旋噴樁這是在建筑加固工程中經(jīng)常運(yùn)用到的，據(jù)了解它興起于20世紀(jì)80年代的高壓噴射注漿法，在當(dāng)時(shí)這種技術(shù)比較流行。不過事實(shí)證明這種方法對處理淤泥、粘性土、淤泥質(zhì)土、人工填土、沙土、粉土和碎石土等有良好的效果，因此被列入現(xiàn)行的《地基與基礎(chǔ)施工規(guī)范》。

一、施工要求

施工前整平場地，路基填料采用素土(兩側(cè)路堤、人行道及非機(jī)動(dòng)行車道范圍填筑粘土)。

施工前先進(jìn)行成樁實(shí)驗(yàn)性施工，以確定合適的水泥漿濃度、噴漿量、噴漿壓力、噴漿提升速度等施工工藝參數(shù)，為正式施工提供依據(jù)，試樁數(shù)量不得少于5根。

二、工作步驟

1.高壓旋噴由于高壓空氣和高壓水切割、置換，將會(huì)產(chǎn)生大量的水泥土漿，應(yīng)就地設(shè)置泥漿沉淀地。

2.布置好高壓泵，泥漿泵攪拌機(jī)，制漿材料堆場和水、電、輸漿管路等，并進(jìn)行機(jī)具設(shè)備的檢修和調(diào)試。

3.布孔放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和說明書進(jìn)行孔位放樣，采用跳孔噴漿的方法。

4.鉆孔將鉆機(jī)就位

鉆頭準(zhǔn)確定位居中，鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置偏差小于10cm。鉆架矯正擺平，鉆桿垂直，傾斜度小于等于1.5%，開始鉆孔，鉆孔過程中要經(jīng)常注意鉆桿偏斜情況，及時(shí)矯正。鉆孔孔口采用套管保護(hù)。

5.制備漿液

利用攪拌機(jī)，將水與42.5普通硅酸鹽水泥按1：1的水灰比充分?jǐn)嚢杈鶆?，制備水泥漿液，隨時(shí)拌制隨時(shí)噴注。

6.插管噴漿

旋噴機(jī)具就位，校正機(jī)架水平度和噴主管的垂直度，灌注管插入高噴孔前采用中等壓力試噴，以檢查噴射和灌漿系統(tǒng)是否暢通，然后用卷揚(yáng)機(jī)將灌注管插入鉆孔設(shè)計(jì)深度，開始噴射灌漿作業(yè)，按成樁實(shí)驗(yàn)確定提升速度，和旋轉(zhuǎn)速度，邊提升噴灌管邊旋轉(zhuǎn)，待噴管達(dá)到設(shè)計(jì)長度范圍內(nèi)停止噴漿，將灌注管提出孔口，在鉆孔內(nèi)進(jìn)行靜壓灌漿，防止固結(jié)體形成凹形。

7.移動(dòng)機(jī)架和沖洗管路

灌注完畢，移動(dòng)機(jī)架，沖洗管路器具，開始下一個(gè)孔的施工。

三、施工注意事項(xiàng)

為防止?jié){液凝固收縮影響施工樁頂標(biāo)高,可在原孔位采用冒漿回灌或二次注漿措施.

擋土墻位置待高壓旋噴樁施工完畢28天并檢測合格后,開挖基坑,敲掉上部樁頭,施工擋土墻.

其他未盡事宜請嚴(yán)格按照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTGF10-2006執(zhí)行。

四、操作工藝

1.測量放線:根據(jù)設(shè)計(jì)的施工圖和坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)測量放出施工軸線。

2.確定孔位:在施工軸線上確定孔位，編上樁號、孔號、序號，依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測量各孔口地面高程。

3.鉆機(jī)造孔:可采用泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊套管鉆進(jìn)和沖擊回轉(zhuǎn)跟管鉆進(jìn)等方法。

