旋喷桩试桩分析总结Word下载.docx

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结合具体的工程实践,着重介绍了三重管旋喷桩实验采取参数技术措施,阐述了旋喷桩施工质量检验和标准,为同类工程提供借鉴。

摘要：

三重管旋喷桩，是以高压旋喷转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不易采用。

关键词：

旋喷桩参数技术措施

一、前言

三重管旋喷桩止水加固技术，是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至两桩的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为30MP左右的高压水流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度向上提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成固结体，即为旋喷桩。

运用该技术加固地基，具有施工方便，工艺简单，止水效果好，耐久性好，施工工期短等优点。

二、工程概况

迎宾路口站处于长沙市东西向主干道五一大道与迎宾路丁字交叉路口处，为地下两层10米宽岛式站台车站，车站总建筑面积13238.5m2，车站总长度270.8米，标准段外包总宽18.7米（净宽17.3米），标准段外包总高12.66米。

车站一共设6个出入口，1个消防疏散口和2组风亭。

车站采用直径Φ1000＠1150钻孔桩作为基坑的围护结构，围护桩嵌固深度为4.0米，围护桩顶部采用冠梁连接，冠梁尺寸为1*1.0米，盖挖段冠梁尺寸为1*1.2米，冠梁顶标高基本与原地面标高持平。

止水帷幕采用Φ800@1150旋喷桩，旋喷桩顶标高与冠梁顶标高一致，旋喷桩底穿过强风化层进入中风化层不小于1米。

钻孔桩混凝土标号为水下C30，旋喷桩采用42.5R水泥，水灰比为1.0~1.5。

三、试验概况

为了保证为保证旋喷桩能起到止水效果，试验桩采用设计要求三重管法施工，以达到设计桩径Φ800。

施工设备选用HY-150型旋喷钻机，该钻机采用桅杆结构，钻机高度仅12米，可满足设计桩长要求，高喷台车采用GD1800-2型高压旋喷注浆泵，该泵能提供30MPa以上的注浆压力。

本次试验于2010年5月27日开始设备进场并安装调试，6月8日开始引孔、注浆施工，于6月9日完成全部5根试验桩的施工。

四、施工试验计划

1、参数确定

（1）施工前在场地内选择与工程条件相似地段，进行现场实验确定施工工艺参数

（2）为工程全面开工准备，先选择工程中少量部分进行实验性施工工艺参数。

（3）施工中发现使用的技术参数有问题，应当及时进行修正和调整施工的工艺参数。

2、施工实验

（1）根据工程需要要开工前实验，可选择旋喷注浆。

（2）喷射形式和结构，可选择旋喷桩试验。

试桩桩号和施工参数具体见下表（具体地质情况见3.1工程地质情况描述）：

以上参数为暂定值，具体参数根据试桩结果确定，回浆不好和地质条件差的采用复喷。

五、完成试验工程量及实测桩径

桩号

施工日期

引孔长度（m）

喷桩长度（m）

平均每米用量（kg/m）

水泥量（t）

实测桩径（￠）

473

2010-6-9

11

146.1

435

800

474

475

850

476

477

750

六、场地工程地质情况

试验场地内地质主要为素填土平均厚2.35m顶面埋深0～3.5m处、粉质粘

土平均厚2.27m，顶面埋深1.10～7.10m,卵石层平均厚1.04m，顶面顶面埋深2.80～8.30m,粉质粘土平均厚0.30～3.10m，顶面埋深3.80～9.10m,强风化泥质粉砂岩平均厚1.56m，顶面埋深5.80～12.00m,中风化泥质粉砂岩顶面埋深6.60～11.00m.

