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旋喷桩的简介、施工方法、施工组织方案、质量问题处理措施以及在工程中的应用

2011年4月29日
目 录
第一章 旋喷桩简介 4
1.1旋喷桩 4
1.2 高压旋喷桩 4
第二章 高压旋喷桩施工方法 9
2.1 适用范围 9
2.2 基本规定 9
2.3 施工准备 10
2.4 施工工艺 12
2.5 质量标准 17
2.6 施工试验计划 20
2.7 安全文明施工 20
第三章 高压旋喷桩施工组织方案 22
3.1 编制依据 22
3.2 编制原则 22
3.3 施工准备 22
3.4 施工工艺 22
3.5施工中应注意的问题 24
3.6冬期施工措施 25
3.7施工机械配置 26
3.8质量保证措施 27
3.9施工阶段安全措施 27
3.10劳动保护措施 28
3.11文明施工保证措施 28
3.12环境保护措施 29
第四章 旋喷桩施工质量问题及处理措施 30
4.1固结体强度不均匀、缩颈 30
4.2压力上不去 30
4.3 压力骤然上升 31
4.4 钻孔沉管困难偏斜、冒浆 31
4.5固结体顶部下凹 31
第五章 三管法旋喷桩施工 33
5.1 施工原理及工艺流程 33
5.2 施工工艺参数 34
5.3旋喷桩施工方法 35
5.4旋喷桩施工技术标准 36
5.5 施工检查内容 37
5.6 成桩质量检查 38
5.7 质量保证措施 38
第六章 既有铁路路基边坡斜打旋喷桩施工工法 40
6.1 前言 40
6.2 工法特点 40
6.3 适用范围 40
6.4 工艺原理 40
6.6 劳动力组织 44
6.7 主要机具设备配置计划 44
6.8 质量控制措施 44
6.9 安全保证措施 45
6.10 环保措施 46
6.11 经济效益分析 46
6.12 工程应用 46
第七章 旋喷桩在工程中的应用 48
7.1高压旋喷桩作为止水帷幕的应用 48
7.2高压旋喷桩在深水低桩承台施工中的应用 55
7.3高压旋喷桩在北京某深基坑止水帷幕中的应用 58
7.4高压旋喷桩在涵洞过渡段地基补强处理中的应用 64
7.5 高压旋喷桩在桥基施工堤身防滑处理中的应用 70
7.6高压旋喷桩在软土地基加固中的应用 75
7.7 高压旋喷桩在邵怀高速公路软基加固中的应用 79
7.8水泥旋喷桩在地铁工程中的应用 84

第一章 旋喷桩简介
1.1旋喷桩
1.1.1科技名词定义
中文名称：旋喷桩
英文名称：rotary churning pile;jet grouting pile
定义：将带有喷嘴的注浆管下入钻孔内旋转，并以高压喷射水泥浆，使之与周围土颗粒混合凝结硬化而成的桩。
1.1.2 简介
旋喷桩兴起于二十世纪七十年代的高压喷射注浆法，八、九十年代在全国得到全面发展和应用。实践证明此法对处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果，我国已将其列入现行的《地基与基础施工规范》。
旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基达到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提升搅拌，保证每米桩浆土比例和质量。
1.2 高压旋喷桩
1.2.1 定义
高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。
1.2.2 工作原理
高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后（或引孔旋喷一体机），利用高压旋喷台车把安有水平喷嘴的注浆管下到设计标高，利用高压设备使喷嘴以一定的压力把浆液喷射出去，高压射流冲击切割土体，使一定范围内的土体结构破坏，浆液与土体搅拌混合固化，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩体，凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体，该工艺起到止水与土体加固的作用。
1.2.3 施工工艺
施工工艺流程见图1.

