715 高压喷射注浆基
7151 旋喷注浆桩基
旋喷注浆桩基简称旋喷桩基利钻机带特殊喷嘴注浆钻进土层预定位置高压脉泵水泥浆液通钻杆端喷射装置四周高速水喷入土体助流体击力切削土层喷流射程土体遭受破坏时钻杆面定速度〔20rmin〕旋转面低速〔15~30cmmin〕徐徐提升土体水泥浆充分搅拌混合胶结硬化基中形成直径拟均匀具定强度〔05~80MPa〕圆柱体〔称旋喷桩〕基加固
1．分类形式
旋喷法根机具设备分：
〔1〕单法
根单喷射高压水泥浆液作喷射流高压浆液射流土中衰减破碎土射程较短成桩直径较般03~08m
〔2〕二重法
轴双通道二重注浆复合喷射高压水泥浆压缩空气二种介质浆液作喷射流外围裹着圈空气流成复合喷射流成桩直径10m左右
〔3〕三重法
轴三重注浆复合喷射高压水流压缩空气注入水泥浆液高压水射流作基中局部土粒着水气排出面高压浆流填充空隙成桩直径较般10~20m成桩强度较低〔09~12MPa〕
成桩形式分旋喷注浆定喷注浆摆喷注浆等三种类加固形状分柱状壁状块状等
2．特点适范围
旋喷法具特点：提高基抗剪强度改善土变形性质部结构荷载作产生破坏较沉降利直径钻孔旋喷成孔8~10倍直径固结体通调节喷嘴旋喷速度提升速度喷射压力喷浆量旋喷成种形状桩体制成垂直桩斜桩连续墙获需强度已建筑物基加固扰动附土体施工噪声低振动软弱土层控制加固范围设备较简单轻便机械化程度高材料源广施工简便操作容易速度快效率高途广泛钱低
适淤泥淤泥质土粘性土粉土砂土湿陷性黄土工填土碎石土等基加固建筑新建筑基处理深基坑侧壁挡土挡水基坑底部加固防止涌隆起坝加固防水帷幕等工程含较粒块石坚硬粘性土量植物根基含机质土水流喷射浆液法注浆周围凝聚情况宜采
3．桩径选择
桩直径注浆方法土类密度施工条件等定表721供参考
桩径选〔m〕 表721
土质
旋喷方法
单法
二重法
三重法
直径
粘性土
0＜N＜5
6＜N＜10
11＜N＜20
10±02
08±02
06±02
15±02
12±02
08±02
20±03
15±03
10±03
砂土
0＜N＜10
11＜N＜20
21＜N＜30
10±02
08±02
06±02
13±02
11±02
10±02
20±03
15±03
12±03
砂砾
20＜N＜30
06±02
10±02
12±03
注：N——标准贯入锤击数
4．机具设备材料求
〔1〕高压喷射注浆法机具设备包括：高压泵钻机浆液搅拌器等辅助设备包括操控制系统高压路系统材料储存系统种材阀门接头安设施等高压喷射注浆法施工常机具设备规格技术性求见表722
旋喷施工常机具设备参考表 表722
设备名称
规格性
途
单法
高压泥浆泵
1．SNCH300型黄河牌压浆车
2．ACF700型压浆车柱塞式带压力流量仪表
旋喷注浆
钻机
1．锡30型钻机
2．XJ100型振动钻机
旋喷
旋喷
单42mm质钻杆旋喷直径32~40mm
注浆成桩
高压胶
工作压力31MPa9MPa径19mm
高压水泥浆
三重法
高压泵
1．3WTB高压柱塞泵带压力流量仪表
2．SNCH300型黄河牌压浆车
3．ACF700型压浆车
高压水助喷
泥浆泵
1．BW25050型压力3~5MPa排量150~250Lmin
2．20040型压力4MPa排量120~200Lmin
3．ACF700型压浆车
旋喷注浆
空压机
压力055~070MPa排量6~9m3min
旋喷气
钻机
1．锡30型钻机
2．XJ100型振动钻机
旋喷成孔
旋喷
三重泥浆压力2MPa水压20MPa气压05MPa
水气浆成桩
高压胶
工作压力31MPa9MPa径19mm
高压水泥浆
搅拌种压力流量仪表等
控制压力流量
注：1．钻机转速提升速度根需应附设调速装置增设慢速卷扬机
