高压旋喷桩施工工法
高压旋喷法是20世纪70年代初期最先由日本开发的地基加固技术，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。
第一章工法特点
（1）施工机具设备简单，振动小，施工速度快，机械化程度高，使用成本低。
（2）水泥浆与原地基软土就地搅拌混合，可最大限度地利用原土。
（2）桩体固结强度高，单桩承载力较高，软土地基加固效果好；且料源广阔。
（3）噪声小，无污染。
第二章适用范围
（1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。
（2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。
（3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。
第三章工法原理及设计要求
第一节加固原理
高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。
根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。
单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。
二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。
三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气
流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m。
喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。
水箱
搅拌机
水泥仓图2 二重管旋喷注浆示意图
水泥仓图1单管旋喷注浆示意图
第二节 成桩机理
高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：
（1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。
（2）混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。
（3）升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。
（4）充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。
（5）压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
渗透部分
搅拌混合部分
硬化剂主体部分
图4 旋喷桩体固结情况图
压缩部分
第三节 工法设计要求
3.3.1 加固体直径的确定
旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关，应通过现场试验确定。当无试验资料时可参考表1选用。 3.3.2 布置形式
桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑，分离布置的单桩可用于基础的承重，排桩、板墙可用作防水帷幕，整体加固则常用于防止基坑底部的涌土或提高土体的稳定性，水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层。图5为一般桩的平面布置形式。
铁路、公路路基基底一般采用梅花形加固地基的分离桩形式。桩间距一般采用1.2～1.5m 。公路设计规范规定，相邻桩的净距不应大于4倍桩径。
注：表中N 为标准贯入实测锤击数。
3.3.3设计承载力
（1）按桩身强度计算容许承载力。
［P ］= a ［σ］A
式中 ［P ］——桩的容许承载力（kN ）；
a ——桩体材料的强度折减系数，a=0.4～0.5； ［σ］——桩体材料7cm×7cm×7cm 试件的室内平均抗压强度（kPa ）； A ——桩的横断面积。
（2）按土体强度计算桩身容许承载力。
［P ］= ｕΣf i l i + A ［R ］
式中 ［P ］——桩的容许承载力（kN ）；
ｕ——桩身截面周长，按桩的直径计算（m ）； f i ——各土层的容许摩阻力（kPa ）； l i ——各土层的厚度（m ）；
A ——桩底支承面积，按桩的直径计算（m ）； ［R ］——桩尖处的地基容许承载力（kPa ）。 （3）复合地基承载力。
[][]()1c o m
e P e
P P a R A A A ??=+-??
式中 c o m P ——复合地基的容许承载力（kPa ）； ［P ］ ——单桩承载力（kPa ）；
［R ］ ——桩间土天然地基承载力（kPa ）； A e ——一根桩分担的荷载面积； A p ——一根桩的断面积；
A ——天然地基承载力折减系数，当不考虑桩间土作用时为0。
图5 一般桩的平面布置形式图
3.3.4浆量计算
浆量计算有两种方法，即体积法和喷量法，取大者作为设计喷射浆量。 体积法：
2
2
01122(1)4
4
D De Q K h K h ππβ=
++
喷量法：
(1)H
Q q V
β=
+ 式中 Q ——需要的喷浆量（m 3）；
De ——旋喷固结体直径（m ）； D 0——注浆管直径（m ）；
K 1——填充率，0.75～0.9； h 1——旋喷长度（m ）；
K 2——未旋喷范围土的填充率，0.5～0.75； h 2——未旋喷长度（m ）； β——损失系数，0.1～0.2； V ——提升速度（m/min ）； H ——喷射长度（m ）； q ——单位喷浆量（m 3/m ）。
根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比，即可确定水泥的使用数量。 3.3.5质量检验
旋喷桩可采用开挖检查、钻孔取芯、标准贯入试验、动力触探和静载荷试验等方法进行检验。
检测点布置应符合下列规定：
1
）有代表性的桩位；
2
）施工中出现异常情况的部位；
3）地基情况复杂，可能对旋喷桩质量产生影响的部位。
成桩质量检验点的数量不小于施工孔数的2%，并不应少于6点；
复合地基承载力检验应采用复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验。检验数量不得少于总桩数的1%，且每个单体工程复合地基静载荷试验的数量不得小于3台。
章
工法
流程
高压
旋喷
桩施
工工
法流
程图
图6施工工法流程图
高压旋喷桩施工工法示意图
图7 高压旋喷桩施工方法示意图
第五章操作要点
第四节施工前准备工作
（1）在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。
（2）准备充足的水泥加固料和水。水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。水要干净，酸碱度适中，pH值在5～10之间。
