建筑施工之高压喷射注浆地基文档格式.docx

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施工简便，操作容易，速度快，效率高，用途广泛，成本低。

适于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、湿陷性黄土、人工填土及碎石土等的地基加固；

可用于既有建筑和新建筑的地基处理，深基坑侧壁挡土或挡水，基坑底部加固防止管涌与隆起，坝的加固与防水帷幕等工程。

但对含有较多大粒块石、坚硬粘性土、大量植物根基或含过多有机质的土以及地下水流过大、喷射浆液无法在注浆管周围凝聚的情况下，不宜采用。

3．桩径的选择

桩直径大小由注浆方法、土的类别、密度、施工条件等而定，表7-21可供参考。

桩径大小选用（m）表7-21

土质

旋喷方法

单管法

二重管法

三重管法

直径

粘性土

0＜N＜5

6＜N＜10

11＜N＜20

1.0±

0.2

0.8±

0.6±

1.5±

1.2±

2.0±

0.3

砂土

0＜N＜10

21＜N＜30

1.3±

1.1±

砂砾

20＜N＜30

注：

N——标准贯入锤击数。

4．机具设备及材料要求

（1）高压喷射注浆法主要机具设备包括：

高压泵、钻机、浆液搅拌器等；

辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。

高压喷射注浆法施工常用主要机具设备规格、技术性能要求见表7-22。

旋喷施工常用主要机具设备参考表表7-22

设备名称

规格性能

用途

高压泥浆泵

1．SNC-H300型黄河牌压浆车

2．ACF-700型压浆车，柱塞式、带压力流量仪表

旋喷注浆

钻机

1．XX30型钻机

2．XJ100型振动钻机

旋喷用

旋喷管

单管、42mm地质钻杆，旋喷直径3.2~4.0mm

注浆成桩

高压胶管

工作压力31MPa、9MPa，内径19mm

高压水泥浆用

高压泵

1．3W-TB，高压柱塞泵，带压力流量仪表

2．SNC-H300型黄河牌压浆车

3．ACF-700型压浆车

高压水助喷

泥浆泵

1．BW250/50型，压力3~5MPa，排量150~250L/min

2．200/40型，压力4MPa，排量120~200L/min

空压机

压力0.55~0.70MPa，排量6~9m3/min

旋喷用气

旋喷用、成孔用

三重管，泥浆压力2MPa，水压20MPa，气压0.5MPa

水、气、浆成桩

其他

搅拌管，各种压力、流量仪表等

控制压力流量用

1．钻机的转速和提升速度，根据需要应附设调速装置，或增设慢速卷扬机；

2．二重管法选用高压泥浆泵、空压机和高压胶管等可参照上列规格选用；

3．三重管法尚需配备搅拌罐（一次搅拌量3.5m3），旋转及提升装置、吊车、集泥箱、指挥信号装置等；

4．其他尚需配各种压力、流量仪表等。

三重管系以三根互不相通的管子，按直径大小在同一轴线上重合套在一起，用于向土体内分别压入水、气、浆液。

内管由泥浆泵压送2MPa左右的浆液；

中管由高压泵压送20MPa左右的高压水；

外管由空压机压送0.5MPa以上的压缩空气。

空气喷嘴套在高压水喷嘴外，在同一圆心上。

三重管由回转器、连接管和喷头三部分组成（图7-24）。

回转器指三重管的上段，内安有支承轴承，当钻机转盘带动三重管旋转时，回转器外部不转内部转；

连接管是指三重管的中段，为连接水、气、浆液的通道，旋转是由钻机转盘直接带动连接管使整根三重管旋转，根据旋喷深度可将多节连接管接长；

喷头是指三重管的下段，其上装有喷嘴（图7-27e），是旋喷时向土层中喷射水、气、浆液的装置，也随连接管一起转动。

喷嘴制造材料为硬质合金管，D0≈2mm左右。

图7-24三重管构造

I-头部；

II-主杆；

III-钻杆；

IV-喷头

1-快速接头；

2-锯齿形接头；

3-高压密封装置；

4-鸡心形零件；

5-凸接头；

6-凹接头；

7-圆柱面加“○”形圈；

8-转轴；

9-半圆环；

10-螺栓塞；

11-喷嘴

浆液搅拌可采用污水泵自循环式的搅拌罐或水力混合器。

辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存、运输系统以及各种管件、阀门、接头、压力流量仪表、安全设施等。

