1、旋喷桩加固地基施工主要技术办法旋喷桩加固地基施工主要技术办法 内容摘要结合具体的工程实践,着重介绍了旋喷桩加固地基的施工主要技术办法,论述了旋喷桩施工质量查验和标准,为同类工程提供借鉴。正文文字大小： 旋喷桩加固地基施工主要技术办法祝和意（陕西铁路工程职业技术学院（陕西 渭南 714000）摘要：结合具体的工程实践,着重介绍了旋喷桩加固地基的施工主要技术办法,论述了旋喷桩施工质量查验和标准,为同类工程提供借鉴。关键词：旋喷桩 地基加固 技术办法Construction technology of rotary jet grouting pile in foundation stabilizat
2、ionZhu heyi(Shaanxi Railway Institute, Weinan, 714000, Shaanxi)Abstract: This text combines an example with solid engineering,emphasizing to introduce a technique measure in reinforce foundation, elaborating the quality examination and standard of rotary jet grouting pile Construction, providing to
3、draw lessons for the same kind of engineering.Keywords: rotary jet grouting pile; foundation improvement; Construction technology一、前言 旋喷桩地基加固技术，是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20MP左右的高压水流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以必然速度向上提升，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，地基加固生效快，耐久性好，施工工期短等长处。
4、二、工程概况某钢筋混凝土盖板箱涵位处某河西岸，离河道中心约700m。该涵址处基底下卧淤泥质粘土软弱层，基础设计为浆砌片石刚性联合基础。三、地质资料按照钻探资料，涵址处自上而下地质情形依次为：粉质粘土表层，厚约2m；中密细砂层，厚约4m；中密粗砂层，厚约3.6m；淤泥质粘土层，厚约1.6m；再下为中密粗砂，地基承载力不能知足设计要求，须加固处置。四、地基加固方案为知足承载力要求，设计采用旋喷桩进行地基加固处置。设计旋喷桩有效长度为11m，桩径为50cm，桩间距140cm，呈正三角形布置，共计旋喷桩99根，总长1089m。桩顶铺设30cm厚碎石垫层。五、主要技术办法（一）施工整体安排原则：、先地基
5、旋喷桩加固，七天后挖基进行涵体施工；、先试桩，后正式成桩；（二）施工预备、施工前必需进行地面构筑物、地下管线（水、电、油、通信等）的调查、拆移，确认无障碍物后方可进行场地清理工作。、施工厂地清理、平整。地面构筑物、地下管线和影响施工的架空线路拆移完毕后，用推土机推除地表腐植土、推平，并用压路机碾压密实。、挖设排浆沟和临时泥浆寄存池，排浆沟沿涵长方向挖设，宜两排桩共用一排浆沟。同时必需挖设临时排水沟，疏干地表水，使基面层维持干燥状态。 、按照设计测设涵洞中线、涵洞基顶平面及旋喷桩桩位，肯定地基处置长度、宽度并用石灰线夺目标注。、预备旋喷桩机具、设备及材料。、试桩，肯定旋喷速度、喷射压力、提升速度
6、、喷浆量和泥浆水灰比等，确保成桩质量符合设计要求。（三）施工工艺要求本涵地基加固旋喷桩施工采用单管成桩法施工。、施工机具和材料的选择旋喷桩施工机具：本涵地基加固旋喷桩采用无锡30型钻机（或具有相当施工能力的钻机）施工。旋喷注浆机主要由：旋转钻机、卷扬机、旋喷管、高压泥浆泵（SCN-H300型）、高压水泵、泥浆搅拌机、贮浆罐、注浆管、输浆管、流量计等组成。主要机具性能要求：旋转钻机转速：20r/min；旋喷管（单管）：采用外径42mm或45mm地质钻杆；喷嘴：采用2个收敛圆锥形喷嘴，喷嘴孔径23mm；高压泥浆泵：压力2040Mpa，流量80120L/min；注浆管：采用内径19mm高压胶管，工作
