旋喷桩施工工艺

1、为了获得旋喷桩施工时的技术标准参数：旋喷速度、喷射压力、提升速度、流量等，在大面积旋喷桩作业前，按施工图纸的要求和监理工程师的指示，首先进行现场旋喷桩试桩，以最终确定施工技术参数，据以指导整个旋喷桩施工。

2、旋喷桩试桩工作具体安排：

（1）、玉溪南车站站内涵洞的地质情况基本相似，故只需要确定一个地点作为试桩点就能适用两处涵洞地基。考虑施工方便等因素，确定在H1DK0+915 1-2.5m盖板箱涵进行旋喷桩试桩；

H1DK0+915涵设计参数：

地质情况：为上覆第四系 (Ｑ4)粉质黏土、淤泥质黏土； 设计桩长：货场联络线桩长12m(上游涵洞)，98根，共长1176m; H9号道桩长13m(上游涵洞), 133根，共长1729m;

设计平均桩径：0.5m;

旋喷桩桩底嵌入粉质黏土＜5＞层≥1.0m,加固后复合地基应力 fspk≥150KPa;

（2）、具体桩位选择在出入口翼墙外侧位臵的桩，试桩数量3根。

（3）、时间安排在：2007年3月15日～3月20日。 （4）、施工参数：

旋喷施工工艺参数表

转 速 提 速 高 压 水 r/min Cm/min 10 10 压 缩 空 气 浆 液 流量压力流量压力流量 压力 材料 水灰比 L/min MPa m3/min MPa L/min MPa 70 14—24 3 ≥0.7 水泥 1∶1 80 0.3-0.5 （5）、施工方案、工艺：为了选择适当的喷射参数（旋喷速度、喷射压力、提升速度、流量），施工时应选择几种不同参数加以变换来进行现场加固体的成桩试验（每米水泥用量130、140、150Kg）。施工结束后根据试桩质量检测（浅层开挖、钻取岩心等）、复合地基应力载荷试验等综合试验结果来确定适当的施工参数。

（6）、试桩施工质量检测：浅层开挖、钻取岩心。在高压喷射注浆结束28天后进行。桩位偏差5cm，桩体垂直度不大于1.5%。

（7）、旋喷桩加固地基后,须采用载荷试验检测复合地基应力fspk≥0.15MPa。载荷试验前须对桩头进行处理，在桩头上做一个一定面积的承台，在承台与桩头之间设臵30cm厚碎石褥垫层，使桩头与地基形成一个整体受力。承台面积1.0m×1.0m。 5.3.2 施工方法

1、每座涵洞从涵洞出入口往涵洞中心施工旋喷桩，即由外向内的施工顺序进行。

2、首先根据施工图纸进行放样定位，旋喷施工拟采用三管、二喷嘴法直接喷射水泥浆。喷嘴直径为1.8-2mm，钻孔后套管跟进，穿过软土层进入W4强风化层面顶，并进行打入式止水。钻孔进入W4内0.8-1.3m旋喷时，先将孔内套管上提到设计旋喷体顶高程，让其脱离旋喷段，然后将喷管下入孔底，按先送水，次送气，后送浆、喷管原位旋转的步骤，自下而上进行旋喷作业，直至设计桩顶高程。每项孔旋喷结束后，及时向孔内回灌，保证桩顶密实。

5.3.3 旋喷桩施工程序 1、钻机就位

按施工图纸规定的桩位进行放样定位，其中心误差不大于5cm，然后将钻机安装在设计的孔位上，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位臵，校正水平，成孔偏斜率不大于1.5％。 2、钻孔

钻孔施工采用150型地质钻机钻孔，泥浆护壁，确保孔壁稳定。 3、下喷管

当钻孔完成后，拔出钻具，换上旋喷管下入预定深度，为防止泥沙堵塞喷咀，应边射水，边下管，水压力控制在1Mpa以内，以避免水压力过高，将孔壁射塌。 4、旋喷作业

当旋喷管下入预定深度后，立即按设计配合比搅拌浆液。旋喷开始，即旋转提升旋喷管，同时灌浆机开始向喷射管底孔送浆，工作人员必须时刻检查灌浆流量、风量、高压水、压力，旋转提升速度等参数，并随时做好记录。 5、冲洗