七、旋喷桩试桩的施工

1、试验桩孔位布置

根据施工场地的平整情况及考虑具有代表性的地层，选取桩号是473、474、475、476、477、里程YDK8+340.406～335.806布置5根试验桩，桩间距约1.2米，试验桩为垂直桩，桩长至原地面下11m。

2、试桩施工参数以及喷头图（见图下1-1、1-2、1-3）

（1）、喷嘴个数及直径：

1—φ1.8

（2）、注浆压力P≥3MPa；

（3）、压缩气压力P≥0.25MPa；

（4）、水泥浆液比重γ≥1.50；

（5）、提升速度：

12～15cm/min。

（1-1）

（1-2）

（1-3）

3、试验桩施工设备及人员配备

主要设备一览表　　　　　　　　　　

序号

名称

型号

数量

备注

1

高喷台车

GD1800-2

2

钻机

HY-150

3

高压清水泵

3D-SZ-75/500

4

空压机

XK06-010

5

注浆机

BWX-200/10

6

排污泵

3PN

7

喷咀、钻头、高压胶管等辅助设备

--

一批

4、试桩施工当中注浆水泥用量计算

在旋喷当中我们采取的参数是，桩长11m，水灰比1：

1.2、水压：

20～30Mpa实测的数据是34Mpa气压：

0.6～0.8Mpa、实测0.25Mpa、住浆压力：

2～3:

Mpa、实测0.8～3.5Mpa、提升速度12～15cm/min，1分钟旋喷杆旋转4圈，电机每1分钟转400转，提升速度15cm、电机每1分钟转350转，提升速度12cm、电机每1分钟转450转，提升速度17cm.按照11m长孔深，提升速度15cm计算，需要时间是11÷

0.15=73.33分钟、1小时13.3分钟.