2．二重法选高压泥浆泵空压机高压胶等参列规格选
3．三重法尚需配备搅拌罐〔次搅拌量35m3〕旋转提升装置吊车集泥箱指挥信号装置等
4．尚需配种压力流量仪表等
三重系三根互相通子直径轴线重合套起土体分压入水气浆液泥浆泵压送2MPa左右浆液中高压泵压送20MPa左右高压水外空压机压送05MPa压缩空气空气喷嘴套高压水喷嘴外圆心三重回转器连接喷头三局部组成〔图724〕回转器指三重段安支承轴承钻机转盘带动三重旋转时回转器外部转部转连接指三重中段连接水气浆液通道旋转钻机转盘直接带动连接整根三重旋转根旋喷深度节连接接长喷头指三重段装喷嘴〔图727e〕旋喷时土层中喷射水气浆液装置连接起转动喷嘴制造材料硬质合金D0≈2mm左右
图724 三重构造
I头部II杆III钻杆IV喷头
1快速接头2锯齿形接头3高压密封装置4鸡心形零件5凸接头
6凹接头7圆柱面加○〞形圈8转轴9半圆环10螺栓塞11喷嘴
浆液搅拌采污水泵循环式搅拌罐水力混合器
辅助设备包括操控制系统高压路系统材料储存运输系统种件阀门接头压力流量仪表安设施等
〔2〕旋喷水泥应采强度等级325普通硅酸盐水泥求新鲜结块般泥浆水灰1：1~15：1稠度流动缓慢喷嘴易堵塞增加排障时间影响施工进度稠度强度影响消离析般参加水泥量3陶土09‰碱浆液宜旋喷前1h配制时滤硬块砂石等免堵塞路喷嘴
5．施工工艺方法点
〔1〕旋喷桩施工工艺流程图725图726示
图725 单旋喷桩施工工艺流程
〔a〕钻机位钻孔〔b〕钻孔设计标高〔c〕旋喷开始
〔d〕边旋喷边提升〔e〕旋喷结束成桩
1旋喷2钻孔机械3高压胶4超高压脉泵
图726 三重旋喷法施工工艺流程
〔a〕振动沉桩机位放桩靴立套安振动锤〔b〕套沉入设计深度
〔c〕拔起段套卸段套段露出面〔h＞求旋喷长度〕
〔d〕套中插入三重边旋边喷边提升〔e〕动提升旋喷
〔f〕拔出旋喷套部形成圆柱喷射桩加固体
1振动锤2钢套3桩靴4三重5浆液胶
6高压水胶7压缩空气胶8旋喷桩加固体
〔2〕施工前先进行场整挖排浆沟做钻机定位求钻机安放保持水钻杆保持垂直倾斜度15
〔3〕旋喷桩施工程序：机具位→贯入注浆试喷射→喷射注浆→拔洗等
〔4〕单法二重法注浆射水成孔设计深度边提升边进行喷射注浆三重法施工须预先钻机振动桩机钻成直径150~200mm孔然三重注浆插入孔旋喷定喷摆喷工艺求进行喷射注浆注浆分段提升搭接长度200mm喷嘴型式图727示种
图727 喷嘴型式
〔a〕圆柱式〔b〕收敛圆锥形〔c〕流线形〔d〕双喷嘴〔e〕三重喷嘴
〔5〕插入旋喷前先检查高压水空气喷射情况部位密封圈否封闭插入先作高压水射水试验合格前方喷射浆液塌孔插入困难时低压〔01~2MPa〕水孔喷须高压水喷嘴塑料布包裹免泥土堵塞
〔6〕喷嘴直径提升速度旋喷速度喷射压力排量等旋喷参数见表723根现场试验确定
旋喷施工机具参数 表723
工程
单法
二重法
三重法
参数
喷嘴孔径〔mm〕
φ2~3
φ2~3
φ2~3
喷嘴数
2
1~2
1~2
旋转速度〔rmin〕
20
10
5~15
提升速度〔mmmin〕
200~250
100
50~150
机具性
高压泵
压力〔MPa〕
20~40
20~40
20~40
流量〔Lmin〕
60~120
60~120
60~120
空压机
压力〔MPa〕
07
07
流量〔Lmin〕
1~3
1~3
泥浆泵
压力〔MPa〕
3~5
流量〔Lmin〕
100~150
浆液配合：水：水泥：陶土：碱
〔1~15〕：1：003：00009
注：高压泵喷射〔单法二重法〕浆液〔三重法〕水
〔7〕采三重法旋喷开始时先送高压水送水泥浆压缩空气般情况压缩空气晚送30s桩底部边旋转边喷射1min进行边旋转边提升边喷射