当旋喷提升到设计高度后，旋喷结束。施工完毕后，立即对注浆管等机具设备进行冲洗，管内机内不得残存水泥浆。 6、转移机具

将钻机等机具设备移到新孔位上。 5.3.4 旋喷桩施工参数 1、旋喷设备的选定

根据规范要求，高压旋喷压力为14-24Mpa，为保证设计压力，本工程拟采用的主要机械设备有高压水泵：3S2型高压水泵，设计压力为70Mpa，排量156L/min，功率75kW。此水泵结构紧凑，体积小，重量轻，效率高，动力端曲轴采用流针式接触，长时间运转升温低，是连续作业高压细射流设备的优秀力源，也是地基基础处理的优秀设备。

MD-50型高压旋喷注（灌）浆泵是高压旋喷灌浆中的关键设备之一，MD-50型高压注浆泵，具有重量轻，多用高压，定量（或变量），即可泵送清水，又能泵送高密度泥浆的特点，综合技术性能具有领先水平，最高压力65Mpa，柱塞直径φ45，往复次数180/min，柱塞数量少，柱塞行程120mm。

VY-9/7-a型空气压缩机，容积9m3/min，排气压为0.9Mpa，功率75kW。

高喷灌浆台车GP1500-6型液压高喷台车，底架为液压步履式。

制浆机（搅浆机）200L卧式自动配料制浆机。 2、压力的选定

施工用水压力选定为14-24Mpa，水流量为70～80L/min，浆液压力为1.0～2.0 Mpa，流量为70～80L/min，风压力为0.7Mpa，气量3m3/min。试桩时对此参数进行一定变换，最终根据试验桩结果确定喷射压力。 3、提升速度

施工中提升速度控制在10cm/min左右，以避免提升速度过快，造成固结体直径减少，影响喷射水流对土体的破碎程序，造成土中一部分粘性土成块地与浆液搅拌混合，降低固结体地强度。试桩时对此参数进行一定变换，最终根据试验桩结果确定提

升速度。 4、旋转速度

为保证工程质量，旋转速度10～15/min，依地层情况适当调整。试桩时对此参数进行一定变换，最终根据试验桩结果确定旋转速度。 5、喷咀

喷咀是旋喷灌浆的关键部分。高速喷射水流时，在喷咀带出的动能大小，除与泵压有关外，与喷咀的几何形状也有着密切的关系。在施工中，每喷灌一个孔应对喷咀进行试验检查，以避免喷咀堵塞，保证喷射质量。

5.3.5水泥浆的制作

根据本工程特点，我部将分设2个移动式制浆点集中搅拌配制，然后将配制好的浆液输送到各用浆点，使用浆液从制备到用完不得超过3h。 5.3.6 高压旋喷灌浆

旋喷灌浆的优点是操作简便，而为旋喷服务的设备比较多，工种比较复杂，为了使各种旋喷设备运转良好，协调一致以便保证工程质量，在施工中我们采用如下操作程序。 1、现场高压喷射试验

（1）、在现场喷射注浆作业开始前，按施工图纸的要求和监理人员的指示，选择地质条件具有代表性的区段，并按室内试验选定的配合比进行高压喷射注浆的工艺试验，以选定布孔方式、孔距、排距和孔深以及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。 （2）、试验结束后，应根据监理人指示钻取芯样进行固结体的均

匀性、整体性、强度和渗透性等试验，并将试验成果提交监理人。 2、旋喷前检查高压旋喷设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。喷咀内及注浆管不得有任何杂质，注浆管接头的密封圈必须良好。

