三重管高压旋喷施工方法分析.doc

三重管高压旋喷施工方法分析摘要：文章在叙述三重管高压旋喷桩加固机理、施工工艺以及技术参数选择等基础上，分析了施工过程中的注意事项和质量控制方法，最后结合实践经验，总结了一些有意义的体会。 关键词：高压旋喷桩；基坑支护；质量控制 高压旋喷桩是20世纪70年代从日本引进的一种加固松软土体的应用技术，是化学注浆技术结合高压射流切划技术发展起来的。其实质是采用钻机先钻至预定深度后，由钻杆一端安装的特别喷嘴，把水泥浆液高压喷出，以喷射流切划搅动土体，同时钻杆边旋转边提升，使土粒与水泥浆混合凝固，从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体，以达到边固地基和止水防渗的目的。 一、三重管高压旋喷桩 （一）加固机理 三重管高压旋喷桩是利用水泥等材料作为固化剂，通过专业机械产生的高压水、压缩空气对土体产生的巨大的冲击和搅动作用，使注入的浆液和土拌和凝固为圆形的固结体，形成具有一定整体性、水稳性和强度的水泥土。 （二）施工工艺（见图1） （三）喷射方法 三重管高压旋喷桩喷射自下而上进行。当注浆管不能一次提升完成而需分数次卸管时，卸管后喷射的搭接长度不得小于100mm以保证固结体的整体性。 （四）材料要求 1、三重管高压旋喷桩的主要材料为水泥，宜采用325号或425号普硅水泥，鉴于小厂水泥成份不够稳定，可导致高压喷射水泥浆液凝固时间过长，固结强度降低等情况，因此选用大厂的免检产品。 2、水必须用清洁水。 二、施工技术参数的选择 基坑支护结构有多种形式，如灌注桩+锚（锚杆）+ 三重管高压旋喷桩复合构造型式，因而具备挡土+挡水双重功能，使基坑开挖和基础结构的施工能够安全顺利进行，并保证在基坑开挖到设计深度进行基础施工期间，维持基坑侧压力与支护结构的平衡状态。此时要求挡土支护结构不产生较大位移，影响既有建筑和周围环境，更不能导致挡土结构的失稳而造成危害。同时要求不出现涌水、涌砂现象，影响土石方和基础的正常施工。尽管旋喷桩系土与水泥的混合固结体，其强度较低，受力后桩身的变形量大，在挡土结构计算时不考虑旋喷桩的作用，但是旋喷桩用作防水帷幕，国内已有不少工程实例。由于帷幕都是用于透水性强的地层，因此桩孔的布置和旋喷参数的选择均应保证帷幕的连续性，这是成功与否的关键因素，也是质量控制的主要依据。施工时选择的技术参数与规范对照表见表1。 三、施工中应注意的几个事项 （一）预防措施及处理方法 根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具；严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果；放桩位点时应先钎探，遇有地下埋设物或孤石应清除或移桩位点，如南侧的垃圾、东北侧车道处的孤石；喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直，倾斜度控制在1.5%；喷浆前，先进行压水压浆试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证作业连续进行，配浆时必须用筛过滤；根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷嘴压力和喷浆量；对于易出现缩颈部位及底部不易检查处，进行定位旋转喷射（不提升），或复喷扩大桩径的办法；利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆；控制浆液的水灰比及稠度，水泥浆液配合比为0.0-1.0；值班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程轶曲线。 （二）控制质量的关键要素 根据工程特点，应将水泥控制用量（即注浆量）作为控制质量的关键因素，而反映这个指标除了事先检查有关数据外，还应该在施工过程中检查是否冒浆。在喷浆过程中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆壁冒出地面，若冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%或完全不冒浆时应查明原因，采取相应措施。 1、冒浆量过大。原因：冒浆量过大主要是在有效喷身范围内与注浆量不相适应，注浆量大大超过喷浆固结所需的水泥用量（以每延米控制）所致。预防措施：采取提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径以及加快提升速度和旋转速度。 2、不冒浆。原因：主要系地层中有较大的空隙所致。预防措施：一是在浆液中掺入适量的速凝剂，以缩短凝固时间，使浆液在一定土层范围内凝固，如在水泥浆中掺入2%-4%水玻璃，则其抗渗性能有明显提高。二是在隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷浆。 3、注浆材料使用量的计算方法（喷量法）。一般以单位时间喷射的浆量及喷射持续时间，计算注浆量，即：Q=Hq（1+b）PV。式中：Q――注浆量（立方米）；V――提升速度（mPmin）；H――喷射长度，即桩长（m）；q――单位时间喷浆量，或称泵的排浆量（mPmin）；b――损失系数，通常取0.1-0.2；根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比，即