漿液時，一面緩慢旋轉(zhuǎn)（20r/min）、一面徐徐提升（一般為15-30cm/min）高壓漿液的水平射流，不斷切削土層，并使強制切削下來的土與漿液進行混合，最后在噴射力的有效射程范圍內(nèi)形成一個由圓狀混合物連續(xù)堆積成圓形凝柱體。1. 旋噴是高壓射漿中的一種，在土中可能形成圓柱狀、盤狀

6、、壁狀和扇狀等單一形狀或兩種綜合固結(jié)體（水泥-土體）、旋噴注漿旋工工藝流程如下圖：高壓噴射注漿作業(yè)插管鉆孔調(diào)整鉆架角度鉆機就位器械清洗拔管噴射結(jié)束試管打管泥漿的排池處理作業(yè)2. 一般都是先把漿液管下（打）到預(yù)定加固范圍最深點，然后自上而下進行高壓噴射注漿（加凝固劑）切割土體，將開孔和灌注樁體同時進行，一次成樁，其工作步驟為：（1） 鉆機就位：鉆機需平置于牢固堅實的地方，鉆桿（注漿管）對準(zhǔn)孔位中心，偏差不超過10cm，打斜管時需按設(shè)計調(diào)整鉆架角度。（2） 鉆孔下管或打管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預(yù)定位置，可先鉆孔后下管，亦可直接打管，在下（打）管過程中，需防止管外泥砂或管內(nèi)水泥漿小塊堵塞噴嘴

7、。（3） 試管：當(dāng)注漿管置入土層預(yù)定深度后應(yīng)用清水試壓，若注漿設(shè)備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業(yè)。（4） 高壓注漿作業(yè)：漿液的材料、種類和配合比，要視加固對象而定，在一般情況下，水泥漿的水灰比為1：1-0.5，若用以改善灌注樁樁身質(zhì)量，則應(yīng)減小水灰比或采用化學(xué)漿。高壓射漿自上而下連續(xù)進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)，應(yīng)符合設(shè)計要求。噴射壓力高即射流能量大，加固長度大，效果好，若提升速度和旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)降低則加固長度，隨之增加，在射漿過程中參數(shù)可隨土質(zhì)不同改變，若參數(shù)不變，則容易使?jié){量增大。（5） 噴漿結(jié)束與拔管：噴漿由下而上至設(shè)計高度

8、后，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié)束，拔漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止?jié){液凝固時產(chǎn)生收縮的影響，拔管要及時，切不可久留孔中，否則漿液凝固后不能拔出。（6） 漿液沖洗：當(dāng)噴漿結(jié)束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。3. 旋噴法形式有單管法、二重管法、三重管法、多重管法、干噴法，各具特色，可根據(jù)工程要求和土質(zhì)任意選用。（1） 單管法：單獨噴射高壓水泥漿的單管法，使用42mm或50mm的地質(zhì)鉆桿為注漿管、噴射流為漿液，以20mpa壓力從噴嘴中噴出，直接沖擊切削土體，直徑一般0.3-0.8m，深度達45m。（2） 二重管法：高壓水泥漿液和壓縮空氣同軸噴射的二重管法，使用了雙通道的二重管，分別

9、輸送漿液和空氣二種介質(zhì)，噴射流為漿液及空氣，以20mpa的高壓漿液噴射流外環(huán)繞一圈0.7mpa 空氣噴射流，在它們共同作用下破壞土體。樁徑介于單管與三重管之間，一般為0.8-1m，深度達20m。（3） 三重管法：高壓水、壓縮空氣和水泥漿同時噴射的三重管法，施工時預(yù)先用鉆機（或振動樁機）鉆成直徑為150-219mm的孔，然后將三重旋噴管（ty-301型）插入孔內(nèi)旋噴，使用三根管子重合在一起，互不相通的三重管，分別輸送水、空氣和漿液三種介質(zhì)，噴射流為水和空氣，即以20mpa的水噴射流，外環(huán)繞一圈0.7mpa的空氣，漿液填充噴射流造成的空隙，樁徑一般為1-2m，深度達30m。4. 清水開孔、二次成樁

10、旋噴新工藝清水開孔噴注漿是將開孔與成樁工藝分開進行，開孔使用高壓清水由上至下，即鉆機立好以后，噴嘴即噴出壓力為20mpa以上高壓清水，用高壓水沖切土，旋轉(zhuǎn)鉆桿，并按每分鐘20cm的速度往下鉆，使噴射流成扁平的螺旋形沖切鉆桿周圍土體，形成圓柱形的空孔，鉆桿不斷往下鉆，由高壓水沖切出的泥漿不斷上冒，鉆孔不斷加深，鉆孔下至預(yù)定設(shè)計孔深，鉆孔便即告完成。待鉆桿下至預(yù)定深度后，漿噴射高壓水換成噴射高凝固漿液（水泥漿或水泥化學(xué)漿）進行旋轉(zhuǎn)，并徐徐提升鉆桿，借噴射旋轉(zhuǎn)的提升的協(xié)調(diào)作用，將凝固漿液和原鉆孔重的沉渣以及新的沖切土體旋轉(zhuǎn)成一體，從而固化成樁，鉆桿提升到那里，樁體就在那里形成。（三）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1.保證