3、钻机喷射机组就位后，应保证立轴式转盘中心对正，成孔的倾斜度不大于1.5％。施工时根据图纸规定的桩位进行放样立位，其中心允许误差不得大于5cm。钻机造孔成孔后，再插入喷管到预定深度，经验收合格后，方可进行高压喷射注浆。 4、在下喷管和旋喷过程中，要注意防止喷咀被堵，在拆卸或安装注浆管时动作要快，水、气、浆的压力和流量必须符合设计值，否则要拔管清洗再进行下管和旋喷。

5、旋喷时做好压力、流量和浆液的量测工作，并要求逐项记录，喷管的旋转和提升必须连续不中断。

6、在深层旋喷时，应先喷浆后旋转和提升，以防灌浆管扭断。 7、搅拌水泥浆时，水灰比要按设计规定，不得随意更改，在旋喷过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低，禁止使用受潮或过期的水泥。

8、旋喷过程中，注意检查调配水泥浆稠度，以保证设计水灰比，保证成桩质量。施工完毕，立即拔出灌浆管彻底清洗灌浆管和灌浆泵。

9、高压喷射注浆应自下而上进行，注浆过程中应达到： （1）、高压注浆设备的额定压力和注浆量应符合施工图纸要求，并确保管路系统的畅通和密封。

（2）、风、水、浆均应连续输送，水泥浆液的高压喷射作业不得停喷或中断。

10、三重管机具试运转时的高压水泵泵压保持20±2Mpa，空

压机风压保持0.7Mpa，泥浆泵泵压保持2Mpa。施工时，应先空载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压泵，然后同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值。风、水畅通后，即可旋转注浆管，并开动注浆泵，先向孔内送清水，待泵量泵压正常后，即可将注浆泵的吸浆管移至储浆桶，开始注浆。待估算水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提升注浆管，自下而上喷射注浆。

11、水泥浆液应进行严格的过滤，防止喷嘴在喷射作业时堵塞。 12、定期测试水泥浆液密度，浆液水灰比为1:1和1:1.5时，其相应浆液密度分别为1.5g/cm3和1.37g/cm3，当施工中浆液密度超出上述指标时，应立即停止喷注，并调整至上述正常范围后，方可继续喷射。

13、因故停喷后重新恢复施工前，应将喷头下放30cm，采取重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间。停机超过3h时，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。

14、施工过程中，应经常检查泥浆（水）泵的压力、浆液流量、空压机的风压和风量、钻机转速、提升速度及耗浆量。当冒浆量超过注浆量20%或完全不冒浆时，应及时进行处理。

15、施工过程中应根据监理人指示采集冒浆试样，每种主要地层应取冒浆试件不少于6组。

16、喷射作业完成后，应连续将冒浆回灌至孔内，直到浆液面稳定为止。在粘土层或淤泥层内进行喷射时，不得将冒浆进行回灌。

17、质量检查和验收

（1）、高压喷射注浆作业过程中应进行以下项目的质量检查和验

收。

喷射插管插入深度；

现场高压喷射注浆试验成果； 高压喷射作业的工艺检验； 冒浆试件的试验成果。

（3）、高压喷射注浆施工结束后，进行以下项目的质量检查和验收：

高压喷射注浆桩（孔）的平面位臵；

高压喷射注浆固结体应按施工图纸和规范的要求选用浅

层开挖检查、钻孔取芯、荷载试验等方法来检验质量结果。

18、高压旋喷灌浆设计施工要求：

（1）施工主要参数：水压14-24Mpa，供水流量80-120L/min，水灰比1:1，风压0.6-0.7Mpa，风量1-3m3/min。

（2）施工工艺流程：孔位定点—稳钻机—套管钻进入基岩1m—注入护壁泥浆，拨起套管—高喷机位—喷管喷射提升—静压注浆—冲洗检查喷头、管路—下一孔。

（3）造孔：钻孔施工分序进行，先施工I序孔，后II序孔。采用冲击回转钻机造孔，套管跟进。

（4）高喷灌浆：采用双喷嘴三管法，喷灌浆液水灰比1:1。 （5）造孔孔斜率不大于1.5%，孔底深入基岩1m。 （6）下喷射管：喷灌机到孔口应进行试喷。

（7）喷射灌浆：专人统一指挥，确保水泥浆输运畅通后送入压缩空气和高压水，水气进入时间应尽可能相近，在旋喷过程中保持连续性，当发现浆液喷射不足，或桩体为较大直径时，可重复喷射。