7、压力31Mpa。旋喷桩浆液材料：水泥：采用普通硅酸盐水泥。利用前必需经实验符合质量要求，严禁利用过时、受潮结块的水泥。进场水泥必需离地寄存，并加以遮盖，避免受潮、雨淋。水：必需经化验符合混凝土拌合用水标准。外加剂：在上冻前进行旋喷注浆时，必需在水泥浆液中添加抗冻剂，掺量由实验肯定，避免桩体冻胀。水泥浆液配合比：水泥浆液水灰比宜为1:1:1，稠度应适宜，避免过稠堵喷嘴、过稀影响质量，由实验按照现场各层土样优选出最合理浆液配方。为减缓水泥浆液沉淀速度、避免离析及维持良好的可喷性，宜在浆液中加入水泥用量3%的膨润土（陶土）、的碱。浆液宜在旋喷前1小时内配制，使历时必需滤去硬块、砂石等，以避免堵塞管路
8、和喷嘴。、施工顺序和工序施工顺序：旋喷桩施工顺序：横涵长方向逐排进行，同排桩应跳孔成桩(相距宜为4m),相邻两桩施工时刻不该小于48小时。旋喷桩单管成桩施工工序：、旋喷桩单管成桩施工工艺要求（）试桩：按照现场各层土样，在室内按不同的含水量和配合比进行实验，优选出最合理浆液配方后，必需在正式施工现场进行喷射成桩实验，肯定旋喷管的转速、提升速度、注浆喷射压力、注浆量等参数，以查明喷射固结体的成桩直径和桩体强度，验证设计的靠得住性和安全性。（）机具就位、调整钻架：钻机组装好后，采用导轨法就位。钻机大体就位后，调平平稳，将转盘、钻杆轴线对准桩位小竹片桩，对准误差控制在2cm之内，再调整钻架、钻杆，使钻
9、杆垂直度控制在1%之内。搭设设平台，安装浆液搅拌机、高压泥浆泵、输注浆管路、水电接头、闸阀、仪表等。辅助设备安装应知足下列要求：制浆机应略高于贮浆罐上口；高压泥浆泵进浆口必需加设滤网，并稍低于贮浆罐出口；高压泥浆泵与旋喷管间必需用高压胶管连接。安装完毕后，必需再次检查高压设备、管路系统，确保规格符合设计要求、连接密封完好。并尽可能缩短高压注浆管的长度，控制在20m之内为宜。（）设备试运转：旋喷桩设备安装完毕后，必需进行试运转，确保状态良好、运转正常。设备试运转应知足下列要求：钻机（旋喷管）转速、提升速度符合设计规定值，误差在10%之内；设备工作电压、电流稳固，电压维持在380V15V，电流不超
10、过额定值；输、注浆液管路、水管路畅通，无渗漏；闸阀利用正常；压力、流量等仪表显示正确；高压泥浆泵电机达到设定转速，能维持设定泵压，泵压误差在2Mpa之内；浆液排放量符合设计流量；制、贮浆液设备的制备浆液能力知足注浆要求；设备运转平稳，操作人员配合默契。（）钻孔：单管成孔法采用钻机预钻导孔。由于本涵址处地层中夹有较厚的中密细砂层，不宜利用旋喷管直接射水成孔法施工。钻孔前，应测量每根钻杆长度，并按序用红油漆编号，并在最上一根钻杆壁上用红油漆标出深度控制红线。钻进深度控制，以地面水平测量和设计桩底标高为依据，肯定钻杆入土深度。钻孔进程中必需做好导孔成孔记录，包括地质层情形记录。导孔成孔后倾斜度应小于
11、%。（）水泥浆液制备：水泥浆液制备在下旋喷管前1小时进行，随配随用。浆液的水泥、水及掺加剂必需按室内实验和现场试桩肯定的配合比严格计量，采用制浆机均匀拌制，足量贮存备用。单桩水泥浆液用量按下二式计算：按体积法计算：按喷量法计算：式中：Q-旋喷浆液用量（m3）；D-桩体直径（m）；K-填充率，取；H-桩长（m），从地面计算；B-损失系数，可选用；V-提升速度（m/min）；q-单位时刻喷射浆液量（m3/min）。拌制好的水泥浆液必需通过严格过滤，除去硬块、砂石等，以避免堵塞管路和喷嘴。制备好的水泥浆液在旋喷进程中必需持续不断地搅拌，避免沉淀。（6）下旋喷管：导孔成孔后，检查孔位、孔深、垂直度符合
12、设计要求后，提出钻杆，下插旋喷管。旋喷管下插前，必需检查各部位连接是不是紧密，密封圈是不是封锁。并必需采用红油漆在管壁上明显标示出下插深度控制红线。下旋喷管采用边射水边下插的方式进行，避免喷嘴堵塞，射水下管采用低水压，水压力不超过1Mpa。直至旋喷管下插至离设计深度0.5m（以管壁上红漆线控制），停止射水，利用自重作用上下串动沉至设计深度。（7）试喷：旋喷管下插到设计深度后，必需先试喷，确保一切正常后方可正式旋喷成桩。试喷主要步骤：将注浆泵的吸管插入贮水箱；起动空压机，待动转正常后，空载起动高压泥浆泵（注浆泵），使泵压逐渐升高至规定值（20Mpa）；在设计深度原地旋转旋喷管，转速按20r/mi
