高压旋喷桩技术规范[宝典]

高压旋喷桩技术规范[宝典]高压旋喷桩技术规范高压旋喷桩,是以高压旋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宜采用1. 适用范围(1) 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、 粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的 有机质时,对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固,应根据现场 试验结果确定其适用程度应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数3) 高压喷射注浆法,对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地 层,地下水流速过大和已涌水的地基工程,地下水具有侵蚀性,应慎重使用4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水 帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与 加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加 固、构筑地下水库截渗坝等工程2. 基本规定(1) 高压喷射注浆地基工程的设计和施工,应因地制宜,综合考虑地基类型和 性质、地下水条件、上部结构形式、荷载大小,场地环境、施工设备性能等因素, 做到技术先进,经济合理,确保工程质量。
2) 高压喷射注浆法的注浆形式分旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等3种类别根据工程需要和机具设备条件,可分别采用单管法、二管法和三管法,加固体 形状可分为圆柱状、扇形块状、壁状和板状3) 高压喷射注浆定喷适用于粒径不大于20mm的松散地层,摆喷适用于粒径 不大于60mm的松散地层,大角度摆喷适用于粒径不大于100mm的松散地层,旋喷 适用于卵砾石地层及基岩残坡积层4) 在制定高压喷射注浆方案时,应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结 构设计资料等对既有建筑尚应搜集有关的历史和现状等资料、邻近建筑和地下埋 设物等资料5) 高压喷射注浆方案确定后,应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或 根据工程经验确定施工参数及工艺6) 高压喷射注浆试验场地应选择在对整个工程有代表性地段,通过试验能够 反映出高压喷射注浆后对地基处理工程所起到的加固或防渗效果6.9.2施工准备1. 材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求(1) 高压喷射注浆法所用灌浆材料,主要是水泥和水,必要时加入少量外加 剂2) 高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号,应根据环境和工程需要确定,一 般情况下,宜采用普通硅酸盐水泥,其强度等级不宜低于32.5。
使用其他水泥注 浆时应得到设计许可3)注浆所用水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水 泥》GB 175—1999中的规定4)高压喷射注浆用水泥必须符合质量标准,应严 格防潮和缩短存放时间,施工过程中应抽样检查,不得使用过期的和受潮结块的水 泥5)搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ 63—89的规 定6)高压喷射注浆一般使用纯水泥浆液在特殊地质条件下或有特殊要求时,根据工程需要,通过现场注浆试验论证可使用不同类型浆液如水泥砂浆等7)根据需要可在水泥浆液加入粉细砂、粉煤灰、早强剂、速凝剂、水玻璃等外加 剂2.主要施工机具、设备(1)高压喷射注浆法所用施工机具设备,有国产设备 和进口设备施工用主要设备机具有:地质成孔设备,搅拌制浆设备,供气、供 水、供浆设备,喷射注浆设备,控制测量检测设备1)地质成孔设备:地质钻 机、潜孔钻机、冲击回转钻机、水井磨盘钻机、振冲设备等2)搅拌制浆设备: 搅灌机、搅拌机、灰浆搅拌机、泥浆搅拌机、高速制浆设备等3)供气、供水、 供浆设备:空压机、高压水泵、高压浆泵、中压浆泵、灌浆泵等4)喷射注浆设 备:高压喷射注浆机、旋摆定喷提升装置、喷射管喷头喷咀装置等。