（8）冲洗：完成一孔后，应对灌浆系统进行冲洗。

（9）浆液回收：浆液回收是高压喷射灌浆工艺流程的一部分。 （10）旋喷过程中出现漏浆时，采取静喷，待孔口正常返浆且返浆容重达到设计值后恢复提升。

（11）开挖检查：旋喷桩施工完成后，由业主、设计、监理、施工单位对地基质量进行评定。 5.3.7 旋喷灌浆材料

1、本工程采用水泥为主灌材料，施工采用水灰比1:1。 2、水泥采用32.5＃普通硅酸盐水泥。 3、拌和用水质按规范规定。

4、浆液要不断搅拌，使浆桶内的浆液保持均匀，必要时掺入少量外加剂。为减缓水泥浆液沉淀速度，应在普通硅酸盐水泥中添加3%水泥重量的膨润土和3%膨润土重量的碳酸钠。膨润土的细度控制在200目。各种外加剂的质量应符合有关规定，掺量应通过室内试验和现场试验确定。 5、水泥浆的配制

制浆用水利用水池加流量表控制用量，水泥采用以包（50kg）计量或称量投放。 6、配合比试验

（1）、采用三重管法喷射注浆的水灰比为1:1。

（2）、浆液存放时间：当环境气温10℃以下时，不超过5h；当环境气温10℃以上时，不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，应按监理人指示，降低标号使用或按废浆处理。

（3）、配合比试验测试内容应包括浆液拌制时间、浆液密度、浆液流动性、浆液的沉淀速度和沉淀稳定性、浆液的凝结时间（初

凝和终凝）以及浆液固结体密度、强度、弹性模量和透水性等。 5.3.8 特殊情况处理

1、压力提升困难时，应及时检查，可能是安全阀和管路接头处密封圈不严有渗漏现象，泵阀损坏，油管破裂漏油，以及安全阀的安全压力过低，栓塞油泵调压不够，活（柱）塞或缸套损坏。 2、压力突然上升，应及时查看，喷咀是否堵塞，高压管路是否畅通，泵体或管路堵塞。

3、因故停喷后重新恢复施工前，应将喷头下放30cm，采取重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间。停机超过3h时，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。

4、冒浆串浆处理，在施喷过程中，应经常检查泥浆（水）泵的压力、浆液流量、空压机的风压和风量、钻机转速、提升速度及耗浆量。一般冒浆量往往难以避免，一般冒浆量小于灌浆量的20％时，可视为正常现象。超过20％或完全不冒浆时应及时查明原因，按规定及时进行处理，当地层中有较大空隙引起的不冒浆，一般可采用在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间，当冒浆量过大时，可提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋转速度。

对于冒出的浆液，经过过滤、沉淀除去杂质加水后搅拌调比达到设计稠度浆液后回收利用，也减少水泥的浪费。

5、停水、停气后必须静灌水泥浆一段时间，一般为3-5min。 6、对喷射过程中，遇到不返浆的现象应停止提升，采用静喷，对于返浆比重达不到要求的，停止提升直到加大进浆比重使其一切正常后方可提升。

附：1、浆液配制工艺流程图 2、高喷工艺流程图

浆液配制工艺流程图

设备仪表安装检查 制浆水 水泥 搅拌 水 外加剂 水泥浆 搅拌制浆 水泥砂浆 灌浆泵 旋喷灌浆 合格

旋喷桩工艺流程图

修筑施工平台 放样 钻机就位 钻孔及下套管 测孔深 钻机移位 旋喷台车就位 试喷 喷管下至孔底 自下而上旋喷至设计顶高 冲洗喷管 旋喷台车移位 回灌