关于旋喷桩的论述

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摘要：本文是对旋喷桩的简述。

关键词：旋喷桩 分类 施工控制

中图分类号：C35文献标识码： A

一、单管法

1、单管法的概念

单管法是利用钻机把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以20KPa左右的压力，把浆液从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，经过一定时间凝固，便在土中形成一定的固结体。

2、单管旋喷桩施工控制要点

（1）钻机就位、成孔：钻机就位应准确，偏差不大于50mm；成孔时保持成孔的垂直度，不大于1.5%；成孔深度必须满足设计要求。

（2）浆液配制搅拌：为了保证浆液的浓度，应当采用二次搅拌配制浆液，即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液。搅拌3-5分钟后放入第二只搅拌桶中待用。禁止采用一只搅拌桶，一边配浆一边抽浆，否则难以控制浆液水灰比。在实际施工时，还可以使用比重计随时测量浆液比重。如水灰比1：1的水泥浆液比重为1.49；水灰比0.75：1的水泥浆液比重为1.62；水灰比1.5：1的水泥浆液比重为1.37。

（3）下注浆管、喷射注浆：注浆管必须下到成孔深度（即设计深度），喷射注浆时注浆压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比必须按照经过试桩后确定的施工参数值，由下而上地进行。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。

（4）冲洗注浆管路、移置到下一孔位。

二、二重管法

1、二重管法的概念

二重管法是使用双通道的二重注浆管。当二重注浆管钻进到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20KPa左右的浆液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7KPa左右压力把压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液和它外环气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。

2、二重管旋喷桩施工要点

（1）施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。

（2）旋喷法施工程序为：机具就位贯入注浆管、试喷射喷射注浆拔管及冲洗等。

（3）双管法采用注浆管射水成孔至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。

（4）在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。如因塌孔插入困难时，可用低压（0.1～2Mpa）水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。

（5）喷嘴直径、提升速度、旋喷速度，喷射压力、排量等旋喷参数根据现场试验确定。

（6）喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防柱体中断，同时立即进行检查排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的直径时，应进行复核。

（7）喷到桩高后应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固阻塞。

3、二重管旋喷桩重点工序

（1）桩位布设。旋喷桩止水帷幕中心孔布设在挡土钻孔灌注桩排外侧，孔位位于两灌注桩之间的中心部位。为保证高压旋喷桩与钻孔桩的有效搭接，防止相邻旋喷桩在砂层中串孔，施工隔孔进行。

（2）旋喷桩施工。机械就位，将注浆管下放至孔底，同时送入压缩空气和水泥浆，由下而上进行喷射作业，技术值班人员必须认真、负责，注意检查浆液初凝时间，气、浆的压力和浆的流量，喷射的提升速度，进冒浆比重和各种参数的测量记录、并整理分析。

（3）充填灌浆。为解决好凝结顶部因浆液析水而出现凹陷现象，当喷射结束后，随即在喷射孔内，进行静压充填灌浆，直至孔口浆面不再下降为止。

（4）冲洗。当喷射完毕，应及时用清水将泵冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆。通常用注浆泵泵入清水，在地面上冲水，以便把注浆管内的水泥浆全部排除。

4、二重管旋喷桩施工质量控制要点

（1）施工前应检查水泥、外掺剂等的质量，桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。

（2）施工中应检查施工参数，包括压力，水泥浆量、提升速度、旋转速度等。

（3）施工结束后28d，对施工质量进行检查，检验内容有，桩体强度、承载力、平均直径、桩体中心位置、桩体均匀性等。

三 、三重管法

1、三重管旋喷注浆法材料及配方要求

注浆材料以水泥为主要材料，并加入不同外加剂，可具有速凝早强、抗冻等性能。水泥类浆液的类型较多，随地质条件及用途不同，浆液材料有所差异。

（1）普通型，适用于无特殊要求的一般工程。一般采用强度等级32.5以上的硅酸盐水泥，不加添加剂，水灰比为0.8～1.5，常用1.0.固结体28天的抗压强度最大可达1～2Mpa。

