高壓旋噴樁施工技術(shù)是在靜壓灌漿的基礎(chǔ)上，引進(jìn)水力采煤技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的，是利用射流作用切割摻攪地層，改變?cè)貙拥慕Y(jié)構(gòu)和組成，同時(shí)灌入水泥漿或復(fù)合漿形成凝結(jié)體，借以達(dá)到加固地基和防滲水的目的。

工藝特點(diǎn)

（1）施工機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)便。

（2）具有較好的耐久性，且料源廣闊，價(jià)格低廉。

（3）噪聲小，無(wú)污染。

適用范圍

（1）受土層、土的粒度、土的密度等因素影響，可廣泛應(yīng)用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉質(zhì)黏土、粉土、砂土、黃土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多種土層。

（2）可作為既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可以作為基礎(chǔ)防滲之用。

（3）可作為施工中的臨時(shí)措施（如深基坑側(cè)壁擋土或擋水、止水帷幕等），也可作為永久建筑物的地基加固、防滲處理。

一、高壓旋噴樁的分類及加固機(jī)理

高壓旋噴是高壓噴射注漿法的一種，是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)力等作用下，發(fā)生強(qiáng)度破壞，土顆粒從土層中剝落下來(lái)，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)劃地重新排列。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，并且固結(jié)體呈圓柱體。

高壓旋噴樁的基本工藝類型有：?jiǎn)喂芊?、二重管法、三重管法和多重管法等四種方法。使用較多的是單管法和二重管法。

單管法是利用鉆機(jī)把安裝在注漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，用高壓泥漿泵等裝置，以20KPa左右的壓力，吧水泥漿從噴嘴中噴射出來(lái)沖擊破壞土體，使?jié){液與從土體上崩落下來(lái)的土攪拌混合，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間凝固，便在土中形成一定的固結(jié)體。（單管法成樁直徑較小，一般為0.3-0.8m）

二重管法是使用雙通道的二重注漿管。當(dāng)二重注漿管鉆進(jìn)到土層的預(yù)定深度后，通過(guò)在管底部側(cè)面的一個(gè)同軸雙重噴嘴，同時(shí)噴射出高壓漿和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射出20KPa左右的漿液，從內(nèi)噴嘴中高速噴出。在高壓漿液和它外環(huán)氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，最后在土中形成較大的固結(jié)體。（二重管法成樁直徑為1.0m左右）

三重管法：分別輸送水泥漿液和空氣及高壓水。在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生20MP左右的高壓水噴射流周圍，環(huán)繞一股0.7MPa左右的圓筒狀氣流，進(jìn)行高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再另由泥漿泵注入壓力2-5MPa的漿液填充，當(dāng)噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)時(shí)，便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結(jié)體。（三重管法成樁直徑較大，一般在1-2m，但樁身強(qiáng)度低，一般在0.9-1.2MPa）

二、高壓旋噴樁施工方案（單管法）

1、主要施工機(jī)具設(shè)備

單管法高壓旋噴樁主要的施工機(jī)具設(shè)備包括：高壓泵、鉆機(jī)、漿液攪拌器等。

2、旋噴材料

旋噴用的水泥采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。水泥漿水灰比為1:1，稠度過(guò)大，流動(dòng)緩慢，噴嘴常易堵塞，增加排除故障時(shí)間，影響施工進(jìn)度。稠度過(guò)小對(duì)強(qiáng)大有影響。為消除離析，一般加入水泥用量3%的陶土、0.9%的堿，以免堵塞管路和噴嘴。

3、施工工藝及方法

（1）測(cè)量放樣

首先清理、整平場(chǎng)地，然后依據(jù)布樁圖，使用全站儀對(duì)施工樁位進(jìn)行標(biāo)記。

（2）試樁及確定工藝參數(shù)

為保證施工質(zhì)量須進(jìn)行試樁，以校驗(yàn)和確定施工工藝參數(shù)是否合理。通過(guò)試樁確定成樁直徑為800mm的高壓旋噴樁施工工藝參數(shù)如下：

注漿管：提升速度為15cm/min

旋轉(zhuǎn)速度為17轉(zhuǎn)/min

漿液壓力：20Mpa；流量>60L/min

水灰比：1:1

（3）鉆機(jī)就位

將鉆機(jī)安放在設(shè)計(jì)孔位上，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心，縱橫向偏差不得大于20mm。為保證鉆孔達(dá)到規(guī)范要求的垂直度偏差1%以內(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)。

（4）鉆孔插管

鉆孔插管是將噴管插入地層預(yù)定的深度。在鉆孔插管過(guò)程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過(guò)1MPa，若壓力過(guò)高，則易將孔壁射塌。