1)鉆機(jī)主鉆桿對準(zhǔn)孔位，用水平尺測量機(jī)體水平、立軸垂直，鉆機(jī)要墊平穩(wěn)牢固。

2)鉆孔口徑應(yīng)大于噴射管外徑20～50mm，以保證噴射時(shí)正常返漿、冒漿。

3)開鉆前由項(xiàng)目部技術(shù)組下達(dá)造孔通知書，報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后開鉆。

4)造孔每鉆進(jìn)5m用水平尺測量機(jī)身水平和立軸垂直1次，以保證鉆孔垂直。

5)鉆進(jìn)過程中為防止塌孔采用泥漿護(hù)壁，黏土泥漿容重一般為1.1～1.25g/cm3。

6)鉆進(jìn)過程中隨時(shí)注意地層變化，對孔深、塌孔、漏漿等情況，要詳細(xì)記錄。

7)施工場地勘察資料不詳時(shí)，每間隔20m布置一先導(dǎo)孔，查看終孔時(shí)地層變化。

8)鉆孔終孔深度應(yīng)大于開噴深度0.5～1.0m，以滿足少量巖粉沉淀和噴嘴前端距離。

9)終孔后將孔內(nèi)殘留巖芯和巖粉撈取置換干凈，換入新的泥漿，保證高噴順利下管。

10)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行孔內(nèi)測斜，孔深小于30m時(shí)，孔斜率不大于1%。

11)鉆孔完成后及時(shí)將孔口蓋好，以防雜物掉入孔內(nèi)。12)鉆孔記錄要填寫清楚、整潔，經(jīng)監(jiān)理、質(zhì)檢員、施工員簽字后當(dāng)天交技術(shù)組。

13)采取套管跟管鉆進(jìn)方法時(shí)，在起拔套管前應(yīng)向孔內(nèi)注滿優(yōu)質(zhì)護(hù)壁泥漿。

14)當(dāng)采用振沖沉管時(shí)，應(yīng)保證機(jī)架和沉管(噴射管)的垂直度，滿足設(shè)計(jì)要求。

4.測量孔深:鉆孔終孔時(shí)測量鉆桿鉆具長度，孔深大于20m時(shí)，進(jìn)行孔內(nèi)測斜。

5.下噴射管:鉆孔經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行高壓噴射注漿，下噴射管前檢查以下事項(xiàng)。

1)測量噴射管長度，測量噴嘴中心線是否與噴射管方向箭一致，噴射管應(yīng)標(biāo)識(shí)尺度。

2)將噴頭置于高壓水泵附近，試壓管路應(yīng)小于20m，試噴調(diào)為設(shè)計(jì)噴射壓力。

3)施工時(shí)下噴射管前進(jìn)行地面水、氣、漿試噴，即設(shè)計(jì)噴射壓力+管路壓力。

4)設(shè)計(jì)噴射壓力+管路壓力為施工用的標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力，更換噴嘴時(shí)重新調(diào)試。

5)擺噴施工下噴射管前，應(yīng)進(jìn)行地面試噴并調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動(dòng)角度。

6)地面試噴經(jīng)驗(yàn)收合格后，下入噴射管時(shí)，應(yīng)采取措施防止噴嘴堵塞。

7)孔內(nèi)沉淀物較多時(shí)，應(yīng)事先準(zhǔn)備黏土泥漿，下噴射管時(shí)邊沖入泥漿邊下管。

8)鉆孔當(dāng)采用套管護(hù)壁時(shí)，下入噴射管后，拔出護(hù)壁套管。

9)當(dāng)采用振沖沉管時(shí)，必須滿足以上要求。

10)當(dāng)噴射管下至設(shè)計(jì)深度時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，準(zhǔn)備開噴。

6.攪拌制漿:攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng)，并應(yīng)能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。保證高壓噴射注漿連續(xù)供漿需量。

