高壓旋噴樁作業(yè)指導(dǎo)書

高壓旋噴樁作業(yè)指導(dǎo)書一、適用范圍：適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基處理。二、編制依據(jù)：《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》(鐵建設(shè)〔2005〕160號(hào))《交通土建軟土地基工程手冊(cè)》《地基處理技術(shù)及工程應(yīng)用》三、高壓旋噴樁定義：高壓旋噴樁－高壓旋噴是高壓噴射注漿法的一種。高壓噴射注漿法是先利用工程鉆機(jī)鉆孔作為導(dǎo)孔，將帶有特殊噴嘴的注漿管插入設(shè)計(jì)的土層深度，然后將水泥漿（或水）以高壓流的形式從噴嘴內(nèi)射出，沖擊切削土體。土體在高壓噴射流的強(qiáng)大動(dòng)壓等作用下，發(fā)生強(qiáng)度破壞，土顆粒從土層中剝落下來，與水泥漿攪拌形成混合漿液。一部分細(xì)顆粒隨混合漿液冒出地面，其余土粒在射流的沖擊力、離心力和重力等力的作用下，按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列。這樣從下向上不斷地噴射注漿，混合漿液凝固后，在土層中形成具有一定強(qiáng)度的固結(jié)體。旋噴注漿是噴嘴在提升時(shí)不停的旋轉(zhuǎn)，固節(jié)體呈圓柱狀。四、高壓旋噴樁作業(yè)內(nèi)容高壓旋噴樁根據(jù)注漿管類型不同分為單管法、雙管法、三管法等。本標(biāo)段設(shè)計(jì)均采用雙管法注漿。雙管法使用二孔注漿管輸送水泥漿和空氣兩種介質(zhì)。1、施工準(zhǔn)備：1）技術(shù)準(zhǔn)備根據(jù)設(shè)計(jì)要求本線高壓旋噴樁選用PO42.5礦渣硅酸鹽水泥漿，水灰比0.8：1～1.2：1，水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于2800Kpa。配方試驗(yàn)在室內(nèi)進(jìn)行。室內(nèi)配方試驗(yàn)配制試樣時(shí)，其配合比必須與實(shí)際施工的配合比相符。因此，根據(jù)實(shí)際采用的噴射參數(shù)計(jì)算單位時(shí)間中水泥漿用量及水的用量，并根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)被處理土量，計(jì)算出水泥土混合液中各種成分即水泥、外加劑、土粒和水的比例。用這樣的方法在室內(nèi)制作試件，其配合比相當(dāng)于某一特定的噴射注漿施工條件，可以判斷不同噴射條件下的加固強(qiáng)度，以及選用適當(dāng)?shù)膮?shù)，以滿足預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。配合比試驗(yàn)結(jié)束后，形成完整的試驗(yàn)報(bào)告，并遞交監(jiān)理工程師審核，經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后，方可用于施工。每工點(diǎn)施工前按照室內(nèi)配合比進(jìn)行成樁工藝性試驗(yàn)（不少于2根），以復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、是否適宜，開挖檢查固結(jié)體尺寸及連續(xù)性，驗(yàn)證噴射注漿方法對(duì)地層的適應(yīng)性和可靠性；取樣制作標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行各種力學(xué)物理性能試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果是否與理論配合比一致；進(jìn)行載荷試驗(yàn)和透水試驗(yàn)等，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求，最終通過試噴結(jié)果合理選擇噴射技術(shù)參數(shù)。并報(bào)監(jiān)理單位確認(rèn)后，進(jìn)行大面積施工。根據(jù)設(shè)計(jì)資料繪制旋噴樁布樁圖，并注明樁位編號(hào)及施工說明。2）場(chǎng)地準(zhǔn)備原地面清理、整平，并用小型壓路機(jī)碾壓密實(shí)。挖好排漿溝，設(shè)置回漿池，漿液回收處理，防止污染環(huán)境。3）機(jī)具設(shè)備準(zhǔn)備噴射注漿前檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的壓力和排量必須滿足施工需要。管路系統(tǒng)的密封圈必須良好。各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物，并準(zhǔn)備適量的常規(guī)配件。檢查電源、線路，并做好照明準(zhǔn)備工作。4）人員準(zhǔn)備配齊所有管理人員和施工人員，并對(duì)所有人員進(jìn)行技術(shù)交底、安全交底。2、鉆孔作業(yè)在準(zhǔn)備工作完成后，由鉆機(jī)操作手負(fù)責(zé)鉆機(jī)正確就位。就位后，開始施鉆。在鉆進(jìn)過程中，由鉆機(jī)操作手負(fù)責(zé)做好孔深、回水顏色、土層情況及各種異常情況等原始施工記錄。