5)控制测量 检测设备:测量仪、测量尺、水平尺、测斜仪、密度仪、压力表、流量计等2) 根据工程需要和场地地质条件选用施工机具设备3.施工现场(作业条件)要求(1) 平整场地,清除地面和地下可移动障碍,应采取防止施工机械失稳的措施2) 建齐施工用的临时设施,如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库 等3)施工平台应做到平整坚实,风、水、电应设置专用管路和线路4)施 工单位应制定环境保护措施,施工现场应设置废水、废浆处理和回收系统5) 施工现场应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑6)施工前应测量场地范围内地上和 地下管线及构筑物的位置7)基线、水准基点,轴线桩位和设计孔位置等,应 复核测量并妥善保护8)机械组装和试运转应符合安全操作规程规定9)施 工前应设置安全标志和安全保护措施4.技术准备(1)施工前,建设、设计、 监理等单位向施工单位进行技术交底,并提供下列文件和资料:1)工程设计报告 和地基与基础的施工图件2)施工场地的工程地质水文地质资料3)施工场地 地上范围的高压线、电话线、各类管线等资料4)施工场地地下管线及已建有的 地下构筑物的有关资料5)必要的荷载试验及其他有关试验资料6)施工技术要求,包括质量标准和检查方法。
7)施工前已完成的有 关试验报告8)施工中使用的标准和有关文件9)施工场地四通一平和测量基 准点资料2)施工单位在开工前应做好下列工作:1)编制施工组织设计2) 建立质量保证体系3)制定安全操作规程4)制定劳动保护和文明施工措施 5)组织施工人员进行技术交底和培训6)组织学习国家安全生产的法律、法 规7)施工记录所用各种表格应符合规范要求6.9.3施工工艺1.高压喷射注 浆施工工艺流程(1)高压喷射注浆施工工序应先分排孔进行,每排孔应分序施 工当单孔喷射对邻孔无影响时,可依次进行施工单管法非套接独立的旋喷桩不 分序,依次进行施工2)高压喷射注浆旋、摆、定喷射结构形式,对套接、搭 接、连接、“焊接”孔与孔应分序施工2. 操作工艺(1) 测量放线:根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线2) 确定孔位:在施工轴线上确定孔位,编上桩号、孔号、序号,依据基准点 进行测量各孔口地面高程3) 钻机造孔:可采用泥浆护壁回转钻进、冲击套管钻进和冲击回转跟管钻进 等方法1) 钻机主钻杆对准孔位,用水平尺测量机体水平、立轴垂直,钻机要垫平稳 牢固2) 钻孔口径应大于喷射管外径20,50mm,以保证喷射时正常返浆、冒浆。
3) 开钻前由项目部技术组下达造孔通知书,报监理工程师批准后开钻4) 造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次,以保证钻孔垂直5) 钻进过程中为防止塌孔采用泥浆护壁,黏土泥浆容重一般为 1.1,1.25g/cm36)钻进过程中随时注意地层变化,对孔深、塌孔、漏浆等情 况,要详细记录7)施工场地勘察资料不详时,每间隔20m布置一先导孔,查看 终孔时地层变化8)钻孔终孔深度应大于开喷深度0.5,1.0m,以满足少量岩粉 沉淀和喷嘴前端距离9)终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净,换入新的 泥浆,保证高喷顺利下管10)孔深达到设计深度后,进行孔内测斜,孔深小于 30m时,孔斜率不大于1%11)钻孔完成后及时将孔口盖好,以防杂物掉入孔 内12)钻孔记录要填写清楚、整洁,经监理、质检员、施工员签字后当天交技 术组13)采取套管跟管钻进方法时,在起拔套管前应向孔内注满优质护壁泥 浆14)当采用振冲沉管时,应保证机架和沉管(喷射管)的垂直度,满足设计要 求4)测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度,孔深大于20m时,进行孔内测 斜5)下喷射管:钻孔经验收合格后,方可进行高压喷射注浆,下喷射管前检查以下事项。