（3）根据补充勘探资料，在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进行试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。
（4）室内配合比试验。根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过2～5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比。一般水灰比可取1.0～1.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量。
（5）试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验
工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工法参数。
（6）推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计要求整平，填出路拱。根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。
（7）按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。
第五节施工工法
（1）钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。
（2）制备水泥浆。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。
（3）钻孔。当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）。
（4）插管（单重管法、二重管法）。当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水。
（5）提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。若为二重管法或三重管法施工，在达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。
（6）桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。
（7）若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述4～6步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。
（8）清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
（9）移位。移动桩机进行下一根桩的施工。
（10）补浆。喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
第六节主要施工技术参数
（1）单重管法。浆液压力20～40MPa，浆液比重1.30～1.49，旋喷速度20r/min，提升速度0.2～0.25m/min，喷嘴直径2～3mm，浆液流量80～100L/min（视桩径流量可加大）。
（2）二重管。法浆液压力20～40MPa，压缩空气压力0.7～0.8MPa。
（3）三重管。法浆液压力0.2～0.8MPa，浆液比重1.60～1.80，压缩空气压力0.5～0.8MPa，高压水压力30～50MPa。
第六章主要机具设备
主要机具设备见表2。
第七章劳动力组织
单机作业每班人员组织分工见表3。
第八章质量要求及质量控制要点
第七节旋喷桩施工质量要求
旋喷桩施工质量要求应满足表4要求。
注：钻芯取样做桩体无侧限抗压强度试验、复合地基平板荷载试验和渗透系数试验应在成桩28天后进行，若设计有其他要求，按设计要求的时间进行检查。
第八节质量控制要点
（1）正式开工前应认真作好试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比。
（2）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
（3）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，避免出现断桩。
（4）在旋喷过程中，如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷。
（5）制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。
（6）在旋喷过程中，若遇到孤石或大漂石，桩可适当移动位置（根据受力情况，必要时可加桩），避免畸形桩或断桩。
（7）旋喷过程中，应按表5的要求作好施工记录。
现场负责人：记录人：
第九节质量通病的处理
（1）不冒浆或冒浆量少。
通常原因是加固土层粒径过大，孔隙较多，可采取以下措施：1）加大浆液浓度，可以从1.1加大到1.3左右继续喷射。
2）灌注粘土浆或加细砂、中砂，待孔隙填满后再继续正常喷射。
3）在浆液中掺加骨料。
4）加泥球封闭后继续正常喷射。
5）灌注水泥砂浆后，再将孔内水泥浆置换成粘土浆，待孔隙填满后继续正常喷射。
（2）冒浆量过大。
通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关，可采取以下措施：
1）提高喷射压力。
2）适当缩小喷嘴直径。
3）适当加快提升速度。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法，在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。
（3）凹穴处理。
1）在喷射灌浆完毕时，即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不在下沉。
2）在喷射灌浆完成后，向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料。
第九章施工安全注意事项
第十节安全措施
（1）高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作。
（2）钻机操作人员应具有熟练操作技能。
（3）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量（风量）需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验（试压检验到当地压力容器检验所检验），必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。
（4）喷射浆自喷嘴喷出时，具有很高的能量，因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm。