（2）速凝早强型，适用于地下水丰富或早期承重的工程。常用的早强剂有氯化钙、水玻璃及三乙醇胺等。

（3）高强型，适用于固结体的平均强度在20MPa以上的工程，选用高强度水泥（不低于强度等级42.5）；在强度等级32.5普通硅酸盐水泥中添加高效能的扩散剂（如NNO、三乙醇胺、亚硝酸钠、硅酸钠等）和无机盐。

（4）填充剂型，适用于早期强度要求不高的工程，以降低工程造价。常用的填充剂为粉煤灰、矿渣等。

（5）抗冻型，适用于防治土体冻胀的工程。常用的添加剂有：沸石粉，NNO，三乙醇胺和亚硝酸钠。注意不宜用火山灰质水泥，最好用普通水泥，也可用高标号矿渣水泥。

（6）抗渗型，适用于堵水防渗工程。常用2%～4%水玻璃作添加剂。水玻璃的模数要求为2.4～3.4，浓度要求为30～45波美度。注意应用普通水泥，不宜用矿渣水泥，如无抗冻要求也可使用火山灰质水泥。

（7）改善型，适用于某些有特殊要求的工程。如水坝的防渗墙，可在喷射浆液中加入10%～50%的膨润土，使固结体有一定可塑性并有较好防渗性。

（8）抗蚀型，适用于地下水中有大量硫酸盐的工程，采用抗硫酸盐水泥和矿渣大坝水泥。

2、三重管旋喷作业条件

方案确定前需要进行实施性调查及工作准备。

(1)施工范围内的地表、地下和空中障碍物应清理或改移完毕，对不能改移的障碍物必须进行标识，并有保护措施。

(2)做好三通一平工作，做到水通、电通、道路畅通，对施工场区进行清理平整，对不利于施工机械行走的松软地面进行碾压或夯实处理，以保证各种设备行走的安全和稳定。

(3）雨季施工时，应做好排水沟和集水坑，及时将桩孔周围的积水排走，确保雨后场地内无积水。进入现场的设备和材料避免堆放在低洼处，露天存放的要垫高加塑料布盖好。

（4）冬季施工时，水泥浆的使用要集中，施工场地内不得到处存集，并对泥浆、水泥浆及贮浆设施进行有效保温，防止浆液冻结。

（5）施工前应对机械设备进行调试，确保各设备均处于正常状态。

3、三重管旋喷安全操作要求

（1）SNL-H300型水泥浆车（高压注浆泵）首先必须认真地全面检查和清洗干净，防止泵体内有残渣和岩屑存在，各类密封圈必须完整良好，无泄漏现象。安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在规定达到最高压力时，能断销卸压决不能轻易安装未经试压检验的自制安全销，以免安全销不起安全作用。指定专人司泵。压力表应定期检修，保证正常使用。下班前泵内必须冲洗干净。

（2）Y-1型电动液压泵（高压注浆泵）系采用全液压传动。对油管路应清洗干净，各部接头保证密封，根据地区和季节选用10～40号机油，倒入油箱时必须经过滤油器。泵体内清洗干净，并检查各部位密封圈，保证不泄漏。安全阀要进行测定，压力表要定期检修，当浆液出口压力达到30MPa时、安全阀要能自动卸压漏浆。当天工作完毕后，对泵体必须进行清洗。

（3）旋喷注浆管在使用前必须检查两端螺纹是否损坏，管全要洗净，如管子弯曲不直，应予校正，钻杆接头应检查丝扣是否相啮台，并事先检查橡胶密封圈的良好性。接管时必须加紫铜垫圈或缠上两圈尼龙纸带（或麻丝铅油），上紧后要求完全密封，钻杆上紧或拆卸，一般可利用钻机顺利转动来完成，应小心操作，不宜过紧过松，否则容易损坏丝扣或泄漏。

（4）高压胶管不能超压使用，使用时屈弯不小于对定弯曲半径，防止胶管破裂。

参考文献

[1]徐至钧.新编建筑地基处理工程手册[M].北京:中国建材 工业出版社,2002.

[2]徐至钧,全科政.高压喷射注浆法处理地基―建筑地基处 理技术丛书[M].北京:机械工业出版社,2005.