〔8〕喷射时先应达预定喷射压力喷浆量逐渐提升注浆中间发生障时应停止提升旋喷防桩体中断时立进行检查排障发现浆液喷射缺乏影响桩体设计直径时应进行复核
〔9〕处理建筑基时应采取速凝浆液间隔孔旋喷浆回灌等措施防旋喷程中基产生附加变形基根底间出现脱空现象影响加固建筑邻建筑
〔10〕桩喷浆量Q〔L根〕式计算：
〔79〕
式中 H——旋喷长度〔m〕
v——旋喷提升速度〔mmin〕
q——泵排浆量〔Lmin〕
β——浆液损失系数般取01~02
旋喷程中浆量应控制10~25间需扩加固范围提高强度工程采取复喷措施先喷遍清水喷遍两遍水泥浆
〔11〕喷桩高应迅速拔出注浆清水洗路防止凝固堵塞相邻两桩施工间隔时间应48h间距应4~6m
6．质量控制
〔1〕施工前应检查水泥外掺剂等质量桩位压力表流量表精度灵敏度高压喷射设备性等
〔2〕施工中应检查施工参数〔压力水泥浆量提升速度旋转速度等〕应情况施工程序
〔3〕施工结束28d施工质量承载力进行检验容桩体强度承载力均直径桩体中心位置桩体均匀性等
〔4〕旋喷注浆基质量检验标准表724示
旋喷〔高压喷射〕注浆基质量检验标准 表724
项
序
检查工程
允许偏差允许值
检查方法
单位
数值
控工程
1
水泥外掺剂质量
符合出厂求
查产品合格证书抽样送检
2
水泥量
设计求
查流量表水泥浆水灰
3
桩体抗压强度完整性检验
设计求
规定方法
4
基承载力
设计求
规定方法
般工程
1
钻孔位置
mm
≤50
钢尺量
2
钻孔垂直度
≤15
纬仪测钻杆实测
3
孔深
mm
±200
钢尺量
4
注浆压力
设定参数指标
查压力表
5
桩体搭接
mm
＞200
钢尺量
6
桩体直径
mm
≤50
开挖钢尺量
7
桩身中心允许偏差
≤02D
开挖桩顶500mm处尺量D设计桩径
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7151 旋喷注浆桩基
旋喷注浆桩基简称旋喷桩基利钻机带特殊喷嘴注浆钻进土层预定位置高压脉泵水泥浆液通钻杆端喷射装置四周高速水喷入土体助流体击力切削土层喷流射程土体遭受破坏时钻杆面定速度〔20rmin〕旋转面低速〔15~30cmmin〕徐徐提升土体水泥浆充分搅拌混合胶结硬化基中形成直径拟均匀具定强度〔05~80MPa〕圆柱体〔称旋喷桩〕基加固
1．分类形式
旋喷法根机具设备分：
〔1〕单法
根单喷射高压水泥浆液作喷射流高压浆液射流土中衰减破碎土射程较短成桩直径较般03~08m
〔2〕二重法
轴双通道二重注浆复合喷射高压水泥浆压缩空气二种介质浆液作喷射流外围裹着圈空气流成复合喷射流成桩直径10m左右
〔3〕三重法
轴三重注浆复合喷射高压水流压缩空气注入水泥浆液高压水射流作基中局部土粒着水气排出面高压浆流填充空隙成桩直径较般10~20m成桩强度较低〔09~12MPa〕
成桩形式分旋喷注浆定喷注浆摆喷注浆等三种类加固形状分柱状壁状块状等
2．特点适范围
旋喷法具特点：提高基抗剪强度改善土变形性质部结构荷载作产生破坏较沉降利直径钻孔旋喷成孔8~10倍直径固结体通调节喷嘴旋喷速度提升速度喷射压力喷浆量旋喷成种形状桩体制成垂直桩斜桩连续墙获需强度已建筑物基加固扰动附土体施工噪声低振动软弱土层控制加固范围设备较简单轻便机械化程度高材料源广施工简便操作容易速度快效率高途广泛钱低
适淤泥淤泥质土粘性土粉土砂土湿陷性黄土工填土碎石土等基加固建筑新建筑基处理深基坑侧壁挡土挡水基坑底部加固防止涌隆起坝加固防水帷幕等工程含较粒块石坚硬粘性土量植物根基含机质土水流喷射浆液法注浆周围凝聚情况宜采
3．桩径选择
桩直径注浆方法土类密度施工条件等定表721供参考
桩径选〔m〕 表721
土质
旋喷方法
单法
二重法
三重法
直径
粘性土
0＜N＜5