（5）喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学填加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充
分清洗，并及时到医院治疗。
（6）吊、放喷射管路时，严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。
第十一节环境保护
（1）水泥、石灰细颗粒散体材料，应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖，不得沿途撒落。
（2）制定洒水防尘措施，指定专人负责现场洒水降尘。
（3）采取有效降噪措施。
（4）不得随意排放废弃的加固料。
第十章应用实例
高压旋喷桩在襄阳市滨江路东延段的应用:我公司承建的襄阳市滨江路东延段新建工程，位于湖北省襄阳市汉江南岸庞公片区，起迄里程：K0-032.5~K9+990，全长10.023km。线路区域地貌单元属汉江一级阶地和河漫滩，地层主要为第四系全新冲积土层：顶部为人工填土，向下由粉砂、粉土夹粉砂、粉质粘土夹粉土、淤泥质粉质粘土、粉砂夹粉土及粉细砂层组成。
（1）旋喷桩工程设计情况。
在K5+819~K5+855段路基位于内环南线(东津大桥）下，K7+975~K7+994段路基位于高压线下，桥下和高压线下的净空均不能满足水泥搅拌桩桩机施工需要，因此上述两段采用高压旋喷桩。
高压旋喷桩直径为50cm，桩间距90cm，两段桩长分别为10m和11m。采用等边三角形布桩，中央桩排沿路中布置国，累计桩长35746m。
（2）施工机械选型。
因设计桩径为0.5m，根据同类工程的施工经验，用单管法施工能满足设计要求，故根据同类工程施工经验选定如下配套机械：常州市鲁能机械厂生产的MGJ-50型旋喷钻机1台，电机额定功率20kW；天津市聚能高压泵有限公司生产的XPB-90D型高压泵一台，额定功率90kW，额定压力38MPa；沈阳水泵厂生产的BW-150型泥浆泵，电机额定功率3kW；高压管路内径φ19mm，外径φ34mm。
（3）施工参数。
1）水泥交流采用42.5级普通硅酸盐水泥，配比为水：水泥：土：碱=1~1.5：1：0.03：0.0009。浆液用量300L/m，高压喷射压力应≥20MPa。
2）钻杆的转速控制在20r/min左右，提升速度为0.2m/min，高压泵流量为60L/min。
（4）施工效果。
旋喷桩共计施工桩长35746m，一次检测合格率100%。静载荷试验检测工点14个，根据复合地基平板载荷试验检测结果，旋喷桩复合地基承载力均大于设计要求的标准值100kPa。
高压旋喷桩施工工艺 高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。 1工艺特点 （1 ）施工机具设备简单，施工简便。 （ 2）具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉。 （3 ）噪声小，无污染。 2适用范围 （1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。 （2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。 （3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。 3工艺原理及设计要求 3.1加固原理 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。 单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。 三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固
高压旋喷桩施工工艺 西铭矿刘巴足风井工程压风机房地基处理采用高压旋喷桩施工方法，该技术是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。本工程南侧外围两排旋喷桩采用插入工字钢的工艺，钢材与水泥浆相结合，大大提高了普通旋喷桩工艺的抗滑、抗剪功能。 1工艺特点 （1）施工机具设备简单，施工简便。 （2）具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉。 （3）噪声小，无污染。 2适用范围 （1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。 （2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。 （3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。 3使用的主要机具设备 主要机具设备见表2。
4工艺原理及设计要求 4.1加固原理 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。 单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显着增大，最后在土中形成较大的固结体。 三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m。 喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。 单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。 4.2成桩机理 高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用： （1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉 裂隙扩张。 （2 拌机 泥仓图3 三重管旋喷注浆示意图
高压旋喷桩施工工艺流程 一、适用范围： 适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理。 二、编制依据： 《地基处理技术及工程应用》 三、高压旋喷桩定义： 高压旋喷桩－高压旋喷是高压喷射注浆法的一种。高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆（或水）以高压流的形式从喷嘴内射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转，固节体呈圆柱状。 四、高压旋喷桩作业内容 高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本项目设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。 1、施工准备： 1）技术准备 根据设计要求本项目高压旋喷桩选用PC32.5普通硅酸盐水泥浆， 水灰比0.9。 根据设计资料绘制旋喷桩布桩图，并注明桩位编号。 2）场地准备 原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。 3）机具设备准备 喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物，并准备适量的常规配件。检查电源、线路，并做好照明准备工作。 4）人员准备 配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行安全技术交底。