并按技術(shù)交底要求鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高。3、噴射作業(yè)在成孔后，校驗(yàn)孔位、孔深及垂直度，均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求后，開始噴射作業(yè)。鉆機(jī)操作手負(fù)責(zé)噴射時(shí)噴射方向、提升速度等操作控制；攪拌機(jī)操作手負(fù)責(zé)操作攪拌機(jī)攪拌漿液，并做好每孔噴射用漿桶數(shù)、每桶材料用量、攪拌時(shí)間、單位時(shí)內(nèi)間內(nèi)水泥用量等施工原始記錄；輸送設(shè)備操作手負(fù)責(zé)空氣壓縮機(jī)、高壓泥漿泵的操作，并負(fù)責(zé)記錄氣、漿的壓力和流量，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)通知工長(zhǎng)；試驗(yàn)員負(fù)責(zé)施工中制漿的質(zhì)量控制，并負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)。4、設(shè)備清洗噴射作業(yè)完成后，把注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈。5、其它施工時(shí)設(shè)置工長(zhǎng)一名，工長(zhǎng)負(fù)責(zé)對(duì)參加施工的所有人員的協(xié)調(diào)與管理，并對(duì)施工中所有工序質(zhì)量負(fù)責(zé)。電工負(fù)責(zé)施工電源、線路照明設(shè)備的安裝。五、施工工藝施工工藝流程見“旋噴樁施工工藝流程圖”。1、鉆機(jī)就位鉆機(jī)安放在設(shè)計(jì)孔位上，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心，縱橫向偏差不得施工場(chǎng)地平整鉆機(jī)就位鉆孔、插旋噴管，至設(shè)計(jì)標(biāo)高噴射作業(yè)開始邊旋噴邊提升旋噴結(jié)束，成樁沖洗注漿管等機(jī)具設(shè)備鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新孔位大于50mm。為保證鉆孔達(dá)到規(guī)范要求的垂直度偏差1％內(nèi)，鉆機(jī)就位后，必須作水平校正，使鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)孔位，并固定好樁機(jī)。2、造孔鉆孔的目的是為了把注漿管置入到預(yù)定深度，鉆孔方法可根據(jù)地層條件、加固深度和機(jī)具設(shè)備等條件確定。成孔后，校驗(yàn)孔位、孔深及垂直度是否符合規(guī)范要求。（孔位縱橫向偏差不大于50mm、孔深不小于設(shè)計(jì)深度、垂直度偏差不大于1％）3、下注漿管成孔合格后即可下入注漿管到預(yù)定深度。在下管之前，必須進(jìn)行地面試噴，檢驗(yàn)噴射裝置及氣、漿發(fā)生裝置是否正常。4、噴射注漿作業(yè)將注漿管下到預(yù)定深度后，檢驗(yàn)噴射方向、擺動(dòng)角度，進(jìn)行地下試噴，一切正常后即可自下而上進(jìn)行噴射作業(yè)。施工過程中，必須時(shí)刻注意檢查漿液初凝時(shí)間、氣漿流量及壓力、提升速度、旋擺速度、噴射方向等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，并隨時(shí)做好記錄，如遇故障及時(shí)排除。5、沖洗器具噴射作業(yè)完成后，應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈，管內(nèi)機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管和軟管內(nèi)的漿液全部排除。6、移動(dòng)機(jī)具：將鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移到新孔位上。六、施工工藝要點(diǎn)1、變參數(shù)噴射由于天然地基的地質(zhì)情況比較復(fù)雜，沿著深度變化大，有多種土層，其密實(shí)度、含水量、土粒組成和地下水狀態(tài)等有很大差異。若采用單一的技術(shù)參數(shù)來噴射長(zhǎng)樁，則會(huì)形成直徑或長(zhǎng)度極不均勻的固結(jié)體，導(dǎo)致旋噴樁直徑不一，使承載力降低。為確保質(zhì)量，需根據(jù)鉆孔時(shí)獲得的孔位處地層情況，對(duì)不同深度或不同土層采用不同的技術(shù)參數(shù)，對(duì)硬土、深部土層和土粒大的卵礫石要延長(zhǎng)噴射時(shí)間，適當(dāng)放慢提升速度和旋擺速度或提高噴射壓力和泵量。2、重復(fù)噴射在不改變噴射技術(shù)參數(shù)的條件下，對(duì)同一孔位作重復(fù)噴射，既能增加土體破壞的有效長(zhǎng)度，從而加大固結(jié)體的直徑或長(zhǎng)度和提高固結(jié)體強(qiáng)度。有關(guān)試驗(yàn)資料表明，在黏性土中復(fù)噴一次直徑可增大38％，在砂性土中可增大50％。3、冒漿處理在噴射注漿過程中，有一定數(shù)量的土顆粒與水、漿混合后，沿著注漿管管壁冒出地面。通過對(duì)冒漿量、冒漿比重的測(cè)量及冒漿顏色的觀察，可及時(shí)了解地層狀況，判斷噴射注漿的大致效果和噴射技術(shù)參數(shù)的合理性。