（2）旋喷使用的水泥应采用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。

一般泥浆水灰比为1：

1~1.5：

1，稠度大，流动缓慢，喷嘴易堵塞，增加排除故障时间，影响施工进度；

稠度过小，对强度有影响。

为消除离析，一般再加入水泥用量3%的陶土、0.9‰的碱。

浆液宜在旋喷前1h以内配制，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。

5．施工工艺方法要点

（1）旋喷桩施工工艺流程如图7-25、图7-26所示。

图7-25单管旋喷桩施工工艺流程

（a）钻机就位钻孔；

（b）钻孔至设计标高；

（c）旋喷开始；

（d）边旋喷边提升；

（e）旋喷结束成桩

1-旋喷管；

2-钻孔机械；

3-高压胶管；

4-超高压脉冲泵

图7-26三重管旋喷法施工工艺流程

（a）振动沉桩机就位，放桩靴，立套管，安振动锤；

（b）套管沉入设计深度；

（c）拔起一段套管，卸上段套管，使下段露出地面（使h＞要求的旋喷长度）；

（d）套管中插入三重管，边旋、边喷、边提升；

（e）自动提升旋喷管；

（f）拔出旋喷管与套管，下部形成圆柱喷射桩加固体

1-振动锤；

2-钢套管；

3-桩靴；

4-三重管；

5-浆液胶管；

6-高压水胶管；

7-压缩空气胶管；

8-旋喷桩加固体

（2）施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。

要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。

（3）旋喷桩施工程序为：

机具就位→贯入注浆管、试喷射→喷射注浆→拔管及冲洗等。

（4）单管法和二重管法可用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。

三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径150~200mm的孔，然后将三重注浆管插入孔内，按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求，由下而上进行喷射注浆，注浆管分段提升的搭接长度不得小于200mm。

喷嘴型式有图7-27所示几种。

图7-27喷嘴型式

（a）圆柱式；

（b）收敛圆锥形；

（c）流线形；

（d）双喷嘴；

（e）三重管用喷嘴

（5）在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。

如因塌孔插入困难时，可用低压（0.1~2MPa）水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。

（6）喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数见表7-23或根据现场试验确定。

旋喷施工主要机具和参数表7-23

项目

参数

喷嘴孔径（mm）

φ2~3

喷嘴个数

2

1~2

旋转速度（r/min）

20

10

5~15

提升速度（mm/min）

200~250

100

50~150

机具性能

压力（MPa）

20~40

流量（L/min）

60~120

-

0.7

1~3

3~5

100~150

浆液配合比：

水：

水泥：

陶土：

碱

（1~1.5）：

1：

0.03：

0.0009

高压泵喷射的（单管法、二重管法）是浆液或（三重管法）水。

（7）当采用三重管法旋喷，开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送30s。

在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。

（8）喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。

中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障；

如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。

（9）当处理既有建筑地基时，应采取速凝浆液或大间隔孔旋喷和冒浆回灌等措施，以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象，影响被加固建筑及邻近建筑。

（10）桩喷浆量Q（L/根）可按下式计算：

（7-9）

式中H——旋喷长度（m）；

v——旋喷管提升速度（m/min）；

q——泵的排浆量（L/min）；

β——浆液损失系数，一般取0.1~0.2。

旋喷过程中，冒浆量应控制在10%~25%之间。

对需要扩大加固X围或提高强度的工程，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再喷一遍或两遍水泥浆。

（11）喷到桩高后应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。

相邻两桩施工间隔时间应不小于48h，间距应不小于4~6m。

6．质量控制

（1）施工前应检查水泥、外掺剂等的质量，桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度、高压喷射设备的性能等。

（2）施工中应检查施工参数（压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等）的应用情况及施工程序。

（3）施工结束后28d，对施工质量及承载力进行检验、内容为桩体强度、承载力、平均直径、桩体中心位置、桩体均匀性等。

（4）旋喷注浆地基质量检验标准如表7-24所示。

旋喷（高压喷射）注浆地基质量检验标准表7-24

项

序

检查项目

允许偏差或允许值

检查方法

单位

数值

主控项目

1

水泥