高压旋喷桩施工工艺流程图（二重管） 高压旋喷桩施工工艺流见下图。 高压旋喷桩施工工艺框图 （2）高压旋喷桩施工要点： 1）准备工作 正式开工前，应进行现场检查，计算材料用量，进行技术交底和安排技术培训；检修机械、设备；平整场地，按设计要求，布置施工孔位；机具设备就位；接通电源和水路，进行机械运转；备足注浆所需材料。 2）钻机就位 移动钻机至设计孔位，使钻头对准旋喷桩孔位中心。 3）射水试验 钻机就位后，首选进行低压(0.5MPa)射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。 平整场地 钻机就位 造 孔 下喷射管 制 浆 旋喷注浆并提升 喷射作业结束 成 桩 冲洗器具 移开机具 冒浆喷射参数调整 试喷 安装调试
4）钻进 射水试验后，即可开钻，射水压力由0.5MPa增至1MPa，目的是减小摩擦阻力，防止喷嘴被堵。直到钻至桩底设计标高。 5）浆液制备 在钻孔的同时，即可配制浆液，水泥为425号普通硅酸盐水泥；水要清洁，酸碱度适中，PH值在5～8之间；浆液的配比选定后，首先将水加入搅拌桶内，再将水泥和氯化钙倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，尔后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道过滤筛(孔径0.8m)，进行第二次过滤后，流入泥浆桶备用。 6）浆液加压 泥浆桶的浆液，通过高压泵加压(14～24MPa)后，经高压管送至钻机用于喷射。 7）喷浆 接通高压管、水泥浆管、空压管，开动高压泵、泥浆泵、空压机和旋喷钻机，自下而上进行喷射作业，用仪表控制压力、流量、风量，当分别达到预定数量值时开始提升，并在规定的喷射角度范围内旋转摆动。施工过程中要时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量、压力、提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录。 喷射作业完成后应将注浆管和软管内的浆液全部排除，防止残存的水泥浆堵塞管路。 8）移动机具 将钻机等机具移动到孔位上，进行下一位置的施工。 （3）施工中应注意的问题 1）喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的压力和排量必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。 2）喷射注浆时要注意设备的开动顺序。应先空载起动空压机，待其运转正常后，再空载起动高压泵，同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高到规定值。风、水路畅通后即可旋转注浆管，并开动注浆泵，先向孔内送清水，待泵压泵量正常后，将注浆泵的吸
高压旋喷桩施工方案 一、高压旋喷主要施工方法 （一）施工准备 1、根据现场情况，进行场地平整； 2、严格按照设计要求及有关规范规定，进行图纸的技术交底工作，作好施工前安全文明教育； 3、经业主及监理单位认可，选择合适的位置，进行试桩，以期确定以下技术参数： ①实际地质情况； ②喷嘴型号及规格； ③进尺及提升速度； ④注浆压力； ⑤注浆流量； ⑥水灰比值及水泥掺入量； ⑦成桩直径； ⑧成桩强度； 4、熟悉图纸，作好图纸会审前期工作； 5、加强与业主、监理单位的联系，掌握其施工时的具体要求； 6、做好通水、通电及硬化道路工作； 7、设立临时生活设施； 8、检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作； 9、按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台； 10、按顺序对旋喷桩进行编号。 （二）测量放样 1、依据业主提供主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用DJ2 光学经纬仪和钢尺进行主轴线的放样，其精度要求：距离中误差：±5mm，角度中误差：±10S； 2、参照场地情况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护； 3、在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度要求为±30mm； 4、及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性； （三）注浆工艺 高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。 1、旋喷 高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm 的长度，以保证固结体的整体性。由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等，有很大差异和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，导致旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针对不同地质土层的特征，要采取相对的措施来注浆完成。特别对硬土及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。
高压旋喷桩施工工 艺流程图
高压旋喷桩施工工艺流程图 1.1高压旋喷桩施工方法 高压旋喷桩施工 顶管接收井采用Φ800高压旋喷桩作洞口止水，桩径为Φ800mm，搭接300mm，采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，高压旋喷桩水灰比0.7～1.0，每立方米土体中的水泥掺入量不应小于450kg，加固体28天无侧限抗压强度不低于1.0Mpa。单管法水泥浆的压应力大于20Mpa。 其主要工作原理为：是利用钻机等设备，把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷咀、置入土层预定深度后，经过在管底部侧面的一个同轴双重喷咀，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 20～30MPa左右压力的浆液从内喷咀中高速喷出。并用0.7MPa左右的压力把压缩空气从外喷咀中喷出。在高压浆液流煌它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，当喷咀一面喷射一面旋转煌提升，最后在土中形成圆柱状固结体。固结体的直径一般为 0.8~1.0m。 旋喷注浆机具设备由旋转喷射注浆的设备及制浆机具组成。采用的旋喷方式不同，机具设备也不同，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷咀、流量计、输浆管、制浆机等。
