高壓旋噴樁止水帷幕施工方案

1、長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段基坑圍護(hù)及加固工程長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段工程高壓旋噴樁止水帷幕施工方案一、工程概述（1）長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖工程里程lk3+376lk3+479段基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用高壓旋噴樁作為止水帷幕，高壓旋噴樁樁徑為800，根據(jù)高壓旋噴樁試樁結(jié)果，選用二重管法施工。該里程段基坑兩側(cè)高壓旋噴樁設(shè)計(jì)量為558根，樁長為相應(yīng)里程圍護(hù)鉆孔樁冠梁頂標(biāo)高伸至開挖基坑底下5m。（2）工程地質(zhì)條件：試樁所處地區(qū)地層從上至下主要為：-3層粉質(zhì)粘土、層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、層粉土。二、施工流程及施工方法旋噴樁是在普通化學(xué)注漿法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的加固土體和止水

2、帷幕的一種新方法，是采用高壓射水切削土體，同時(shí)高壓注入設(shè)計(jì)漿液對土體進(jìn)行加固的一項(xiàng)技術(shù)。（1）施工流程：旋噴樁施工過程中一般先用鉆機(jī)引孔，用高壓泵（一般為25mpa）將水泥漿液通過特殊注漿管端頭的噴嘴（1.8），以高速噴入土層，噴嘴在噴漿液時(shí)，一面緩慢旋轉(zhuǎn)（10rpm）、一面徐徐提升（1015cm/min），高壓噴出的漿液不斷切削土層，并使強(qiáng)制切削下來的土體與漿液充分混合，最后在噴射力的有效射程范圍內(nèi)形成一個(gè)混合物圓形凝柱體，依據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況旋噴法采用的二重管法，即：同時(shí)壓入水泥漿和壓縮空氣，使用73鋼管為注漿管，噴射流為漿液，以25mpa壓力從噴嘴中噴出，直接沖擊切削土體，達(dá)到水泥漿置換土體

3、顆粒，滿足設(shè)計(jì)要求。施工流程詳見旋噴注漿施工工藝流程。長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段基坑圍護(hù)及加固工程（2）施工方法：施工時(shí)首先用鉆機(jī)引孔，再用旋噴機(jī)噴射，即先把漿液管下到預(yù)定加固范圍最深點(diǎn)，然后自下而上進(jìn)行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時(shí)進(jìn)行，一次成樁，其工作步驟為：1）鉆機(jī)就位：鉆機(jī)需平置于牢固堅(jiān)實(shí)的地方，鉆桿對準(zhǔn)孔位中心，偏差不超過5cm。2）鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預(yù)定位置，在下管過程中，需防止管外泥砂或管內(nèi)水泥漿小塊堵塞噴嘴，可用膠帶封死噴頭，當(dāng)注漿噴頭下到預(yù)定位置（預(yù)定加固范圍最深點(diǎn)），按照順序往管內(nèi)輸送高壓漿液和壓縮空氣，膠帶將自動(dòng)崩開。3）制漿

4、：根據(jù)不同地層選取不同注漿材料，本項(xiàng)目旋噴樁止水帷幕注漿材料采用海螺牌普通硅酸鹽水泥（32.5#），引孔施工造漿定位試機(jī)引孔鉆進(jìn)平整場地設(shè)備安裝調(diào)試測放樁位高壓旋噴注漿施工啟動(dòng)高噴臺(tái)車主機(jī)鉆進(jìn)擴(kuò)樁鉆孔擴(kuò)樁結(jié)束二重管同時(shí)啟動(dòng)并漿自樁底勻速旋轉(zhuǎn)提速高壓噴漿至樁頂單樁施工完畢移機(jī)再施工啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)輸送高壓氣流水泥漿液的水灰比為0.8。圖旋噴注漿施工工藝流程4）試管：長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段基坑圍護(hù)及加固工程當(dāng)注漿管置入土層預(yù)定深度后應(yīng)用清水試壓，若注漿設(shè)備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業(yè)。5）高壓注漿作業(yè)：高壓射漿自下而上連續(xù)進(jìn)行，注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流

5、量、壓力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)，應(yīng)符合操作規(guī)程要求。若其它參數(shù)不變，提高噴射壓力即射流能量大，加固范圍則相應(yīng)增大，效果好；若提升速度和旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)降低也可以增大加固半徑，在射漿過程中參數(shù)可隨土質(zhì)不同改變，若參數(shù)不變，則容易造成材料浪費(fèi)或降低旋噴效果。6）噴漿結(jié)束與拔管：噴漿由下而上至設(shè)計(jì)高度后，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié)束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止?jié){液凝固時(shí)產(chǎn)生收縮的影響，拔管要及時(shí)，切不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。7）注漿設(shè)備清洗：當(dāng)噴漿結(jié)束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。四.施工機(jī)械設(shè)備及主要技術(shù)參數(shù)（1）施工機(jī)械設(shè)備表1設(shè)備名稱鉆機(jī)高壓泵空氣壓縮機(jī)二重

6、旋噴管漿液制備機(jī)設(shè)備型號(hào)xp-30gzb-40b0.6-0.873拌漿桶數(shù)量1臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)1套2臺(tái)備注旋噴注漿旋噴注漿旋噴注漿旋噴注漿旋噴注漿（2）二管旋噴施工主要技術(shù)參數(shù)如下：項(xiàng)目參數(shù)噴嘴直徑（mm）1.8旋噴速度（r/min）510提升速度(mm/min)1015長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段基坑圍護(hù)及加固工程高壓泵壓力（mpa）2530流量（l/min）5070（漿液）空壓機(jī)壓力（mpa）0.7高壓旋噴樁（800）止水帷幕水泥漿參數(shù)表水泥用量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速流量提升速度備注（每米）310kg（r/min）700（l/min）（cm/min）50.913.5純水泥漿五、旋噴樁質(zhì)量（1）質(zhì)