完全不冒漿、繼續(xù)冒漿或冒漿量及其比重過大或過小時(shí)為異?，F(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，首先檢查提升速度、旋擺噴速度速度、氣、漿流量和壓力等技術(shù)參數(shù)，及時(shí)采取措施調(diào)整。1）壓力驟然上升或壓力過高流量偏低時(shí)，說明有堵嘴或管路被堵塞現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)停噴，真檢查氣漿軟管，必要時(shí)拔出注漿管檢查氣漿通道及噴嘴。2）流量不變而壓力突然下降時(shí)，應(yīng)檢查各部位的泄漏情況，必要時(shí)拔出注漿管檢查密封性能，更換過度磨損的噴嘴。3）流量壓力均偏低時(shí)，應(yīng)及時(shí)停噴檢查修理相應(yīng)發(fā)生裝置。4）不冒漿、斷續(xù)冒漿或冒漿量過小時(shí)，若系土質(zhì)松軟可適當(dāng)加快注漿管提升速度，或降低高壓泵壓力對(duì)已噴范圍適當(dāng)進(jìn)行二次注漿；若系附近有空洞、通道，則不提升注漿管，同時(shí)降低氣壓力流量，繼續(xù)注漿直至冒漿為止，或拔出注漿管待漿液凝固后重新注漿直到冒漿為止，或采用速凝漿液，使?jié){液在注漿管附近凝固。5）冒漿過大時(shí)，一般是有效噴射范圍與注漿量不相適應(yīng)，注漿量大大超過所需漿量所致。雙管法施工可適當(dāng)縮小噴射孔徑，提高噴射壓力，基本保持注漿量不變；如仍無效時(shí)，可加快提升速度和旋擺噴速度。4、搭接處理在施工中會(huì)出現(xiàn)種種故障造成注漿間斷，為防止注漿間斷造成固結(jié)體內(nèi)出現(xiàn)軟弱夾層，影響固結(jié)體均勻性和整體性，必須進(jìn)行搭接處理。搭接長(zhǎng)度不小于10cm。5、分序噴射高壓噴射注漿施工時(shí)，在水泥土漿液固結(jié)硬化之前，有效噴射范圍內(nèi)的地基土因受到擾動(dòng)而強(qiáng)度降低。高壓噴射注漿應(yīng)分序隔孔施工，防止竄孔破壞已噴射注漿固結(jié)體。相鄰孔噴射作業(yè)間隔時(shí)間不得小于2-5d。如發(fā)現(xiàn)竄孔現(xiàn)象，用沙袋堵塞竄孔冒漿出口。6、防止凹穴旋噴施工在終噴后由于空氣的排出以及水泥土漿液滲漏、析水和沉淀作用，水泥土混合漿液在凝固過程中存在不同程度的收縮，最終固結(jié)體頂部將出現(xiàn)一個(gè)凹穴。采取以下措施予以消除：1）采取超高噴射注漿方法，即噴射注漿的頂面，其超高量應(yīng)大于收縮高度，可在施工中具體掌握。2）在漿液凝固前回灌冒漿搗實(shí)。七、檢驗(yàn)控制項(xiàng)目與方法1、高壓噴射注漿所用的水泥和外摻劑品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格、批號(hào)的水泥和外摻劑，袋裝水泥每200t為一批、散裝水泥500t為一批，當(dāng)袋裝水泥及外摻劑不足200t或散裝水泥不足500t時(shí)也按一批計(jì)。每批抽樣檢驗(yàn)1組。檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件及抽樣檢驗(yàn)。2、漿液應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配方和試驗(yàn)確定的配合比拌制，制備好的漿液應(yīng)均勻，不得離析。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每根樁施工過程中抽樣檢驗(yàn)2次。檢驗(yàn)方法：觀察并用漿液比重計(jì)檢測(cè)漿液密度。3、高壓旋噴樁的數(shù)量、布樁形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位全部檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：觀察、現(xiàn)場(chǎng)清點(diǎn)。4、高壓旋噴樁的長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每根樁檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：測(cè)量鉆桿長(zhǎng)度，并在施工中檢查是否達(dá)到設(shè)計(jì)深度標(biāo)志。檢查施工紀(jì)錄。5、高壓旋噴樁的完整性、均勻性、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位抽樣檢驗(yàn)樁總數(shù)的2‰，且不少于3根。檢驗(yàn)方法：樁完工后28d，在每根檢測(cè)樁樁徑方向1／4處、樁長(zhǎng)范圍內(nèi)垂直鉆孔取芯，觀察其完整性、均勻性，拍攝取出芯樣的照片，取不同深度的三個(gè)試樣作無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。鉆芯后的孔洞采用水泥砂漿灌注封閉。6、高壓旋噴樁處理后的復(fù)合地基承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：總樁數(shù)的2‰，且每檢驗(yàn)批不少于3根。檢驗(yàn)方法：平板載荷試驗(yàn)。7、