本工程旋喷浆液采用PO42.5普通硅酸盐水泥，用水配制而成的浆液，称为水泥系浆液。施工程序有准备工作、钻孔、插管、旋喷作业、冲洗等。 加固范围W11号井北侧洞口井壁外2m 、宽 4.4m 、深度为 4.4m 。 高压旋喷桩施工工艺流程图 1、钻机就位、钻孔 根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使测量定位 钻机就位 钻进造孔 高喷台车就位 下管喷射 浆液喷射 旋摆提升 成桩 移机至下一孔位 废浆沉淀 硬化、外运 终孔浆液配制 水泥浆配制 不合合格 废浆排放 沉淀池 废水排放、沉
江苏银行总部大厦工程 三重管高压旋喷桩施工方案 江苏华东建设基础工程有限公司
2010 年4 月8 日
第一章、编制说明 一、编制依据 二、适用范围 三、编制原则 第二章、工程概况 一、工程位置及设计概况 二、工程地质与水文地质条件 三、主要工程数量 第三章、施工总体安排 一、总体施工方法 二、施工进度计划 三、资源配置 第四章、施工方法 一、施工原理及工艺流程 二、施工工艺参数 三、旋喷桩施工方法 第五章、质量标准及检查措施 一、旋喷桩施工技术标准 二、施工检查内容
三、成桩质量检查
第六章、质量、安全、环保措施 一、质量保证措施 二、安全保证措施 三、环境保证措施第七章、旋喷桩施工预案 一、固结体强度不均匀、缩颈 二、压力上不支 三、压力骤然上升 四、钻孔置管困难偏斜、冒浆 五、固结体顶标下凹
第一章、编制说明 、编制依据 1、江苏银行总部大厦基坑支护图纸及设计变更单02； 2、现行有关法规、标准、技术规范； 3、《地基处理手册》 4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 5、现场踏勘所掌握的环境资料； 6、我单位现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力； 7、《江苏银行总部大厦工程岩土工程勘察报告》 8、类似工程的施工实践经验。 二、适用范围本施工方案适用于江苏银行总部大厦基坑支护工程西南侧三轴深搅桩受外侧围墙影响无法施工的范围内，经设计变更改为三重管高压旋喷桩施工。 三、编制原则 1、确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。 坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。 2、技术可靠性原则 根据本工程特点，依据南京及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。 3、经济合理性原则针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使三重管高压旋喷桩加固施工达到既经济又
高压旋喷桩施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-LJLM-0116-2011） 第四工程有限公司胡晓磊 1 前言 1.1工艺工法概况 高压旋喷法是从20世纪70年代初期最先由日本开发的地基加固技术。它是在静压灌浆基础上引进水力采煤技术发展起来的，该技术在我国已有三十多年的应用历史。 根据喷射方法的不同，高压旋喷桩可分为单管法、二管法和三管法。单管法仅喷射水泥浆；二管法是用二重注浆管同时喷射高压水泥浆和空气两种介；三管法是使用三重注浆管分别同时喷射水、气、水泥浆三种介质。本文结合工程实例，主要介绍二重管法高压旋喷桩的施工工艺工法。 1.2 工艺原理 高压旋喷桩加固地基分两个阶段，第一阶段为成孔阶段，即通过钻机预成孔（或驱动密封良好的喷射管）和带有1个或2个横向喷嘴的特制喷射头进行成孔，使喷射头达到预定的深度；第二阶段为喷射加固阶段，即采用高压水泥浆、高压水以一定的压力，通过喷射管由喷射头上的横向喷嘴向土中喷射，同时钻杆一边旋转一边向上提升。由于高压旋喷射流具有强大的切削能力，因此一边切削四周土体，一边与之搅拌混合，形成圆柱状的水泥与土混合的加固体，即为“旋喷桩”。 2 工艺工法特点 2.1水泥浆与原地基软土就地搅拌混合，可最大限度地利用原土。 2.2施工设备简单，振动小，施工速度快，机械化程度高，使用成本低。 2.3桩体固结强度高，单桩承载力较高，软土地基加固效果好。 3 适用范围 适用于不含有机质土、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、黄土等公路、铁路路基的地基加固。 4 主要引用标准 《客运专线铁路路基工程施工技术指南》TZ212； 《铁路路基施工规范》TB10202；
高压旋喷桩施工工艺流程图 1.1高压旋喷桩施工方法 高压旋喷桩施工 顶管接收井采用Φ800高压旋喷桩作洞口止水，桩径为Φ800mm，搭接300mm，采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，高压旋喷桩水灰比0.7～1.0，每立方米土体中的水泥掺入量不应小于450kg，加固体28天无侧限抗压强度不低于1.0Mpa。单管法水泥浆的压应力大于20Mpa。 其主要工作原理为：是利用钻机等设备，把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷咀、置入土层预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷咀，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 20～30MPa左右压力的浆液从内喷咀中高速喷出。并用0.7MPa左右的压力把压缩空气从外喷咀中喷出。在高压浆液流煌它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，当喷咀一面喷射一面旋转煌提升，最后在土中形成圆柱状固结体。固结体的直径一般为 0.8~1.0m。 旋喷注浆机具设备由旋转喷射注浆的设备及制浆机具组成。采用的旋喷方式不同，机具设备也不同，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷咀、流量计、输浆管、制浆机等。 本工程旋喷浆液采用PO42.5普通硅酸盐水泥，用水配制而成的浆液，称为水泥系浆液。施工程序有准备工作、钻孔、插管、旋喷作业、冲洗等。 加固范围W11号井北侧洞口井壁外2m、宽4.4m、深度为4.4m。
高压旋喷桩施工工艺流程图 1、钻机就位、钻孔 根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。