6＜N＜10
11＜N＜20
10±02
08±02
06±02
15±02
12±02
08±02
20±03
15±03
10±03
砂土
0＜N＜10
11＜N＜20
21＜N＜30
10±02
08±02
06±02
13±02
11±02
10±02
20±03
15±03
12±03
砂砾
20＜N＜30
06±02
10±02
12±03
注：N——标准贯入锤击数
4．机具设备材料求
〔1〕高压喷射注浆法机具设备包括：高压泵钻机浆液搅拌器等辅助设备包括操控制系统高压路系统材料储存系统种材阀门接头安设施等高压喷射注浆法施工常机具设备规格技术性求见表722
旋喷施工常机具设备参考表 表722
设备名称
规格性
途
单法
高压泥浆泵
1．SNCH300型黄河牌压浆车
2．ACF700型压浆车柱塞式带压力流量仪表
旋喷注浆
钻机
1．锡30型钻机
2．XJ100型振动钻机
旋喷
旋喷
单42mm质钻杆旋喷直径32~40mm
注浆成桩
高压胶
工作压力31MPa9MPa径19mm
高压水泥浆
三重法
高压泵
1．3WTB高压柱塞泵带压力流量仪表
2．SNCH300型黄河牌压浆车
3．ACF700型压浆车
高压水助喷
泥浆泵
1．BW25050型压力3~5MPa排量150~250Lmin
2．20040型压力4MPa排量120~200Lmin
3．ACF700型压浆车
旋喷注浆
空压机
压力055~070MPa排量6~9m3min
旋喷气
钻机
1．锡30型钻机
2．XJ100型振动钻机
旋喷成孔
旋喷
三重泥浆压力2MPa水压20MPa气压05MPa
水气浆成桩
高压胶
工作压力31MPa9MPa径19mm
高压水泥浆
搅拌种压力流量仪表等
控制压力流量
注：1．钻机转速提升速度根需应附设调速装置增设慢速卷扬机
2．二重法选高压泥浆泵空压机高压胶等参列规格选
3．三重法尚需配备搅拌罐〔次搅拌量35m3〕旋转提升装置吊车集泥箱指挥信号装置等
4．尚需配种压力流量仪表等
三重系三根互相通子直径轴线重合套起土体分压入水气浆液泥浆泵压送2MPa左右浆液中高压泵压送20MPa左右高压水外空压机压送05MPa压缩空气空气喷嘴套高压水喷嘴外圆心三重回转器连接喷头三局部组成〔图724〕回转器指三重段安支承轴承钻机转盘带动三重旋转时回转器外部转部转连接指三重中段连接水气浆液通道旋转钻机转盘直接带动连接整根三重旋转根旋喷深度节连接接长喷头指三重段装喷嘴〔图727e〕旋喷时土层中喷射水气浆液装置连接起转动喷嘴制造材料硬质合金D0≈2mm左右
图724 三重构造
I头部II杆III钻杆IV喷头
1快速接头2锯齿形接头3高压密封装置4鸡心形零件5凸接头
6凹接头7圆柱面加○〞形圈8转轴9半圆环10螺栓塞11喷嘴
浆液搅拌采污水泵循环式搅拌罐水力混合器
辅助设备包括操控制系统高压路系统材料储存运输系统种件阀门接头压力流量仪表安设施等
〔2〕旋喷水泥应采强度等级325普通硅酸盐水泥求新鲜结块般泥浆水灰1：1~15：1稠度流动缓慢喷嘴易堵塞增加排障时间影响施工进度稠度强度影响消离析般参加水泥量3陶土09‰碱浆液宜旋喷前1h配制时滤硬块砂石等免堵塞路喷嘴
5．施工工艺方法点
〔1〕旋喷桩施工工艺流程图725图726示
图725 单旋喷桩施工工艺流程
〔a〕钻机位钻孔〔b〕钻孔设计标高〔c〕旋喷开始
〔d〕边旋喷边提升〔e〕旋喷结束成桩
1旋喷2钻孔机械3高压胶4超高压脉泵
图726 三重旋喷法施工工艺流程
〔a〕振动沉桩机位放桩靴立套安振动锤〔b〕套沉入设计深度
〔c〕拔起段套卸段套段露出面〔h＞求旋喷长度〕
〔d〕套中插入三重边旋边喷边提升〔e〕动提升旋喷
〔f〕拔出旋喷套部形成圆柱喷射桩加固体
