高压旋喷桩施工工艺设计工法.doc

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1、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(ChemicalChurningPile)。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，高压旋喷桩施工在世界各地

2、得到广泛应用。1.2工艺原理1.2.1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。1.2.2根据喷射法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。1.单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。2.二重管法：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

3、体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏、冲切土体形成固结体。153.三重管法：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、破碎的土体中，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。4.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。5.本工法以三重管法为例。高压泥浆泵浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图1单管旋喷注浆

4、示意图浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图2二重管旋喷注浆示意图空压机高压泥浆泵浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图3三重管旋喷注浆示意图空压机高压泥浆泵高压清水泵152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

5、土中的素填土甚至碎土等多种土层。可作为既有建筑和新建建筑的地基加固、基础防渗之用；也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，在动水地层中施工时，首先要消除动水的影响。4主要引用标准4.1《建筑边坡工程技术规》(GB50330）4.2《建筑基坑支护技术规》（JGJ120）4.3《地铁设计规》（GB50157）4.4《冻土地区建筑地基基础设计规》（JGJ118）154.5《建筑地基基础设计规》（GB50007）4.6《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规》（GB50307）4.7《建筑桩基技术规

6、》（JGJ94）4.8《城市轨道交通工程测量规》（GB50308）4.9《地下铁道工程施工及验收规》（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施工法三重管旋喷桩施工分成两个阶段，第一阶段为成阶段，即采用钻机驱动喷射管进行钻进，边钻进边喷高压水，使喷头达到预定的深度。如有必要时，可在地基中预先成，然后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

7、)以及压缩空气，通过喷射管由喷射头上的横向喷嘴喷出，与此同时，钻杆一边旋转，一边向上提升使水泥浆与土混合，形成一定直径的柱状固结体。6工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程三重管高压旋喷桩施工工艺流程见图4所示。钻孔旋喷高压泵输送浆液成桩钻机移位终孔检查沉淀处理钻机就位废浆排放浆液制备废水渣土排放桩位测设试桩及工艺参数确定施工准备空压机供水、风不合格15图4高压旋喷桩施工工艺流程图6.2操作要点6.2.1施工准备1.施工前对施工场地进行清理、平整，应保证场地的三通一平，确保用电安全。2.施工前探明管线、建构筑物等地下障碍物埋深和位置，挖出探坑并作好详

8、细的标示标记。3.挖好排浆沟，设置排浆等临时设施。154.设备材料进场，对设备机械性能等进行检查。水泥、外加剂等材料进场按