1)按設(shè)計(jì)的水灰比拌制水泥漿液，常用水灰比為1。

2)水泥漿的攪拌時(shí)間，使用高速攪拌機(jī)不少于60s;使用普通攪拌機(jī)不少于180s。

3)純水泥漿的攪拌存放時(shí)間，自制備至用完的時(shí)間應(yīng)少于2.5h。

4)漿液應(yīng)在過篩后使用，并定時(shí)檢測其密度。

5)制漿材料稱量可采用質(zhì)量或體積計(jì)量法，其誤差應(yīng)不大于5%。

6)炎熱夏季施工應(yīng)采取防熱和防曬措施，漿液溫度應(yīng)保持在5～40℃。

7)寒冷季節(jié)施工應(yīng)做好機(jī)房和高壓噴射注漿管路的防寒保暖工作。

8)若用熱水制漿，水溫不得超過40℃。

9)漿液使用前，檢查輸漿管路和壓力表，保證漿液順利通過輸漿管路噴入地層。

10)水泥漿液中需要加入適量的外加劑及摻合料構(gòu)成復(fù)合漿液，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

7.供水供氣:施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要求。

1)單管法，施工用高壓水泥漿的密度、流量、壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

2)兩管法，施工用高壓水泥漿和壓縮氣的流量、壓力要符合設(shè)計(jì)要求。

3)三管法，施工用高壓水和壓縮氣的流量、壓力要符合設(shè)計(jì)要求。

8.噴射注漿:高壓噴射注漿法為自下而上連續(xù)作業(yè)。噴頭可分單嘴、雙嘴和多嘴。

1)當(dāng)注漿管下至設(shè)計(jì)深度，噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，即可噴射注漿。

2)開噴送入符合設(shè)計(jì)要求的水、氣、漿，待漿液返出孔口正常后，開始提升。

3)高壓噴射注漿噴射過程中出現(xiàn)壓力突降或驟增，必須查明原因，及時(shí)處理。

4)噴射過程中拆卸噴射管時(shí)，應(yīng)進(jìn)行下落搭接復(fù)噴，搭接長度不小于0.2m。

5)噴射過程中因故中斷后，恢復(fù)噴射時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴，搭接長度不小于0.5m。

6)噴射中斷超過漿液初凝時(shí)間，應(yīng)進(jìn)行掃孔，恢復(fù)噴射時(shí)，復(fù)噴搭接長度不小于1m。

7)噴射過程中孔內(nèi)漏漿，停止提升，直至不漏漿為止，繼續(xù)提升。

8)噴射過程中孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿，停止噴射，提出噴射管，采取堵漏措施。

9)對有特殊要求的注漿孔，可采用復(fù)噴來增加噴射長度和強(qiáng)度。

10)噴射過程中，要記錄每個(gè)高壓噴射注漿孔施工時(shí)間全過程。

9.冒漿:高壓噴射注漿孔口冒漿量的大小，能反映被噴射切割地層的注漿效果。孔口冒出的漿液能否回收利用，取決于工程設(shè)計(jì)和冒漿質(zhì)量的好與差，工程中盡可能利用回漿。

1)單管法、兩管法，孔口冒出的漿液不回收利用。

2)單管法、兩管法，注漿過程中，冒漿量小于注漿量的20%時(shí)為正常現(xiàn)象，冒漿量超過20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)采取下列措施:a.當(dāng)?shù)貙又杏休^大空隙引起不冒漿時(shí)，可在漿液中摻合適量的速凝劑，縮短固結(jié)時(shí)間，使?jié){液在一定的土層范圍內(nèi)凝固，也可在空隙地段增大注漿量，填滿空隙后再繼續(xù)噴射。b.當(dāng)冒漿量過大時(shí)，可通過提高噴射壓力，或加快噴射的提升速度，減少冒漿量。

3)三管法，注漿過程中不冒漿，孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿，可采取以下措施處理:a.孔口少量返漿時(shí)，應(yīng)降低提升速度，孔口不返漿時(shí)，應(yīng)立即停止提升。b.加大漿液濃度或水泥砂漿，摻入少量速凝劑。c.降低噴射壓力、流量，進(jìn)行原位注漿。