13、n控制；同时开动注浆泵，向孔内注入清水；待确认旋喷管转动平稳、泵量和泵压正常，将注浆泵的吸水管移至贮浆罐开始正式注浆成孔。（8）旋喷成桩：试喷肯定注浆系统运作正常后，注浆泵开始送水泥浆液入旋喷管，待估算水泥浆液的先锋已流出喷嘴后，即可提升旋喷成桩。旋喷成桩操作原则：先喷浆后旋转和提升。旋喷成桩步骤：试喷完毕，旋喷管在桩底部原地边旋转边喷射水泥浆液1min；边旋转喷管、边提升、边喷射浆液成桩。转速按20r/min控制，提升速度按2025cm/min控制，注浆泵泵压按20Mpa、流量按80120L/min控制。在旋喷成桩进程中，应按设计要求常常检查量测泵压、流量、转速、提升速度和实际的浆液耗用量，
14、并按规定填写旋喷注浆记录表保留。在注浆进程中，出现泵压骤然上升或下降、大量冒浆等异样情形时，应当即停止提升和注浆，以防断桩。当发觉喷浆量不足影响桩体固结质量时，应采取重复喷射进行处置，确保成桩质量。在注浆进程中，会有必然数量的土粒，随着一部份浆液沿注浆管壁冒出地面，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，并采取相应办法。拆卸注浆管：旋喷注浆进程中需拆卸注浆管时，应先停止提升和旋转，再停止送浆，最后停机。拆卸注浆管采用钻机自带卷扬机人工辅助进行，拆管宜快，尽可能缩短停泵时刻。继续旋喷注浆成桩时，开机顺序同试喷。停泵后从头旋喷时，旋喷管必需插入已喷桩体中不小于10
15、cm，也即：注浆管分段提升的搭接长度不得小于10cm。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1m开始，应减缓提升速度，慢速提升旋喷至桩顶，并停止提升原地旋喷30秒，再向上慢速提升旋喷0.5m，确保桩顶质量。（9）喷射结束、拔管、器械清洗：旋喷注浆达到设计桩顶（再加0.5m）后，注浆泵继续送浆液，同时拔出旋喷管，待水泥浆液从孔口返出后，即可停止送浆，并将注浆泵的吸浆管移至清水箱中，抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆液顶出，然后停泵。钻机、泥浆搅拌机、贮浆罐、注浆管和泥浆泵外用清水冲洗干净备用。（10）机具移位、桩顶补灌：机具移位采用导轨法进行。移位时，避免损坏已成桩的旋喷桩固结体。旋喷注浆结
16、束后，由于水泥浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使旋喷桩固结体顶部出现凹穴，应及时用水灰比为的水泥浆补灌。桩顶补灌结束后，桩顶以上的空孔洞采用砂子填平地面保护，避免意外。六、旋喷桩施工质量查验和标准（一）旋喷桩施工质量查验、对旋喷桩固结体的质量查验内容主要有：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。、旋喷桩质量查验应在喷射注浆结束4周后进行。、查验方式：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实验；复合地基承载力：荷载实验。（二）旋喷桩施工质量标准旋喷桩注浆固结体质量及地基承载力标准序号 项目 允许误差
17、 查验方式1 位置（纵横向） 50mm 尺量2 垂直度 % 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5001000mm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 在桩径方向1/4处、桩头至桩长范围内垂直钻芯取样6 复合地基承载力fsp,k 七、结语实践证明，利用旋喷桩技术进行地基加固的效果是显著的，大大提高了地基的承载力。同时，此法适用于各类复杂的地质条件,具有质量好、承载力高等长处，对于中、小型结构地基和既有建筑物结构地基加固造价底，较为经济合理。参考文献：1 赵王生.旋喷桩在神木北站机务整备场检查坑地基加固中的应用.路基工程,1995,(05)2 刘静,胡焕校.旋喷桩在桥梁基础中的新应用.中南工业大学学报(自然科学版),2000,(03)3 杜腾飞.旋喷桩在秦沈客运专线于虎跨线桥台后软基处置中的应用.路基工程,2002,(03)4 胡卿纪.秦沈客运专线旋喷桩加固松软地基的施工.西部探矿工程,2002,(05)5 王海珍.旋喷桩复合地基在桥梁软基处置中的应用.石家庄铁道学院学报,2002,(S1)6 杨俊.旋喷桩的施工技术及其应用.广东交通职业技术学院学报,2005,(01)7 马风亚,秦美前.旋喷桩加固地基施工技术.山西建筑,2005,(11)