1)测量喷射管长度,测量喷嘴中心线是否与喷射 管方向箭一致,喷射管应标识尺度2)将喷头置于高压水泵附近,试压管路应小 于20m,试喷调为设计喷射压力3)施工时下喷射管前进行地面水、气、浆试 喷,即设计喷射压力,管路压力4)设计喷射压力,管路压力为施工用的标准喷 射压力,更换喷嘴时重新调试5)摆喷施工下喷射管前,应进行地面试喷并调准 喷射方向和摆动角度6)地面试喷经验收合格后,下入喷射管时,应采取措施防 止喷嘴堵塞7)孔内沉淀物较多时,应事先准备黏土泥浆,下喷射管时边冲入泥 浆边下管8)钻孔当采用套管护壁时,下入喷射管后,拔出护壁套管9)当采 用振冲沉管时,必须满足以上要求10)当喷射管下至设计深度时,经监理工程 师批准后,准备开喷6)搅拌制浆:搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆 液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液保证高压喷 射注浆连续供浆需量1)按设计的水灰比拌制水泥浆液,常用水灰比为12) 水泥浆的搅拌时间,使用高速搅拌机不少于60s;使用普通搅拌机不少于180s3) 纯水泥浆的搅拌存放时间,自制备至用完的时间应少于2.5h4)浆液应在过筛 后使用,并定时检测其密度。
5)制浆材料称量可采用质量或体积计量法,其误差 应不大于5%6)炎热夏季施工应采取防热和防晒措施,浆液温度应保持在 5,40?7)寒冷季节施工应做好机房和高压喷射注浆管路的防寒保暖工作8) 若用热水制浆,水温不得超过40?9)浆液使用前,检查输浆管路和压力表,保 证浆液顺利通过输浆管路喷入地层10)水泥浆液中需要加入适量的外加剂及掺 合料构成复合浆液,应通过试验确定7)供水供气:施工用高压水和压缩气的流 量、压力应满足工程设计要求1)单管法,施工用高压水泥浆的密度、流量、压 力应符合设计要求2)两管法,施工用高压水泥浆和压缩气的流量、压力要符合 设计要求3)三管法,施工用高压水和压缩气的流量、压力要符合设计要求8)喷射注浆:高压喷射注浆法为自下而上连续作业喷头可分单嘴、双嘴和多 嘴1)当注浆管下至设计深度,喷嘴达到设计标高,即可喷射注浆2)开喷送 入符合设计要求的水、气、浆,待浆液返出孔口正常后,开始提升3)高压喷射 注浆喷射过程中出现压力突降或骤增,必须查明原因,及时处理4)喷射过程中 拆卸喷射管时,应进行下落搭接复喷,搭接长度不小于0.2m5)喷射过程中因 故中断后,恢复喷射时,应进行复喷,搭接长度不小于0.5m。
6)喷射中断超过 浆液初凝时间,应进行扫孔,恢复喷射时,复喷搭接长度不小于1m7)喷射过 程中孔内漏浆,停止提升,直至不漏浆为止,继续提升8)喷射过程中孔内严重 漏浆,停止喷射,提出喷射管,采取堵漏措施9)对有特殊要求的注浆孔,可采 用复喷来增加喷射长度和强度10)喷射过程中,要记录每个高压喷射注浆孔施 工时间全过程9)冒浆:高压喷射注浆孔口冒浆量的大小,能反映被喷射切割地 层的注浆效果孔口冒出的浆液能否回收利用,取决于工程设计和冒浆质量的好与 差,工程中尽可能利用回浆1)单管法、两管法,孔口冒出的浆液不回收利用 2)单管法、两管法,注浆过程中,冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象,冒浆 量超过20%或完全不冒浆时,应采取下列措施:a.当地层中有较大空隙引起不冒 浆时,可在浆液中掺合适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定的土层范围内凝固,也可在空隙地段增大注 浆量,填满空隙后再继续喷射b.当冒浆量过大时,可通过提高喷射压力,或加 快喷射的提升速度,减少冒浆量3)三管法,注浆过程中不冒浆,孔内严重漏 浆,可采取以下措施处理:a.孔口少量返浆时,应降低提升速度,孔口不返浆 时,应立即停止提升。
b.加大浆液浓度或水泥砂浆,掺入少量速凝剂c.降低 喷射压力、流量,进行原位注浆4)三管法,根据工程设计要求,可回收利用孔 口冒出的浆液a.在含黏粒较少的地层中进行高压喷射注浆,孔口冒浆经沉淀处 理后方可利用b.在黏性土或软塑至流塑状淤泥质土层中注浆,其孔口冒浆不宜 回收利用10)旋摆提升:单嘴喷头摆360?为旋喷;小于360?为弧喷;小于等于 180?为拱喷;小于等于90?为摆喷;摆角为0?时为单向定喷同轴双嘴喷头摆180? 为旋喷;小于180?为双向拱喷;小于等于90?为双向摆喷;摆角为0?时为双向定喷 非同轴双嘴喷头有90?夹角、120?夹角、150?夹角,可用于摆喷和定喷多嘴喷头 目前国内使用的不多旋摆为机械旋摆和特殊环境下人工旋摆1)高压旋喷切割 土体一周,旋摆和提升速度慢,喷射半径长,形成桩径大2)高压摆喷切割土 体,摆动和提升速度慢,喷射半径长,形成凝固体积大3)高压定喷切割土体, 提升速度慢,喷射半径长,形成凝固体板长4)提升速度应与注浆量匹配,供浆 量应满足提速,提速应满足喷射半径长度5)高压喷射注浆机械旋摆,形成凝固 体积规则,人工旋摆,形成凝固体积不规则6)旋摆定喷射过程中要固定喷方向 桩,以便随时检查和防止喷方向位移。