（5）旋噴管插入預(yù)定深度后，自下而上進(jìn)行噴射作業(yè)，成樁過(guò)程中嚴(yán)格按試樁工藝參數(shù)控制。施工過(guò)程中值班技術(shù)人員注意時(shí)刻檢查漿液初凝時(shí)間（正常時(shí)水灰比1:1初凝時(shí)間為2小時(shí)左右）、注漿流量、壓力、旋挖 提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，并隨時(shí)做好記錄。當(dāng)漿液初凝時(shí)間超過(guò)2小時(shí)應(yīng)及時(shí)停止使用該水泥漿液。

（6）沖洗器具

噴射作業(yè)完成后，應(yīng)吧注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈，管內(nèi)，機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。沖洗方法是將漿液換成水，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。

（7）移動(dòng)機(jī)具

把鉆機(jī)等機(jī)具設(shè)備移動(dòng)新孔位就位。

4、施工工藝要點(diǎn)

（1）旋噴前須檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量表必須滿足設(shè)計(jì)要求。下管前必須檢查注漿管路是否暢通，接頭密封是否良好。

（2）在插管過(guò)程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水邊插管，水壓一般不超過(guò)1MPa。

（3）當(dāng)噴管插入預(yù)定深度后，由下而上進(jìn)行噴射作業(yè)，噴射注漿時(shí)要注意，待估算水泥漿的前鋒已流入噴頭后（一般2-4秒）方可開(kāi)始提升注漿管。值班人員必須時(shí)刻注意檢查漿液初凝時(shí)間，注漿流量等技術(shù)參數(shù)，控制轉(zhuǎn)速、提速。拆卸鉆桿繼續(xù)噴射時(shí)，保持鉆桿有0.3m的搭接長(zhǎng)度，不得使噴射固結(jié)體脫節(jié)。深層旋噴時(shí)，先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提速，以防注漿管扭斷。

（4）重復(fù)噴射：在不改變噴射技術(shù)參數(shù)的條件下，對(duì)同一孔位做重復(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，復(fù)噴時(shí)全部噴漿，復(fù)噴的次數(shù)愈多，固結(jié)體直徑加長(zhǎng)的效果愈好。

（5）施工時(shí)，加強(qiáng)前臺(tái)與后場(chǎng)供漿配合密切，后場(chǎng)停止供應(yīng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知前臺(tái)，防止斷樁和缺漿。再次供漿時(shí)，噴頭需插入到停漿點(diǎn)0.5m以下，待恢復(fù)供漿時(shí)再提升。如停止時(shí)間超過(guò)3小時(shí)，需將輸漿管卸下進(jìn)行清洗。

（6）所用水泥漿，水灰比不得隨意更改，要保證水泥質(zhì)量，水泥要過(guò)篩，其細(xì)度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)上的篩余量不大于15%，禁止使用受潮，過(guò)期的水泥。

（7）噴射注漿孔與高壓泵距離不能過(guò)長(zhǎng)，防止高壓軟管過(guò)長(zhǎng)，沿程壓力損失增大，造成實(shí)際噴射壓力降低。

（8）為保證樁頭的施工質(zhì)量，旋轉(zhuǎn)提桿至標(biāo)高以下1m噴射提升時(shí)，采用慢速，控制在10cm/s以內(nèi)。

（9）噴射結(jié)束后，若發(fā)現(xiàn)漿面下降應(yīng)立即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填，直至漿液面不再下流為止。

三、質(zhì)量控制措施

1、施工前先打一組試樁（3根），從而確定施工的各項(xiàng)參數(shù)，如鉆進(jìn)速度，提升速度和旋轉(zhuǎn)速度等，確定機(jī)械需配備的人員。開(kāi)工前組織施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，施工中根據(jù)質(zhì)量工程要求召開(kāi)質(zhì)量專題會(huì)，不得使用不合格的施工機(jī)具及不合格或失效的水泥。

2、鉆機(jī)開(kāi)孔前必須復(fù)核孔位、孔距，檢查鉆機(jī)的水平度、軸垂直度。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)避免鉆機(jī)的劇烈振動(dòng)，跳動(dòng)及鉆桿擺動(dòng)，確保鉆機(jī)垂直度。

3、控制旋噴的壓力和提升及旋轉(zhuǎn)速度，確保加固范圍內(nèi)每一深度的噴漿飽滿。

4、用比重秤或比重計(jì)來(lái)檢查拌制的水泥漿是否符合設(shè)計(jì)要求。技術(shù)人員應(yīng)經(jīng)常檢查每延米用漿量和水泥用量是否滿足要求。

5、鉆到終孔深度后，技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)檢查驗(yàn)收孔深及孔斜率，以確保以上技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求

6、隨時(shí)檢查施工記錄，對(duì)照施工工藝對(duì)每根樁進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。對(duì)不合格的樁，視具體情況采取補(bǔ)救措施。