高压旋喷桩施工方案

1、工程概况天津滨津雅苑一期工程包括1—

3、5—

10、12-

16、20-23号楼、地库一至

四、地库六及配建1,工程地点位于天津市津南区八里台镇国家农业科技园区内，北至津港辅道,东至其他建设用地，南至阁榭路，西至八里台东路本次项目用地位于地块西南部分总建筑面积

44310.66ni2,其中最大单体建筑面积为

4466.88m2;本工程结构类型为框架、剪力墙结构；层数为-

1、

2、

3、

4、6层;最大建筑高度

20.2米，最大跨度

9.5米，最大基坑深度49米土方开挖

22.08万方高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的，本工程采用最新型PH-5D型高压旋喷桩机.

2、编制根据及工艺特点《建筑地基处理技术规范》《建筑地基基础工程施工质量验收规范》设计专项图纸；见附图

（1）施工机具设备简单，施工简便.

（2）具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉.

（3）噪声小，无污染

3、适用范围

（1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层

（2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理.

（3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性

4、工艺原理及设计要求4o1加固原理高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度

二、喷咀直径d和浆液稠度B加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度和浆T液稠度B成反比加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关

4.2成桩机理高压喷射注浆机理包括以下四种的成桩作1高压喷射破坏用土体作用喷射以脉冲流切割流形式冲击破使土体出现动压坏土空穴，土扩张体，体裂2混合搅拌杆在隙旋转提升过程流后部形成空隙，在喷射压力下，作用钻迫使土粒向着与喷咀移图1单管旋喷注浆示意图中，在射动方向相反的方向即阻力小的方向移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构3充填、渗透固结作用高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体4压密作用,高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分.旋喷桩固结体情况图4所示.渗透部分压缩部分搅拌混合部分硬化剂主体部分图4旋喷桩体固结情况图工艺设计要求4o34o3o1加固体直径的确定旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关,应通过现场试验确定当无试验资料时可参考表1选用.4o3o2布置形式桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑，分离布置的单桩可用于基础的承重，排桩、板墙可用作防水帷幕，整体加固则常用于防止基坑底部的涌土或提高土体的稳定性，水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层图5为一般桩的平面布置形式.表1旋喷桩直径参考值（m）单管法二重管法三重管法喷注种类土的类别0N5lo2±

0.2粘性土10N

200.8+

0.220N30Oo6±0o20N10lo0±0o2砂土10N

200.8±0o220N

300.6±0o2砂砾20N

300.6+

0.2注表中N为标准贯入实测锤击数、工艺流程5高压旋喷桩施工工艺流程图见图

6.图6施工工艺流程图充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋臧条件

（2）准备充足的水泥加固料和水.水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求，并有质量合格证.严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料一般水泥为硅酸盐水泥325o水要干净，酸碱度适中，pH值在5〜10之间

（3）根据补充勘探资料，在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进行试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能保持不变

（4）室内配合比试验根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过2〜5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比一般水灰比可取10〜15o为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量

（5）试桩试验.根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数

（6）推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表03m厚的种植土,杂物，并将原地面按设计要求整平，填出路拱根据施工现场实际情况,施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟.

（7）按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识施工工艺6o2

（1）钻机定位移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%〜

1.5%就位后，首先进行低压（

0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常

（2）制备水泥浆桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10〜20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为08mm）,过滤后流入浆液池,然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为08mm）,第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用.

（3）钻孔,当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）

（4）插管当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一.当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入其过程为启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉;直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（

0.5-1OMPa）边下管边射水

（5）提升喷浆管、搅拌喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20〜28MPa）,坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆若为二重管法或三重管法施工，在达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止6桩头部分处理,当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下10m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升

0.5m,直至桩顶停浆面7若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌按上述4〜6步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵，停止水泥浆的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机8清洗向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净.并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净.9移位移动桩机进行下一根桩的施工10补浆喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为L0的水泥浆补灌推荐的主要施工技术参数

6.31单重管法浆液压力20〜28MPa,浆液比重

1.30-149,旋喷速度30rmin,提升速度50cmzmino、推荐使用的主要机具设备7主要机具设备见表

2.表2主要机具设备表所用机具设备名称型号规格单管法二重管法三重管法SNS—H300水流Y-2型液压泵高压泥浆泵20Mpa~50MPa3XB型3W6B50MPa高压水泵3XB型3W7B20MPa钻机MDJ50—XP或PH—5D注浆管高压胶管