11、項目（1） 旋噴樁使用的水泥品種、標(biāo)號、水泥漿的水灰比和外加劑的品種、單量必須符合設(shè)計要求。檢驗方法：檢查出廠證明、合格證、試驗報告。（2） 現(xiàn)場載荷試驗：確定單樁承載力。（3） 開挖檢查：旋噴樁體凝固7天后，經(jīng)開挖作直觀檢查、現(xiàn)場取樣、加工成標(biāo)準(zhǔn)試塊立方體，檢驗單軸抗壓強度。2.基本項目（1） 旋噴樁深度、直徑、整體性、樁體強度等及其物理力學(xué)性能必須符合設(shè)計要求。檢驗方法：鉆孔取樣檢驗和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，平板載荷試驗、開挖檢查和檢查施工日志。（2） 冒漿體試塊試驗，取施工過程中冒漿體試驗其物理性能，作為判斷強度參數(shù)，所取冒漿應(yīng)選取噴射后期的即水泥與土混合狀態(tài)較接近地下實際混合狀態(tài)的冒漿。（3）

12、檢查樁體均勻性，鉆孔取芯，并可檢驗抗壓強度。（4） 標(biāo)貫試驗，成樁后兩周內(nèi)進行試驗，根據(jù)觸探擊數(shù)n10用對比法來判斷樁身強度。3. 允許偏差旋噴樁的質(zhì)量允許偏差和檢驗方法應(yīng)符合下表的規(guī)定。檢查數(shù)量：按樁數(shù)抽5%。項目允許偏差檢驗方法樁體中心位置50拉線及尺量檢查鉆孔垂直度1.5h/100用測斜儀或吊線和尺量檢查（四）施工注意事項1. 避免工程質(zhì)量通病(1) 鉆機就位后應(yīng)進行水平、垂直校正，鉆桿應(yīng)與樁位吻合，偏差控制在10mm內(nèi)。(2) 旋噴樁施工前必須確定旋噴參數(shù)（旋噴速度、提升速度、噴最直徑）。旋噴施工主要技術(shù)參數(shù)項目單管法二重管法三重管法參數(shù)噴嘴直徑（mm）2-32-32-3噴嘴個數(shù)（個）

13、21-21-2旋噴速度（r/min）20105-15提升速度(m/min)20-25105-15機具性能高壓泵壓力（mpa）20-4020-4020-40流量（l/min）60-120（漿液）60-120（漿液）60-120（水）空壓機壓力（mpa）77流量（l/min）1-31-3泥漿泵壓力（mpa）-20-50流量（l/min）100-150漿液配合比水：水泥：陶土：堿=1.5：1：0.03：0.0009旋噴深層長樁，倘若單一固定旋噴參數(shù)形成直徑不均，上部較粗，下部較細的固結(jié)體，嚴(yán)重影響旋噴固結(jié)體的質(zhì)量和抗?jié)B作用，則應(yīng)根據(jù)不同深度、不同土質(zhì)情況變化，選擇合適的旋噴參數(shù)，才能獲得均勻密實的長

14、度。旋噴注漿加固土體的直徑（m ）單管法二重管法三重管法多重管法黏性土0<n<1010<n<2020<n<301. 2±0.20. 8±0.20.6±0.21.6±0.31.2±0.30.8±0.32-4砂性土0<n<1010<n<2020<n<301.0±0.20.8±0.20.6±0.21.4±0.31.2±0.31.0±0.3砂礫20<n<300.6±0.21.0±0

15、.3注：1.定噴加固土的長度為旋噴長度的1倍。 2.n為標(biāo)準(zhǔn)貫入值。（3）旋噴樁管達到預(yù)定深度后，應(yīng)進行高壓射水試驗，合格后方可噴射漿液，待達到預(yù)定壓力排量后，再逐漸提升旋噴管，深層旋噴時應(yīng)先噴漿后旋噴和提升，防止注漿管扭斷。 噴注種類固結(jié)體性質(zhì)單管法二重管法三重管法單樁垂直極限荷載（n）500-6001000-12002000單樁水平極限荷載（n）30-40最大抗壓強度（mpa）砂類土10-20，黏性土5-10，黃土5-10，礫砂8-20平均抗拉/抗壓強度1/5-1/10彈性模量（mpa）k×103干密度（g/cm3）砂類土1.6-2.0黏性土1.4-1.5黃土1.3-1.5滲透系