7)喷射过程中接卸换管时要检查喷方向, 防止喷射方向位移8)按设计要求旋摆定喷射提升,自下而上至设计标高,停止 喷射,提出喷射管9)旋喷注浆适用于细颗粒和粗颗粒松散地层,定喷注浆适用 于细颗粒松散地层a.定喷:适用于黏性土、粉土、砂土细颗粒松散地层b. 摆喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石中颗粒松散地层c.旋喷:适用于黏性 土、粉土、砂土、砾石、卵石粗颗粒松散地层11)成桩成墙:高压喷射注浆凝 固体可形成设计所需要的形状,如旋喷形成圆柱状、盘形状,摆喷形成扇形状、亚 铃状、梯形状、锥形状和墙壁状,定喷形成板状12)充填回灌:每一孔的高压 喷射注浆完成后,孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀,应及时向孔内充填灌浆,直 到饱满,孔口浆面不再下沉为止终喷后,充填灌浆是一项非常重要的工作,回灌 的好与差将直接影响工程的质量,必须做好充填回灌工作1)将输浆管插入孔内 浆面以下2山,输入注浆时用的浆液进行充填灌浆2)充填灌浆需多次反复进 行,回灌标准是:直到饱满,孔口浆面不再下沉为止3)对高压喷射注浆凝固体 有较高强度要求时,严禁使用冒浆和回浆进行充填回灌4)对高压喷射注浆凝固 体只有抗渗要求时,可以使用冒浆和回浆进行充填回灌。
5)应记录回灌时间、次 数、灌浆量、水泥用量和回灌质量13)清洗结束:每一孔的高压喷射注浆完成 后,应及时清洗灌浆泵和输浆管路,防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀 结块,堵塞输浆管路和喷嘴,影响下一孔的施工6.9.4质量标准1. 工艺指标(1) 测量放线:根据设计的施工图测量放出的施工轴线,允许偏差为10mm,当 长度大于60m时,允许偏差为15mm2) 确定孔位:测量孔口地面高程允许偏差不超过1cm,定孔位允许偏差不超过 2cm3) 钻机造孔:钻机就位,主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差不超过5cm1) 钻孔口径:开孔口径不大于喷射管外径10cm,终孔口径应大于喷射管外径 2cm2) 钻孔护壁:采用泥浆护壁,黏土泥浆密度为1.1,1.25g/cm,3)钻先导孔: 每间隔20m布置一先导孔,终孔时1m取芯鉴别岩性4)钻孔深度:终孔深度大于 设计开喷深度0.5,1.0m5)孔内测斜:孔深小于30m时,孔斜率不大于1%,其余不得大于1.5% (4)测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度,允许偏差不超过 5cm (5)下喷射管:喷射管下至设计开喷深度允许偏差不超过10cm1)喷射管: 测量喷射管总长度,允许误差不超过2%,喷射管每隔0.5m标识尺度。
2)方向箭: 测量喷嘴中心线与喷射管方向箭允许误差不超过1?3)调试喷嘴:确定设计喷射 压力时,试压管路不大于20m,更换喷嘴时重新调试4)喷射压力:施工用的标 准喷射压力等于设计喷射压力加上管路压力5)喷射方向:确定喷射方向允许偏 差不超过?1? (6)搅拌制浆:使用高速搅拌机不少于60s;使用普通搅拌机不少于180s1)单管法、两管法,常用水灰比为1,密度为1.35,1.5g/cm,2)三管 法,常用水灰比为0.6,0.8,密度为1.6,1.7g/cm,3)制浆材料称量其误差应不 大于5%,称量密度偏差不超过?0.1g/cm,4)纯水泥浆的搅拌存放时间不超过 2.5h,浆液温度应保持在5,40?5)所进水泥每400t取样化验1次,检测水泥 安定性和强度指标6)水泥的使用按出厂日期和批号,依次使用,不合格的水泥 严禁使用7)供水供气:高压(浆)水压力不小于20MPa,气压力控制在 0.5,0.8MPa1)高压浆:施工用高压浆压力偏差不超过?1MPa,流量偏差不超 过?1L/min2)高压水:施工用高压水压力偏差不超过?1MPa,流量偏差不超 过?1L/min3)压缩气:施工用压缩气压力偏差不超过?0.1MPa,流量偏差不超 过?1L/min。