①19〜22mm工作压力、劳动力组织8单机作业每班人员组织分工见表

3.表3单机作业每班人员组织分工表序号职务人数职责班长全面掌握施工进度、质量和安全112钻机司机1操作钻机，维修保养和排除故障3泵工1操作泥浆泵、清水泵及维修保养4空压机司机1操作空压机及维修保养（单重管法不需要）5电工1负责钻机、电源、电路、工地照明及电气故障排除6钳工1全面维修保养机具设备普工倒运水泥，操作泥浆搅拌罐及倒灰和过滤72普工协助钻机工作（卸接钻杆、冲洗等）829技术人员1掌握施工技术、质量，填写工程日志和记录合计

11、质量要求及质量控制要点9旋喷桩施工质量要求

9.1旋喷桩施工质量要求应满足表4要求表4旋喷桩施工质量标准表序号项目允许偏差检查数量检查方法及说明1固结体位置（纵横方向）50mm用经纬仪检查（或钢尺丈量）固结体垂直度用经纬仪检查喷浆管

21.5%3固结体有效直径±60mm开挖05〜1m深后尺量桩体无侧限抗压强度不小于设计规定4复合地基承载力不小于设计规定56渗透系数不小于设计规定按设计要求数量注钻芯取样做桩体无侧限抗压强度试验、复合地基平板荷载试验和渗透系数试验应在成桩28天后进行,若设计有其他要求，按设计要求的时间进行检查质量控制要点9o2

（1）正式开工前应认真作好试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比

（2）旋喷过程中,冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径

（3）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10〜20cm的搭接长度，避免出现断桩.

（4）在旋喷过程中，如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷

（5）制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低不得使用受潮或过期的水泥浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时,应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜.

（6）在旋喷过程中，若遇到孤石或大漂石，桩可适当移动位置（根据受力情况，必要时可加桩），避免畸形桩或断桩7旋喷过程中，应按表4的要求作好施工记录表4旋喷注浆记录表工程名称钻孔机具高压泵型号空压机型号水泵型号注浆管直径喷嘴孔径喷嘴个数设计提升速度设计旋转速度设计注浆量浆液配比水泥标号实际有旋喷时间提升注浆量旋喷旋喷深度旋转速度旋喷压力冒浆量及供水压力供风压力效长度时分注浆孔编号m r/s MPam3残液状态MPa MPa日期m开始结束m/s现场负责人记录人:质量通病的处理9o31不冒浆或冒浆量少.通常原因是加固土层粒径过大，孔隙较多，可采取以下措施1加大浆液浓度，可以从11加大到13左右继续喷射2灌注粘土浆或加细砂、中砂，待孔隙填满后再继续正常喷射.3在浆液中掺加骨料4加泥球封闭后继续正常喷射5灌注水泥砂浆后，再将孔内水泥浆置换成粘土浆，待孔隙填满后继续正常喷射2冒浆量过大通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关，可采取以下措施1提高喷射压力2适当缩小喷嘴直径3适当加快提升速度由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法，在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用.3凹穴处理1在喷射灌浆完毕时，即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不在下沉2在喷射灌浆完成后，向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料，如采用水泥水1；

1.5的浆液.、施工安全注意事项10安全措施1011高压泥浆泵、必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作2钻机操作人员应具有熟练操作技能3施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故.安全阀中的安全销要进行试压检验试压检验到当地压力容器检验所检验，必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销4喷射浆自喷嘴喷出时、具有很高的能量，因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm5喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学填加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充分清洗，并及时到医院治疗6吊、放喷射管路时，严禁管下站人不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人.环境保护

10.21水泥、石灰细颗粒散体材料，应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖，不得沿途撒落2制定洒水防尘措施，指定专人负责现场洒水降尘3采取有效降噪措施4不得随意排放废弃的加固料目录、工程概况

1、施工依据及工艺特点

2、工艺原理及设计要求

3、工艺流程

4、操作要点

5、机具设备

6、劳动力组织

7、质量要求、施工安全89。