1、工程概况 天津滨沣雅苑一期工程包括1-3、5-10、12-16、20-23号楼、地库一至四、地库六及配建1，工程地点位于天津市津南区八里台镇国家农业科技园区内，北至津港辅道，东至其他建设用地，南至阁榭路，西至八里台东路。本次项目用地位于地块西南部分。总建筑面积44310.66m2,其中最大单体建筑面积为4466.88m2；本工程结构类型为框架、剪力墙结构；层数为-1、2、3、4、6层；最大建筑高度20.2米，最大跨度9.5米，最大基坑深度4.9米。土方开挖22.08万方。 高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的，本工程采用最新型PH-5D型高压旋喷桩机。 2、编制根据及工艺特点 《建筑地基处理技术规范》《建筑地基基础工程施工质量验收规范》设计专项图纸；见附图（1）施工机具设备简单，施工简便。 （2）具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉。 （3）噪声小，无污染。 3、适用范围 （1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。 （2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。 （3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。 4、工艺原理及设计要求 4.1加固原理 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
高压旋喷桩（双管）施工方案 施工方法及技术措施 钻孔桩桩间采用φ600旋喷桩止水，旋喷桩要求进入基坑下1米，并达到止水效果。旋喷桩在钻孔桩桩芯混凝土达到设计强度70%以后、冠梁施工前进行施工。施喷浆采用双重管法；成孔采用XY-100型地质钻机。 桩间止水旋喷桩桩径为φ600，间距为900ｍｍ（即每桩间施作一根）。 旋喷桩采用XY-100地质钻机施钻引孔。再用GS500-4高台喷车进行旋转喷浆。旋喷桩需进入<5-2>地层（相对不透水层）不少于1.5m。旋喷桩止水桩间孔位布置形式如图3所示。 图3 旋喷桩止水帷幕图 施工机具、施工工艺流程及施工参数 一、主要施工机具型号及主要技术参数见表1 表1 名称型号技术参数备注工程地质钻机XY-100 可钻深度大于30m，φ130，泥浆护壁 高台喷车GS500-4 提升速度5～15cm/min 空气压缩机W1.6/10 压力0.5～1.0Mpa，排风量1.6m3/min 二重管TY-301 φ91，喷嘴1.8mm 灰浆泵PH-5 泵压0.5～1.5Mpa，流量60～80L/min
二、 施工工艺流程图如图4、5所示 图4 高压旋喷桩施工工艺流程图 测量定位 钻机就位 钻进造孔 高喷台车就位 下管喷射 浆液喷射 旋摆提升 成桩 移机至下一孔位 废浆沉淀 硬化、外运 终孔检查 浆液配制 水泥浆配制 不合格 合格 废浆排放 沉淀池 废水排放、沉渣外运 (c)旋喷开始 (b)钻孔至设计高程(e)旋喷结束成桩 (c)(d)(e)旋喷管(d)边旋喷边提升(a)钻机就位钻孔(b)钻孔机械压浆车(a)
一、高压旋喷桩施工技术参数见表2 表2 序号项目单位参数值备注 气压MPa0.5～0.7 1 压缩空气 气量l/min1500～3000 浆比重kg/l 1.5 2 水泥浆 浆量l/min60～70 3 提升速度cm/min10～15 4 喷嘴直径mm 2.1 5 加浆比重g/cm3 1.2 施工方法及技术措施 ①测量定位 先采用液压锤破除路面砼，再依据控制桩和设计图，准确放出旋喷桩孔位。 ②钻机就位，钻孔 根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔，孔径为φ125mm，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm，采用原土造浆护壁。 ③插管，试喷 引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：普硅32.5R 水泥，水泥浆（单液）水灰比：0.8~1.0，参考参数见高压旋喷桩施工技术参数表所示。 ④高压旋喷注浆 A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置； B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。 C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；
高压旋喷桩施工工艺及要点 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 一、适用范围 1.可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土，甚至碎石土等多种土层。 2.可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。 3.当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。 根据喷射方法的不同，可分为单管法、二重管法和三重管法。 单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。
三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m。
中铁一局集团有限公司沪通铁路站前Ⅵ标 旋喷桩施工方案 编制： 复核： 审核： 中铁一局集团有限公司 沪通铁路站前Ⅵ标项目部 2014年9月
目录 一、编制依据、编制原则及范围 (1) 1、编制依据 (1) 2、编制原则 (1) 3、编制范围 (1) 二、工程概况 (2) 三、悬喷桩施工方案 (3) 3.1、高压旋喷桩施工工艺流程 (3) 3.2、施工准备 (4) 四、高压旋喷桩施工工艺 (5) 五. 质量控制、质量检验 (9) 1、保证质量的控制措施 (9) 2、技术要求 (10) 3、关键工序质量保证措施 (11) 六. 安全施工措施 (13) 七、文明施工及环境保护 (15) 一、编制依据、编制原则及范围 1、编制依据 1.1《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设【2004】8号）； 1.2《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010） 1.3《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202-2008） 1.4《铁路路基工程施工安全技术规程》（TB10302-2009）