16、數(shù)（cm/s）砂類土10-5-10-6黏性土10-6-10-7礫砂10-6-10-7c（mpa）砂類土0.4-0.5黏性土0.7-1.0（角度）砂類土30-40黏性土20-30n（擊數(shù)）砂類土30-50黏性土20-30彈性波速（km/s）p波砂類土2-3黏性土1.5-20s波砂類土1.0-1.5黏性土0.8-1.0化學(xué)穩(wěn)定性能較好（4） 旋噴冒漿處理1） 冒漿：旋噴時高壓噴射在地基中切削土體，其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分長度為半徑的圓柱體。一部分細小的土粒被噴射漿液所置換，隨著液流被帶到地面上（俗稱冒漿），其余與漿液攪拌混合。2） 在旋噴過程中往往有一定數(shù)量土粒隨著一部分漿液沿著注漿管冒

17、出地面，通過對冒漿觀察，冒漿量小于注漿量20%為正?，F(xiàn)象，超過20%或完全不冒漿者，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施。3） 地層中有較大的空隙而引起不冒漿，則可在漿液中摻加適量的速凝劑，縮短固結(jié)時間，使?jié){液在一定范圍內(nèi)凝固。另外，還可在空隙地段增大注漿量，填滿空隙，再繼續(xù)正常旋噴。4） 冒漿量過大是有效噴射范圍與注漿量不適應(yīng)所致，可采取提高噴射壓力；適當(dāng)縮小噴嘴直徑；加快提升和旋噴速度等措施，減小冒漿量。5） 冒出地面漿液應(yīng)經(jīng)過慮、沉淀和調(diào)整濃度后才能回收利用，但回收難免沒有砂粒，故僅有二重管旋噴法可利用回收的冒漿再注漿。（5） 在插管旋噴過程中，要注意防止噴嘴被堵，水、汽、漿、壓力和流量必須符合設(shè)

18、計值，否則要拔管清洗，再重新進行插管和旋噴。使用雙噴嘴時，若一個噴嘴被堵，則用復(fù)噴方法繼續(xù)施工。插管過程中，為防止泥砂堵塞，可邊射水邊插管，水壓力控制在1mpa，高壓水噴嘴要用塑料布包裹，以免泥土堵塞。（6） 選用水泥應(yīng)經(jīng)試驗及過篩，其細度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)篩（孔徑0.08mm）的篩余量不大于15%，漿液攪拌后不得超過4小時，當(dāng)超過時應(yīng)經(jīng)專門試驗，證明其性能符合要求方可使用。（7） 鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸鉆桿要保持鉆桿有0.1m以上搭接長度，以免使旋噴固結(jié)體脫節(jié)，中途機械發(fā)生故障，應(yīng)停止提升、鉆桿和旋噴，以防止樁體中斷，并應(yīng)立即檢查，排除故障，為提高旋噴樁承載能力，在樁底部1m范圍內(nèi)應(yīng)采取

19、較長持續(xù)時間的措施。（8） 當(dāng)采取水泥漿進行旋噴時，在漿液與土攪拌混合的凝固過程中，由于漿液析水作用，一般均有不同程度收縮，造成固結(jié)時出現(xiàn)凹陷（凹陷通常在樁頂0.3-1m之間），深度隨土質(zhì)、漿液析出、固體直徑等因素而異，當(dāng)樁頭凹陷量大對土加固及防滲影響大，應(yīng)采取靜壓注漿補強。（9） 相鄰樁施工間距宜大于4m，相鄰兩樁施工間隔時間（樁距2d）應(yīng)小于48小時。（10） 作為端承樁，應(yīng)深入持力層2m為宜。（11） 旋噴旋噴高壓射漿可處理灌注樁質(zhì)量問題，具體措施：1） 砼灌注樁有裂縫、孔洞、斷樁等質(zhì)量問題時，可在原樁位鉆孔，取出樁芯，在鉆孔內(nèi)注射高壓漿液，使樁體獲得濃水泥漿填充，增加其整體性。2） 當(dāng)砼樁長不足，樁尖未達到持力層或泥渣土過厚的灌注樁，可采用接樁處理，在灌注樁下端至持力層范圍內(nèi)高壓射漿，使柱狀固結(jié)體與灌注樁相連。3） 當(dāng)灌注樁有縮頸、樁體橫截面積小，在原樁位旁邊噴一個至數(shù)個旋噴樁相連，增大原樁截面，提高樁承載力。4） 對摩阻力小軟土層的灌注樁采用旋噴，可改變軟土性質(zhì)，增大樁摩阻力。2. 主要安全技術(shù)措施旋噴