1振动锤2钢套3桩靴4三重5浆液胶
6高压水胶7压缩空气胶8旋喷桩加固体
〔2〕施工前先进行场整挖排浆沟做钻机定位求钻机安放保持水钻杆保持垂直倾斜度15
〔3〕旋喷桩施工程序：机具位→贯入注浆试喷射→喷射注浆→拔洗等
〔4〕单法二重法注浆射水成孔设计深度边提升边进行喷射注浆三重法施工须预先钻机振动桩机钻成直径150~200mm孔然三重注浆插入孔旋喷定喷摆喷工艺求进行喷射注浆注浆分段提升搭接长度200mm喷嘴型式图727示种
图727 喷嘴型式
〔a〕圆柱式〔b〕收敛圆锥形〔c〕流线形〔d〕双喷嘴〔e〕三重喷嘴
〔5〕插入旋喷前先检查高压水空气喷射情况部位密封圈否封闭插入先作高压水射水试验合格前方喷射浆液塌孔插入困难时低压〔01~2MPa〕水孔喷须高压水喷嘴塑料布包裹免泥土堵塞
〔6〕喷嘴直径提升速度旋喷速度喷射压力排量等旋喷参数见表723根现场试验确定
旋喷施工机具参数 表723
工程
单法
二重法
三重法
参数
喷嘴孔径〔mm〕
φ2~3
φ2~3
φ2~3
喷嘴数
2
1~2
1~2
旋转速度〔rmin〕
20
10
5~15
提升速度〔mmmin〕
200~250
100
50~150
机具性
高压泵
压力〔MPa〕
20~40
20~40
20~40
流量〔Lmin〕
60~120
60~120
60~120
空压机
压力〔MPa〕
07
07
流量〔Lmin〕
1~3
1~3
泥浆泵
压力〔MPa〕
3~5
流量〔Lmin〕
100~150
浆液配合：水：水泥：陶土：碱
〔1~15〕：1：003：00009
注：高压泵喷射〔单法二重法〕浆液〔三重法〕水
〔7〕采三重法旋喷开始时先送高压水送水泥浆压缩空气般情况压缩空气晚送30s桩底部边旋转边喷射1min进行边旋转边提升边喷射
〔8〕喷射时先应达预定喷射压力喷浆量逐渐提升注浆中间发生障时应停止提升旋喷防桩体中断时立进行检查排障发现浆液喷射缺乏影响桩体设计直径时应进行复核
〔9〕处理建筑基时应采取速凝浆液间隔孔旋喷浆回灌等措施防旋喷程中基产生附加变形基根底间出现脱空现象影响加固建筑邻建筑
〔10〕桩喷浆量Q〔L根〕式计算：
〔79〕
式中 H——旋喷长度〔m〕
v——旋喷提升速度〔mmin〕
q——泵排浆量〔Lmin〕
β——浆液损失系数般取01~02
旋喷程中浆量应控制10~25间需扩加固范围提高强度工程采取复喷措施先喷遍清水喷遍两遍水泥浆
〔11〕喷桩高应迅速拔出注浆清水洗路防止凝固堵塞相邻两桩施工间隔时间应48h间距应4~6m
6．质量控制
〔1〕施工前应检查水泥外掺剂等质量桩位压力表流量表精度灵敏度高压喷射设备性等
〔2〕施工中应检查施工参数〔压力水泥浆量提升速度旋转速度等〕应情况施工程序
〔3〕施工结束28d施工质量承载力进行检验容桩体强度承载力均直径桩体中心位置桩体均匀性等
〔4〕旋喷注浆基质量检验标准表724示
旋喷〔高压喷射〕注浆基质量检验标准 表724
项
序
检查工程
允许偏差允许值
检查方法
单位
数值
控工程
1
水泥外掺剂质量
符合出厂求
查产品合格证书抽样送检
2
水泥量
设计求
查流量表水泥浆水灰
3
桩体抗压强度完整性检验
设计求
规定方法
4
基承载力
设计求
规定方法
般工程
1
钻孔位置
mm
≤50
钢尺量
2
钻孔垂直度
≤15
纬仪测钻杆实测
3
孔深
mm
±200
钢尺量
4
注浆压力
设定参数指标
查压力表
5
桩体搭接
mm
＞200
钢尺量
6
桩体直径
mm
≤50
开挖钢尺量
7
桩身中心允许偏差
≤02D
开挖桩顶500mm处尺量D设计桩径
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