1.5《路基设计图》沪通平安施（路）-32-1、2； 1.6《路基设计图》沪通平安施（路）-33 1.7《路基设计图》沪通平安施（站）-10-2 1.8《路基设计图》沪通平安施（路）-34-1、-2 1.9《路基设计图》沪通平安施（路）-35-1、-2 1.10《路基设计图》沪通平安施（路）-36 1.11《路基设计图》沪通平安施（站）-11-2 1.12《站场路基横断面设计大样图图》（站）参-2 2、编制原则 2.1严格按照相关施工规范、验收标准中各项规定和设计文件的各项要求进行编制。 2.2优化施工方案，确保工程质量达到验收标准要求。 2.3采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。 2.4加强环保，不出现环境污染事故。 2.制定文明施工措施，确保文明施工。 3、编制范围 新建上海至南通铁路（安亭-南通）站前工程6标4分部管段内所有地基处理旋喷桩施工。旋喷桩施工本管段范围内旋喷桩数量表如下：
5、高压旋喷桩复合地基处理施工工艺 5.1 施工准备 5.1.1 施工用水用电 （1）施工用水为甲方提供的市政供水。 （2）施工用电甲方提供200kVA的用电接入，其余采用发电机现场发电，我方提供两台套200kW发电机。 5.1.2 原材料的检测及进场储存 施工所用水泥为甲控材料，标号为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥进场后必须进行检测，合格后方可用于工程施工。水泥进场后储存必须覆盖一层毡布对其进行严密遮盖，防止淋雨或受潮。 5.1.3 机械设备 本工程使用的机械设备见表4-2，设备进场后，对其进行了调试、检验，设备处于良好的工作状态，可保证其能正常进行，并报监理单位验收通过。 5.1.4 室内配合比试验 根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过2～5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比。一般水灰比可取1.0～1.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量。 5.1.4 工艺性试桩试验 根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。 5.1.5放线定位 按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。 5.2高压旋喷桩施工工艺流程图
施工工艺流程 5.3施工工艺 5.3.1钻机引孔； 本工程采用XY-4型旋喷钻杆进行引孔施工，如果在钻孔过程中发现与勘察报告中的地质数据有较大差异时应立即停止施工，须相关单位确认并制定解决方案。 5.3.2制备水泥浆； 钻机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。
双重管高压旋喷桩施工 工艺 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
高压旋喷桩施工工艺流程 一、适用范围： 适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理。 ？ 二、编制依据： 《地基处理技术及工程应用》 三、高压旋喷桩定义： ？ 高压旋喷桩－高压旋喷是高压喷射注浆法的一种。高压喷射注浆法是先利用工程钻机钻孔作为导孔，将带有特殊喷嘴的注浆管插入设计的土层深度，然后将水泥浆（或水）以高压流的形式从喷嘴内射出，冲击切削土体。土体在高压喷射流的强大动压等作用下，发生强度破坏，土颗粒从土层中剥落下来，与水泥浆搅拌形成混合浆液。一部分细颗粒随混合浆液冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下，按一定的浆土比例和质量大小，有规律地重新排列。这样从下向上不断地喷射注浆，混合浆液凝固后，在土层中形成具有一定强度的固结体。旋喷注浆是喷嘴在提升时不停的旋转，固节体呈圆柱状。 四、高压旋喷桩作业内容 高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。本项目设计均采用双管法注浆。双管法使用二孔注浆管输送水泥浆和空气两种介质。 1、施工准备：？ 1）技术准备？ 根据设计要求本项目高压旋喷桩选用普通硅酸盐水泥浆，？ 水灰比。 根据设计资料绘制旋喷桩布桩图，并注明桩位编号。？ 2）场地准备？ 原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。挖好排浆沟，设置回浆池，浆液回收处理，防止污染环境。 ？ 3）机具设备准备？ 喷射注浆前检查高压设备和管路系统，设备的压力必须满足施工需要。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物，并准备适量的常规配件。？ 检查电源、线路，并做好照明准备工作。 4）人员准备？ 配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行安全技术交底。？ 2、钻孔作业？ 在准备工作完成后，由钻机操作手负责钻机正确就位。就位后，开始施钻，做好原始施工记录。并按技术交底要求钻至设计标高。
高压旋喷桩施工工艺工法 1前言 1.1工艺工法概况 高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。70年代初期，日本最先把高压喷射技术用于地基加固和防水帷幕，形成一种特殊的地基加固技术，即所谓CCP工法(Chemical Churning Pile)。此后，70年代中期又开发了同时喷射高压浆液和压缩空气的二重管法，最后形成喷射高压清水、压缩空气和低压浆液的三重管法。目前，高压旋喷桩施工在世界各地得到广泛应用。 1.2工艺原理 1.2.1高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 1.2.2根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。 1.单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 2.二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏、冲切土体形成固结体。 3.三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的土体中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，形成较大的固结体。 4.单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1、图2、图3。 5.本工法以三重管法为例。 水箱
