8、高压旋喷桩施工工艺工法题稿.doc

高压旋喷桩施工工艺工法 1前言 1.1工艺工法概况 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。70年代初期，日本最先把高压喷射技术用于地基加固和防水帷幕，形成一种特殊的地基加固技术，即所谓CCP工法(Chemical Churning Pile)。此后，70年代中期又开发了同时喷射高压浆液和压缩空气的二重管法，最后形成喷射高压清水压缩空气和低压浆液的三重管法。目前，在世界应用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、（空气）成为20～40MPa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。 根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。 单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体形成固结体。 三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，形成较大的固结体。 单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。 2工艺工法特点 施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。采用不同的钻机，不仅可以形成垂直的桩，也可以形成倾斜的桩。可以只对指定区域进行加固，加固体的强度较高，加固深度可自由调节，加固体的强度可达到1～10MPa。可以形成一定间距的桩或相互咬合形成止水帷幕或挡土墙。 3适用范围 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。可作为既有建筑和新建建筑的地基加固基础防渗之用；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、防渗处理时，。 ）GB50007） 4.6《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307） 4.7《建筑桩基技术规范》（JGJ94） 4.8《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308） 4.9《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299） 4.10《高压喷射注浆施工操作技术规程》（HG/T20691） 4.11《混凝土外加剂》（GB8076） 4.12《铁路工程土工试验规程TB10102） 4.13《通用硅酸盐水泥》（GB175） 5施工方法 三重管分成两个阶段，第一阶段为成孔阶段，即采用钻机驱动喷射管进行，使喷头达到预定的深度。必要时，在地基中预先成孔，放入喷射管进行喷射加固。第二阶段为喷射加固阶段，即用高压水水泥浆(或加入其它外掺剂)以及压缩空气，通过喷射管由喷射头上的横向喷嘴喷与此同时，钻杆一边旋转，一边向上提升使水泥浆与土混合。1施工准备 1.施工前保证场地的三通一平，确保用电安全。试桩及确定工艺参数 在展开大批量制桩前进行试桩，以校验施工工艺参数是否合理，根据工程经验工艺参数a） 30～35 水量（L/min） 80～90 压缩空气 气压（MPa） 0.5～0.7 气量（L/min） 500～1500 浆液 浆液压力（MPa） 1.0～2.5 浆液流量（L/min） 80～150 提升速度（cm/min） 8～12 旋转速度（r/min） 10～20 喷嘴直径（mm） 1.5～2.5 桩径（m） 1.2±0.3 2.浆液配置：水泥宜采用强度等级为32.5以上级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8～1.5，每延米水泥用量及各种施工参数根据试桩情况进行相应的调整。根据需要可以加入适量的外加剂和掺合料，外加剂和掺合料的用量，应通过试验确定。 3.外加剂添加：浆液采用“柔性材料”，即向水泥浆液中加入20%膨润土，同时为了减少地下水对浆液的稀释作用，在浆液中可以加入2%的氯化钙。也可以根据需要加入4%左右的水玻璃，水玻璃提前加水稀释搅拌均匀后再加水泥。 6.2.3桩位测设 钻机就位 移动旋喷桩机到指定桩位，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。旋喷桩最外围的一排桩采用1,5,9…，