高速鐵路路基基底加固-高壓旋噴樁施工

高壓旋噴樁1旋噴樁概念2旋噴樁適用條件3旋噴樁工藝流程4質(zhì)量檢驗及施工注意事項旋噴樁概念PART1旋噴樁加固原理

旋噴樁特點

旋噴樁分類旋噴樁概念

旋噴樁加固原理旋噴樁系利用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿端頭的特制噴頭，以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，同時鉆桿一面以一定的速度旋轉(zhuǎn)，一面低速徐徐提升，使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌夏?，形成具有一定強度的圓柱固結(jié)體（即旋噴樁），從而使地基得到加固。旋噴樁的特點是：1.可提高地基的抗剪強度；2.能利用小直徑鉆孔旋噴成比孔大8～10倍的大直徑固結(jié)體；3.可用于已有建筑物地基加固而不擾動附近土體；4.施工噪聲低，振動小；可用于任何軟弱土層，可控制加固范圍；5.設(shè)備較簡單、輕便，機械化程度高；料源廣闊，施工簡便。旋噴樁概念

旋噴樁加固原理旋噴樁概念

旋噴樁加固原理高壓旋噴法基本種類有單管法、二重管法、三重管法和多重管法四種，單管法一般用于軟土地基加固以增加軟土地基承載力，二重管法及三重管法常用于咬合樁防水帷幕等工程，特別在城市地鐵工程地下車站進、出口處施工防水、基礎(chǔ)加固效果明顯。旋噴樁適用條件PART2旋噴樁適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂土、濕陷性黃土、人工填土及碎石土等的地基加固?？捎糜诩扔薪ㄖ托陆ㄖ牡鼗幚?，深基坑側(cè)壁擋土或擋水，基坑底部加固防止管涌與隆起，壩的加固與防水帷幕等工程。旋噴樁適用條件旋噴樁工藝流程PART3

主要機具設(shè)備

施工工藝流程

漿液材料及水灰比

施工控制旋噴樁工藝流程

主要機具設(shè)備旋噴樁施工主要機具設(shè)備包括：高壓泵、鉆機、漿液攪拌器等；輔助設(shè)備包括操縱控制系統(tǒng)、高壓管路系統(tǒng)、材料儲存系統(tǒng)以及各種管材、閥門接頭安全設(shè)施等。旋噴樁施工工藝流程：旋噴樁工藝流程施工工藝流程（1）試樁及確定工藝參數(shù)：為保證施工質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格遵守試樁要求，在展開大批量制樁前進行試樁，以校驗施工工藝參數(shù)是否合理，現(xiàn)根據(jù)工程經(jīng)驗提出試樁用工藝參數(shù)如下：①注漿管：提升速度15～20cm；旋轉(zhuǎn)速度20～25r/min。②水：壓力25～30MPa；流量85L/min。③漿液壓力：≥20MPa；流量＞60L/min。④空氣：壓力0.8～1Mpa；流量0.7m3/min。⑤水灰比：1:0.8～1：1旋噴樁工藝流程施工工藝流程（2）鉆機就位。鉆機安放在設(shè)計的孔位上并應(yīng)保持垂直，施工時旋噴管的允許傾斜度不得大于1%。（3）鉆孔。單管旋噴使用MJ-50型旋轉(zhuǎn)鉆機，鉆進深度可達20m以上，適用于標(biāo)準(zhǔn)貫入度小于40m的砂土和粘性土層，當(dāng)遇到比較堅硬的地層時宜用地質(zhì)鉆機鉆孔。鉆孔的位置與設(shè)計位置的偏差不得大于50mm。旋噴樁工藝流程施工工藝流程（4）插管。插管是將噴管插入地層預(yù)定的深度。使用MJ-50鉆機鉆孔時，插管與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時插管作業(yè)同時完成。如使用地質(zhì)鉆機鉆孔完畢，必須拔出巖芯管并換上旋噴管插入到預(yù)定深度。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa；若壓力過高，則易將孔壁射塌。旋噴樁工藝流程施工工藝流程（5）噴射作業(yè)。當(dāng)噴管插入預(yù)定深度后，由下而上進行噴射作業(yè)，技術(shù)人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計要求，并隨時做好記錄，繪制作業(yè)過程曲線。當(dāng)漿液初凝時間超過20h,應(yīng)及時停止使用該水泥漿液(正常水灰比1:1，初凝時間為15h左右)。旋噴樁工藝流程施工工藝流程（6）打入鋼管。當(dāng)噴射完成后立刻在鉆孔中心的位置打入60鋼管，打入深度到強風(fēng)化巖面為止。鋼管用打樁錘分段壓入，為了保證鋼管能順利插入，每段鋼管長度為1～3米；鋼管連接方式為中間加套筒焊接，以保證打入鋼管的豎直度。(7)沖洗。噴射施工完畢后，應(yīng)把注漿管等機具設(shè)備沖洗干凈，管內(nèi)、機內(nèi)不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管和軟管內(nèi)的漿液全部排除。（8）移動機具將鉆機等機具設(shè)備移到新孔位上。旋噴樁工藝流程施工工藝流程高壓噴射注漿的主要材料為水泥，對于無特殊要求的工程，宜采用強度等級為32-5級及以上的普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，使用前進行嚴(yán)格檢測，防止過期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)等，以免影響成樁質(zhì)量。根據(jù)需要可加入適量的外加劑及摻和料。外加劑和摻和料的用量，應(yīng)通過試驗確定。配制水泥漿液時，用水應(yīng)符合現(xiàn)行《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63)的有關(guān)規(guī)定。采用飲用水，不得采用污水、地下水；水灰比控制在1：1。旋噴樁工藝流程漿液材料與水灰比根據(jù)噴射工藝要求，漿液應(yīng)具備良好的可噴性及足夠的穩(wěn)定性。當(dāng)處理既有建筑地基時，應(yīng)采用速凝漿液或跳孔噴射和冒漿回灌等措施，以防噴射過程中地基產(chǎn)生附加變形和地基與基礎(chǔ)間出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。同時，應(yīng)對建筑物進行變形監(jiān)測。高壓噴射注漿的施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、加固要求通過試驗或根據(jù)工程經(jīng)驗確定，并在施工中嚴(yán)格加以控制。旋噴樁工藝流程漿液材料與水灰比（1）鉆機就位應(yīng)平穩(wěn)，立軸、轉(zhuǎn)盤與孔位對正，高壓設(shè)備與管路系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)計及安全要求，防止管路堵塞，密封良好。（2）噴射注漿應(yīng)注意設(shè)備開動順序。二重管、三重管的水、氣、漿供應(yīng)應(yīng)有序進行，銜接緊密。旋噴樁工藝流程施工控制（3）對深層長樁應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，分層選擇適宜的噴射參數(shù)，保證成樁均勻一致。（4）在高壓噴射注漿過程中，當(dāng)出現(xiàn)壓力突增或突降、大量冒漿或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)措施。旋噴樁工藝流程施工控制（5）注漿完畢應(yīng)迅速拔出注漿管，樁頂凹坑應(yīng)及時以水灰比為0.6的水泥漿補灌。（6）高壓旋噴樁樁體無側(cè)限抗壓強度、樁長及成樁均勻性應(yīng)符合設(shè)計要求。（7）高壓旋噴樁處理后的復(fù)合地基承載力應(yīng)符合設(shè)計要求。旋噴樁工藝流程施工控制（8）鉆機成孔和噴漿過程中，應(yīng)將廢棄的加固料及冒漿回收處理，防止環(huán)境污染。（9）高壓旋噴樁施工允許偏差應(yīng)按右表的要求控制。旋噴樁工藝流程施工控制旋噴樁工藝流程施工控制質(zhì)量檢驗及施工注意事項PART4