高压旋喷桩施工工艺 高压旋喷桩施工技术是70年代日本首先提出，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。 1工艺特点 （1）施工机具设备简单，施工简便。 （2）具有较好的耐久性，且料源广阔，价格低廉。 （3）噪声小，无污染。 2适用范围 （1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。 （2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。 （3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。 3工艺原理及设计要求 3.1加固原理 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。 单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。 三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固
高压旋喷桩施工工艺 1.工艺原理 1.1高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。 1.2根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。 本工程采用二重管法施工。 二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏、冲切土体形成固结体。施工示意参见图1。 2工艺工法特点 施工设备简单、轻便、噪声小、施工速度快的特点。采用不同的钻机，不仅可以形成垂直的桩，也可以形成倾斜的桩。可以只对指定区域进行加固，加固体的强度较高，加固深度可自由调节。可以形成一定间距的桩或相互咬合形成止水帷幕或挡土墙。 3适用范围 广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、 拌机 泥仓 图1 二重管旋喷注浆示意图
砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。可作为既有建筑和新建建筑的地基加固、基础防渗之用；也可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理，在动水地层中施工时，首先要消除动水的影响。 4工艺流程及操作要点 4.1施工工艺流程 二重管高压旋喷桩施工工艺流程见图2所示。 图4 高压旋喷桩施工工艺流程图 4.2操作要点 4.2.1施工准备 1.施工前对施工场地进行清理、平整，应保证场地的三通一平，确保用电安全。 2.施工前探明管线、建构筑物等地下障碍物埋深和位置，挖出探坑并作好详细的标示标记。
中铁四局胶济铁路Ⅴ标（DK126+500~DK158+000） 旋喷桩施工工艺细则 编制： 复核： 批准： 中铁四局胶济工指 2003年11月4日
胶济线ZH-5标段旋喷桩施工工艺细则 一、工程概况 DK139+861 1-2.5m钢筋混凝土盖板箱涵位处潍河西岸，离潍河河道中心约700m。该涵址处基底下卧淤泥质粘土软弱层，为满足承载力要求，设计采用旋喷桩进行地基加固处理。根据钻探资料，涵址处自上而下地质情况依次为：粉质粘土表层，厚约2m；中密细砂层，厚约4m；中密粗砂层，厚约3.6m；淤泥质粘土层，厚约1.6m；再下为中密粗砂。 该涵基础为浆砌片石刚性联合基础，基底地基采用旋喷桩加固。设计旋喷桩有效长度为11m，桩径为φ50cm，桩间距140cm，呈正三角形布置，共计旋喷桩99根，总长1089m。桩顶铺设30cm厚碎石垫层。 二、施工总体安排原则 DK139+961涵施工总体安排原则为： ①先地基旋喷桩加固，七天后挖基进行涵体施工； ②先试桩，后正式成桩； ③及时改移村道，确保地方道路畅通； 三、施工准备 1、施工前必须进行地面构筑物、地下管线（水、电、油、通讯等）的调查、拆移，确认无障碍物后方可进行场地清理工作。 2、施工场地清理、平整。地面构筑物、地下管线和影响施工的架空线路拆移完毕后，用推土机推除地表腐植土、推平，并用压路机碾压密实。 挖设排浆沟和临时泥浆存放池，排浆沟横涵长方向挖设，宜两排桩共用一排浆沟。同时必须在征地界边挖设临时排水沟，疏干地表水，使基面层保持干燥状态。 3、根据设计测设涵洞中线、涵洞基顶平面及旋喷桩桩位（用小竹片桩），确定地基处理长度、宽度并用石灰线醒目标注。 4、准备旋喷桩机具、设备及材料。 5、试桩，确定旋喷速度、喷射压力、提升速度、喷浆量和泥浆水灰比等，
\ 高压旋喷桩施工工艺 一、工程概况 三重管高压旋喷桩就是利用XP-30三重管高压旋喷桩机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液)，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。 三重管高压旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形，地基防渗，改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。 二、工艺流程 ? 》
高压旋喷桩施工流程图 @ 1、施工准备 清理施工现场的地下、地面障碍物，场地平整度基本要求±100mm ，对地下障碍物尽量清除，以免影响施工效率，场地平整标高应比设计确定的桩头标高再高出不少于1000mm 。依据施工总平面图、设计图纸编制施工方案，确定施工工艺，安排好打桩施工流水。 2、参数确定 设计要求采用三重管高压旋喷桩，设计桩径800Mm ，桩中心距600mm ，水泥采用级普通硅酸盐水泥，施工主要技术参数如下： - ①空气压力；②高压清水压力25Mpa ；③水泥浆压力；④水灰比；⑤ 提升速度10cm/min 。 水箱 & 水泥仓 图2 三重管旋喷注浆示意图
施工时根据设计要求，结合地层情况，会同设计、监理一起根据试桩情况选择合适的施工参数，确保成桩质量达到设计要求。 3、操作要点 （1）测量定位 由公司专业测量员承担测量定位工作，使用全站仪和水准仪，钢卷尺定位，桩位用钢筋标出，施工定位时要重新复测桩位，保证桩位误差不大于50mm。 （2）钻机就位 钻机就位机座应平整、稳固，立轴与孔位对正,确保成孔质量、成孔深度。 （3）施工前准备： ） 检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆接头密封完好。 （4）高压旋喷： ①旋喷注浆时要注意设备启动顺序，应先空载启动空压机，待运转正常后再空载启动高压泵，同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值，风、水畅通后，才开动注浆泵，待泵量泵压正常后开始注浆，待水泥浆流出喷头后，提升注浆管，自下而上喷射注浆。 ②深层旋喷时，应先喷浆后旋转和提升，在桩端有坐喷时间，以保证桩端质量。喷射注浆中需拆除注浆管时，应停止提升和回转，同时停止送浆，逐渐减少风量和水量，最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时喷射注浆的孔段与前段搭接，防止固结体脱节。