4)三管法，根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，可回收利用孔口冒出的漿液。a.在含黏粒較少的地層中進(jìn)行高壓噴射注漿，孔口冒漿經(jīng)沉淀處理后方可利用。b.在黏性土或軟塑至流塑狀淤泥質(zhì)土層中注漿，其孔口冒漿不宜回收利用。

10.旋擺提升:單嘴噴頭擺360°為旋噴;小于360°為弧噴;小于等于180°為拱噴;小于等于90°為擺噴;擺角為0°時(shí)為單向定噴。同軸雙嘴噴頭擺180°為旋噴;小于180°為雙向拱噴;小于等于90°為雙向擺噴;擺角為0°時(shí)為雙向定噴。非同軸雙嘴噴頭有90°夾角、120°夾角、150°夾角，可用于擺噴和定噴。多嘴噴頭目前國內(nèi)使用的不多。旋擺為機(jī)械旋擺和特殊環(huán)境下人工旋擺。

1)高壓旋噴切割土體一周，旋擺和提升速度慢，噴射半徑長，形成樁徑大。

2)高壓擺噴切割土體，擺動(dòng)和提升速度慢，噴射半徑長，形成凝固體積大。

3)高壓定噴切割土體，提升速度慢，噴射半徑長，形成凝固體板長。

4)提升速度應(yīng)與注漿量匹配，供漿量應(yīng)滿足提速，提速應(yīng)滿足噴射半徑長度。

5)高壓噴射注漿機(jī)械旋擺，形成凝固體積規(guī)則，人工旋擺，形成凝固體積不規(guī)則。

6)旋擺定噴射過程中要固定噴方向樁，以便隨時(shí)檢查和防止噴方向位移。

7)噴射過程中接卸換管時(shí)要檢查噴方向，防止噴射方向位移。

8)按設(shè)計(jì)要求旋擺定噴射提升，自下而上至設(shè)計(jì)標(biāo)高，停止噴射，提出噴射管。

9)旋噴注漿適用于細(xì)顆粒和粗顆粒松散地層，定噴注漿適用于細(xì)顆粒松散地層。a.定噴:適用于黏性土、粉土、砂土細(xì)顆粒松散地層。b.擺噴:適用于黏性土、粉土、砂土、礫石中顆粒松散地層。c.旋噴:適用于黏性土、粉土、砂土、礫石、卵石粗顆粒松散地層。

11.成樁成墻:高壓噴射注漿凝固體可形成設(shè)計(jì)所需要的形狀，如旋噴形成圓柱狀、盤形狀，擺噴形成扇形狀、亞鈴狀、梯形狀、錐形狀和墻壁狀，定噴形成板狀。

12.充填回灌:每一孔的高壓噴射注漿完成后，孔內(nèi)的水泥漿很快會(huì)產(chǎn)生析水沉淀，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)充填灌漿，直到飽滿，孔口漿面不再下沉為止。終噴后，充填灌漿是一項(xiàng)非常重要的工作，回灌的好與差將直接影響工程的質(zhì)量，必須做好充填回灌工作。

1)將輸漿管插入孔內(nèi)漿面以下2m，輸入注漿時(shí)用的漿液進(jìn)行充填灌漿。

2)充填灌漿需多次反復(fù)進(jìn)行，回灌標(biāo)準(zhǔn)是:直到飽滿，孔口漿面不再下沉為止。

3)對高壓噴射注漿凝固體有較高強(qiáng)度要求時(shí)，嚴(yán)禁使用冒漿和回漿進(jìn)行充填回灌。

4)對高壓噴射注漿凝固體只有抗?jié)B要求時(shí)，可以使用冒漿和回漿進(jìn)行充填回灌。

5)應(yīng)記錄回灌時(shí)間、次數(shù)、灌漿量、水泥用量和回灌質(zhì)量。

13.清洗結(jié)束:每一孔的高壓噴射注漿完成后，應(yīng)及時(shí)清洗灌漿泵和輸漿管路，防止清洗不及時(shí)不徹底漿液在輸漿管路中沉淀結(jié)塊，堵塞輸漿管路和噴嘴，影響下一孔的施工。