凝浆桶的高度1*1.2m

V桶体积=0.5*0.5*3.14*1.2=0.942m3

S桶面积=0.5*0.5*3.14=0.785m2

水灰比1：

1.5

V水灰比体积=0.942/2.5*1.5=0.562m3

V水体积=0.942-0.562=0.3768m3

普通硅酸盐水泥的绝对密度是3.10~3.15g/cm3普通硅酸盐水泥的堆积密度是每立方米1800kg左右。

V水泥用量=V水灰比体积=0.942/2.5*1.5=0.562m3/（50*1800）Kg/m3=20.347（袋）

5、试桩当中存在问题1袋水泥50Kg

1、三管一线布置不规范，三管包括（水管、气压管、浆管）一线（电线）排列不整洁，在试喷当中飘浮很大，三管压力非常大，一旦在施工当中断裂，造成人员或材料严重损失。

2、机械有的破旧，施工起来不是这个地方就是那个地方坏了，影响工期施工。

3、今天施工的474#桩在旋喷到5m范围，10：

47分时存在两管接头有漏气、漏水，停止施工，把旋喷管拔起，检查一看是密封垫损害影响施工暂停40分钟，11：

07分时开始旋喷，到11：

16分时水管爆裂。

6、试验桩施工工艺过程

1、工艺流程

施工工艺流程图

测量定位

浆液配制钻机就位

废浆排放钻进造孔不合格

沉淀池

废水排放、沉渣外运

高喷台车就位

下管喷射

浆液喷射水泥浆配制

水泥浆配制

旋摆提升废浆沉淀

成桩硬化、外送

移机下一孔位

2、施工过程

（1）、场地整平、测量定位。

先对场地进行平整，按照设计要求将旋喷桩桩位进行测量定位。

（2）、钻机就位。

将钻具或注浆管对准施工孔位，要求垂直偏差小于1%，桩位布置偏差不大于50mm。

（3）、钻孔

旋喷引孔钻机安设在所布孔孔位上。

开钻前通过附近的人工探坑确认了孔位处地下预埋管线及其他障碍物的位置，进行了合理避让。

为了保证钻孔达到要求的垂直度,钻机安装时垫牢基座,钻机就位后,做了必要的水平校正。

钻进过程中,根据钻进情况随时进行了检查和校正。

钻孔深度按试验要求进行。

（4）、地面试喷

旋喷钻机就位后,下喷射管前在地面进行了试喷,检查各项工艺参数是否达到试验选取要求，在浆压、气压及所有设备运行正常后，封堵喷头下到孔底。

（5）、下喷射管

下喷射管是将喷嘴插到预定的位置,在下管过程中,应将浆、气嘴用胶布或皮塞堵塞起来,以防泥沙进入管路，下管深度达到试验要求后,严格按试桩要求进行高压注浆施工。

（6）、喷射提升

当喷射管下至预定深度后,启动有关旋喷设备,在桩底部边旋转边喷射，待孔口回浆正常后，再按试验要求参数旋转提升。

喷射过程中,各种工艺参数严格按照试验选取要求控制。

再次喷射时应将喷射管下至原停喷深度以下0.5米,以使桩体能够很好地连接。

旋喷施工过程中做好了冒浆的管理，避免了周边环境受污染。

（7）、回灌

当喷射提至离地面50cm后停止喷射，然后冲洗机具管路,喷射即告结束。

由于水泥浆液在析水固结过程中,将产生一定的凹陷,虽然喷射结束,但静压灌浆工作应继续进行。

回灌工作的好坏,直接影响桩体质量。

为此,现场设置了专人进行回灌工作,使泥浆液面始终保持在孔口。

（8）、移至下一桩位。

拔管与洗管结束，旋喷钻机及其机具就移至下个桩位。

同时本桩

顶进行回填注浆，目的是消除凝结过程中水泥的析水收缩作用造成圃结体顶部的凹穴。

（9）、试验桩施工记录

包括引孔、搅拌水泥浆、注浆压力、压缩气压力、孔口等记录内容。

记录表内填写的内容准确真实。

各项参数的观测要求是:

当变化不明显时,每节喷杆观测一次,有变化时,随时加测。

八、旋喷桩施工质量检验

1、对旋喷桩固结体的质量检验内容主要有：

固结体的整体性和均匀性；

固结体的有效直径、垂直度、强度等。

2、旋喷桩质量检验应在喷射注浆结束4周后进行。

3、检验方法：

桩径、垂直度外观特征：

开挖检查；

固结体整体性和均匀性：

钻孔取芯或动测法；

强度评价：

钻孔取芯或动测法或标准贯入试验；

九、旋喷桩施工质量标准

1、位置（纵横向）50mm尺量

2、垂直度1.5%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度，查施工记录

3、有效直径±

50mm开挖500～1000mm深后尺量

4、深度不小于设计深度测量钻杆长度，查施工记录

5、无侧限抗压强度≥3.5Mpa在桩径方向1/4处、桩头至桩长范围内垂直钻芯取样

一十、试验桩质量检测结果

1、开挖检查

2010年6月25—30日对473、474、475、476、477、号桩分别进行了桩体的机械工开挖工作，开挖深度1.5米，于2010年6月25日上午9时，有现场驻地监理、项目部技术人员及施工队负责人在场的情况下进行了桩体的观察和量测工作，重点对试476号桩进行了检查。

试476号桩桩体形状呈圆柱状，上下均匀，随着不同深度土层的变化，桩体外部颜色也略有不同，在选取几个不同深度处的截面周长用钢卷尺进行丈量后，反算试476号桩桩径平均可达Φ850mm。

试474号、试475号桩也进行了检测，但桩径略小于试验要求的Φ800mm，分别是Φ800mm、Φ750mm，这是因为在施工各试验桩时选去不同工艺参数的不同结果。

2、取样检查（图见下）

开挖检查结束后对开挖留下的土坑进行了回填，2010年6月25日下午2时组织人员安放钻机进行钻孔取芯工作，经过半小时的钻孔取芯，取芯钻机型号HY-150型旋喷钻机进行，取芯钻头采用Φ89mm的金刚石钻头，取芯深度11米，进入中砂层内桩体6米。

由于旋喷桩体属于水泥土范畴，桩体强度低，Φ89mm的钻头用于取芯略为偏小，所以芯样的完整性不甚理想，尤其在上部粘土层中芯样还略显破碎，呈黄褐色，但位于中砂层中的芯样就比较完整，浅灰色的芯样呈长节圆柱桩，最长的有35cm，取芯率较底。

2010年6月26日上午9时，现场驻地监理、项目部技术人员、试验人员及施工队在试验桩钻孔取芯现场共同提取了桩体芯样送试验室进行物理力学性能试验（主要是无侧限抗压强度试验），物理力学性能试验工作正在进行中，桩体无侧限抗压强度试验结果为fccu≥5.0 

MPa,完全符合设计要求。

靳生龙

2010年6月25日

长沙市轨道交通2号线8标项目部