7、量標(biāo)準(zhǔn)1）保證項(xiàng)目旋噴樁使用的水泥品種、標(biāo)號(hào)、水泥漿的水灰比符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)方法：檢查出廠證明、合格證、試驗(yàn)報(bào)告。2）基本項(xiàng)目高壓旋噴樁樁體深度、直徑、樁體強(qiáng)度和滲透系數(shù)等符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)方法：鉆孔取樣檢驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，開挖檢查。冒漿體試塊試驗(yàn)，取施工過程中冒漿體試驗(yàn)其物理性能，作為判斷強(qiáng)度參數(shù)，所取冒漿體應(yīng)選取噴射后期的即水泥與土混合狀態(tài)較接近地下實(shí)際混合狀態(tài)的冒漿體。檢查樁體均勻性，可采取鉆孔取芯的方法，該方法也可用來檢驗(yàn)樁體的抗壓強(qiáng)度。3）允許偏差旋噴樁的允許偏差和檢驗(yàn)方法應(yīng)符合下表的規(guī)定。項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法樁體中心位置50mm拉線及尺量檢查長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖

8、段基坑圍護(hù)及加固工程鉆孔垂直度1.5h/100吊線和尺量檢查（2）施工注意事項(xiàng)1）鉆機(jī)就位后應(yīng)進(jìn)行水平、垂直校正，鉆桿應(yīng)與樁位吻合，偏差控制在10mm內(nèi)。2）旋噴樁施工前必須確定旋噴施工參數(shù)：旋噴速度、提升速度、噴嘴直徑等。3）旋噴樁管達(dá)到預(yù)定深度后，應(yīng)進(jìn)行高壓射水試驗(yàn)，合格后方可噴射漿液，待達(dá)到預(yù)定壓力排量后，再逐漸提升旋噴管，深層旋噴時(shí)應(yīng)先噴漿后旋噴和提升，防止注漿管扭斷。4）旋噴冒漿處理冒漿：旋噴時(shí)高壓噴射流在地基中切削土體，其加固范圍就是噴射距離加上滲透部分長度為半徑的圓柱體。一部分細(xì)小的土粒被噴射漿液所置換，隨著液流被帶到地面上（俗稱冒漿），其余與漿液攪拌混合。在旋噴過程中往往有一定

9、數(shù)量土粒隨著一部分漿液沿著注漿管冒出地面，通過對冒漿觀察，冒漿量小于注漿量20%為正?，F(xiàn)象，超過20%或完全不冒漿者，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施。地層中有較大的空隙而引起不冒漿，則可在漿液中摻加適量的速凝劑，使?jié){液在一定范圍內(nèi)凝固。另外，還可在空隙地段增大注漿量，填滿空隙，再繼續(xù)正常旋噴。冒漿量過大是有效噴射范圍與注漿量不適應(yīng)所致，可采取提高噴射壓力、適當(dāng)縮小噴嘴直徑、加快提升和旋噴速度等措施，減小冒漿量。5）在插管旋噴過程中，要注意防止噴嘴被堵，壓力和流量必須符合設(shè)計(jì)值，否則要拔管清洗，再重新進(jìn)行插管和旋噴。使用雙噴嘴時(shí)，若一個(gè)噴嘴被堵，則用復(fù)噴方法繼續(xù)施工。插管過程中，為防止泥砂堵塞，可邊

10、射水邊插管，水壓力控制在1mpa，高壓水噴嘴要用塑料布包裹，以免泥土堵塞。長江南京段上游過江通道左汊隧道浦口明挖段基坑圍護(hù)及加固工程6）選用水泥應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)及過篩，其細(xì)度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)篩（孔徑0.08mm）的篩余量不大于15%，漿液攪拌后不得超過4小時(shí)，當(dāng)超過時(shí)應(yīng)經(jīng)專門試驗(yàn)，證明其性能符合要求方可使用。7）鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸鉆桿要保持鉆桿有0.1m以上搭接長度，以免旋噴固結(jié)體脫節(jié)。中途機(jī)械發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防斷樁。并應(yīng)立即檢查，排除故障。為提高旋噴樁承載能力，在樁底部1m范圍內(nèi)應(yīng)采取較長持續(xù)時(shí)間的措施。8）當(dāng)采用水泥漿進(jìn)行旋噴時(shí)，在漿液與土攪拌混合的凝固過程中，由于漿液析水作用，一般均有不同程度收縮，造成固結(jié)時(shí)出現(xiàn)凹陷（凹陷通常在樁頂0.31m之間），深度隨土質(zhì)、漿液析出、固體直徑等因素而異，當(dāng)樁頭凹陷量大對土加固及防滲影響大，應(yīng)采取靜壓注漿補(bǔ)強(qiáng)。9）旋噴樁施工完成后，不能隨意堆放重物，防止旋噴樁變形。10）旋噴樁體的施工質(zhì)量是保證施工期間基坑圍護(hù)止水的關(guān)鍵，旋噴樁施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工。其施工要點(diǎn)如下：高壓噴射注漿的施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，通過現(xiàn)場試驗(yàn)和施工經(jīng)驗(yàn)調(diào)整，并在施工中嚴(yán)格加以控制。施工時(shí)應(yīng)保證鉆孔的垂直偏差不應(yīng)超過0.5%，樁位偏差不應(yīng)大于50mm。噴射壓力，提升速度對成樁直徑有較大影響，應(yīng)根據(jù)深度及土質(zhì)條件進(jìn)