(8)喷射注浆:高压喷射注浆开喷后,待水泥浆液返出孔口后,开始 提升喷射过程中出现压力突降或骤增,必须查明原因,及时处理喷射过程中孔 内漏浆,停止提升1)检查喷头:不合格的喷头、喷嘴、气嘴禁止使用2)复 喷搭接:喷射中断0.5h、1h、4h的,分别搭接0.2m、0.5m、1.0m3)三管法灌 浆正常工作压力为0.1,0.3MPa4)为增加喷射长度和强度,喷射管喷头必须下 落到开喷原位9)冒浆:三管法,高压喷射注浆在砂土及砂砾卵石层施工,孔口 冒出的浆液经过滤沉淀处理后方可利用,回收浆液密度为1.2,1.3g/cm, (10) 旋摆提升:当碎石土呈骨架结构时应慎重使用高压喷射注浆施工工艺1)旋喷:旋 摆次数(旋喷速度r/min)允许偏差不超过设计值的?0.5r/min2)摆喷:摆动次数 (摆喷速度次/min)允许偏差不超过设计值的?1次/min3)提升:旋、摆、定喷提 升速度,允许偏差不超过设计值的?1cm/min (11)成桩成墙:旋喷成桩、摆喷成墙、定喷成板,几何尺寸应 满足设计要求12)充填回灌:终喷提出喷射管后,应及时向孔内充填灌浆,直到饱 满1)将输浆管插入孔内浆面以下2山,输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。
2)充填灌浆需多次反复进行,回灌标准是:直到饱满,孔口浆面不再下沉为止13)清洗结 束:每一孔注浆完成后,用清水将灌浆泵和输浆管路彻底冲洗干净2.成品质量(1)高压喷射注浆形成的桩、墙、板各项技术指标应满足设计要求:1)旋喷桩直径应大于 等于设计的桩直径,其强度和抗渗指标应满足设计要求2)摆喷墙平均厚度应大于等 于设计的墙厚,其强度和抗渗指标应满足设计要求3)定喷板最小厚度应大于等于设 计的板厚,其强度和抗渗指标应满足设计要求2)地基加固工程,经高压喷射注浆处 理的地基承载力必需满足设计要求3.高压喷射注浆地基质量应符合表6.9.4.3的规 定表6.9.4.3高压喷射注浆地基质量检验标准项 序 检查项目允许偏差允许值 检查方法 单位 数值主控1水泥及外符合出厂要求查产品合格证书或抽项目掺剂样送检2水 泥用量设计要求查看流量表及水泥浆水灰比3桩体强度或完设计要求按规定方法整性检验4地基承载力设计要求按规定方法一般1钻孔深度mm ? 50项目用钢尺量2钻孔垂直度% ? 1.5经纬仪测钻 杆或实测3孔深mm ?200用钢尺量4注浆压力按规定参数查看压力表指标5桩体mm > 200用钢尺量6桩体直径mm ? 50开挖后用钢尺量7桩身中心允许? 0.2D开挖后桩顶下500mm偏差 处用钢尺量,D为桩径6.9.5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类似地段,进行现场试验确定施工工艺 参数。
2) 为工程全面开工准备,先选择工程中少量部分进行试验性施工确定施工工 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工艺参 数2. 施工试验(1) 根据工程需要开工前试验,可选择旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等类 别2) 喷射形式和结构,可选择旋喷桩、摆喷墙、定喷板单喷和连接或围井试 验6.9.6安全文明施工1.安全生产(1)认真学习《中华人民共和国安全生产法》遵守国家安全生产法律、法规,加强安全生产管理,认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针建立安全 生产制度,保证安全生产2) 以国家安全生产法律、法规、条例、决定为基础,按照主管部门的安全生 产管理目标和要求,实行条款结合,分级管理的原则,把施工安全放在首位,确保 施工生产安全3) 加强安全生产宣传教育,提高安全生产意识,重点进行以下方面的安全教育:1) 违章违纪安全教育2) 主人翁责任感和安全第一的教育3) 本职工作安全基本知识和技能的教育4) 遵守规章制度和岗位标准化作业的教育4) 建立健全安全生产保障体系,实行安全岗位责任制,明确分工,责任到 人5) 为保障工程安全顺利进行,在施工现场配备足够的安全人员、设备和工 具。
6) 在施工现场悬挂有关施工安全标语,设置安全标志和安全保护措施1) 施工现场所有供电系统均安装漏电保护装置,夜间施工有足够的照明2) 施工作业区、办公区和生活区,设置足够照明设施,以满足需要3) 施工作业区、办公区和生活区,均设置备用电源4) 对易受雷击的电器和临时建筑物及施工设备安装避雷针7) 建立安全生产机构,设置防护措施,制定相应的安全生产操作规程1) 加强职工安全生产教育,组织认真学习执行《安全生产操作规程》2) 施工人员进场必须戴安全帽,高空作业人员必须系好安全带3) 非机电人员严禁动用机电设备,非电工不得维修电气设备4) 水气泵站、搅拌站、配电箱必须按规定加防雨棚或防雨罩5) 加强对施工现场粉尘、噪音、废水废气的控制和治理工作6) 材料运输、场地占用坚持礼让三先,树立良好企业形象7) 加强职工思想、纪律教育,杜绝打架等治安事件发生。