質(zhì)量檢驗

施工注意事項（1)高壓旋噴注漿可根據(jù)工程要求和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗采用開挖檢查、取芯、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、載荷試驗或圍井注水試驗等方法進行檢驗，并結(jié)合工程測試、觀測資料及實際效果綜合評價加固效果。檢驗點布置在下列部位：①

有代表性的樁位；②

施工中出現(xiàn)異常情況的部位；③地基情況復(fù)雜，可能對高壓旋噴注漿質(zhì)量產(chǎn)生影響的部位。質(zhì)量檢驗及施工注意事項質(zhì)量檢驗（2)豎向承載旋噴樁地基竣工驗收時，承載力檢驗應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗和單樁載荷試驗。載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗條件時，并宜在成樁28d后進行。檢驗數(shù)量為樁總數(shù)的0.5％～1％，且每項單位工程不應(yīng)少于3點。質(zhì)量檢驗及施工注意事項質(zhì)量檢驗（1）在旋噴樁施工區(qū)采用1,4,7…，間隔跳打的方法進行施工。（2）鉆機或旋噴機就位時機座要平穩(wěn)，立軸或轉(zhuǎn)盤要與孔位對正，傾角與設(shè)計誤差一般不得大于0.5°。質(zhì)量檢驗及施工注意事項施工注意事項質(zhì)量檢驗及施工注意事項施工注意事項（3）噴射注漿前要檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)。設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計要求，管路系統(tǒng)的密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物。（4）噴射注漿作業(yè)后，由于漿液析水作用，一般均有不同程度收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，所以應(yīng)及時用水灰比為0.6的水泥漿進行補灌，并要預(yù)防其它鉆孔排出的泥土或雜物進入。（5）為了加強固結(jié)體尺寸，或?qū)ι顚佑餐?，為了避免固結(jié)體尺寸減小，可以采用提高噴射壓力、泵量或降低回轉(zhuǎn)與提升速度等措施，也可以采用復(fù)噴工藝：第一次噴射(初噴)時，不注水泥漿液，初噴完畢后，將注漿管邊送水邊下降至初噴開始的孔深，再抽送水泥漿，自下而上進行第一次噴射(復(fù)噴)。（6）在噴射注漿過程中，應(yīng)觀察冒漿的情況，以及時了解土層情況，噴射注漿的大致效果和噴射參數(shù)是否合理。采用單管或一重管噴射注漿時，冒漿量小于注漿量20%為正常現(xiàn)象，超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)的措施。質(zhì)量檢驗及施工注意事項施工注意事項（7）對冒漿應(yīng)妥善處理，及時清除沉淀的泥渣。在砂層中用單管或二重管注漿旋噴時，可以利用冒漿進行補灌已施工過的樁孔。但在粘