图1 高压旋喷桩施工工艺流程图
1.桩孔测量定位
(1) 依据规划红线图，总平面图及桩位布置图等资料，测量放出控制点轴线，请业主及监理复测验收。
(2) 在不受施工影响的地方设置若干个永久性控制点及方向线，根据总平面布置图及桩位布置图建立测量控制网。
(3) 用经纬仪及水准仪测量定位，并经二次检测确认无误后方可确定旋喷孔位，并在孔位之上做上明显和稳定的标记。
2.钻孔施工
钻进成孔：先采用工程钻机引孔。
钻孔直径和深度：钻孔时，其引孔口径为Φ110mm～Φ130mm，终孔直径不小于Φ91mm。终孔深度为设计要求深度以下500mm。
引孔钻进时，原则上采用清水钻进，若出现垮孔，采用优质膨润土作为制浆用主要材料，新制泥浆配合比拟为：水750L，粘土650kg，碳酸钠6～8kg，如采用双重管引孔旋喷一体机，则引孔由旋喷台车自身完成。
施工时，分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统，防止串浆、混浆。
3.水泥浆液制备
（1）浆液和水泥材料：高喷灌浆采用32.5 普通硅酸盐水泥或复合水泥，浆液水灰比为1∶1～1.5∶1，水泥掺量为18%，采用高速搅拌机搅拌，纯拌合时间不少于1 min，且应连续制浆。
（2）浆液搅拌及浆液质量控制：选用ZJ-400型高速搅拌机，进行浆液搅拌，由送浆工对浆液浓度、密度、温度和时间等进行检测和记录，据此控制浆液质量。
4.高压旋喷灌浆施工
（1）地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，为了直观检查高压系统的完好性以及是否能够满足使用要求，首先应进行地面试喷。
（2）开喷：喷管先至指定深度后，拌制水泥浆液，即可供浆、供风、供水开喷。待各压力参数和流量参数均达到要求，且孔口已返出浆液时，即可按既定的提升速度进行喷射灌浆。
（3）高喷灌浆保持全孔连续一次作业，作业中因拆卸喷射管而停顿后，重复高喷灌浆长度不小于0.3m。
（4）在高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后即使处理。
（5）当孔内出现严重漏浆，拟采取以下措施进行处理：
A.降低喷射管提升速度或停止提升；
B．降低喷水压力、流量进行原地灌浆；
C．喷射水流中掺加速凝剂；
D．加大浆液密度或灌浆水泥砂浆、水泥粘土浆；
E．向孔内冲填砂、土等堵漏材料。
（6）在高喷灌浆过程中，水泥用量根据现场土层情况确定，保证180～250kg/m（180度摆喷）。
（7）供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时，拟采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。
（8）装、卸喷射管时，采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。
（9）高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为止。
（10）施工中如实记录高压旋喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。
1.2.4 质量保证措施
(1) 设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。施工时应控制好高喷桩的标高。
(2) 保持引孔泥浆性能，孔壁完整，不坍孔，确保高喷管顺利下至孔底。
(3) 高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。
(4) 高喷管下至距孔底0.5m时，应先启动浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底（开喷深度）后，再启动高压泵和空压机，各项参数达到要求后方可提升，提升速度控制在8～15cm/min。
（5）高压旋喷作业时各压力参数如下：
三重管：
浆压：0.2～3 MPa
水压：20～30 MPa
气压：0.4～0.7 MPa
两重管：
浆压：20 MPa
气压：0.4～0.7 MPa
直径达到Φ1300mm的旋喷桩采用三重管，小于Φ1300mm的旋喷桩可采用双重管。
(6) 浆液配制必须严格按照配比均匀上料，经常检查测定浆液比重，并做好记录。
(7) 高喷作业中，必须注意观察水、气、浆（两重管为气、浆压）压力和流量达到设计要求，发现异常，要立即停止提升，查明原因，及时处理。
(8) 分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。
(9) 因故停机（卸管或处理故障）时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.1～0.5 m处，重新开机作业，以避免回灌体出现新层。
(10) 遇到较硬地层时应降低提升速度，高喷参数达不到要求孔段应进行复喷。
(11) 采用两序施工（间隔一个）防止串孔。
(12) 为确保回灌体强度，冒浆不得回收和利用。
(13) 遇漏水孔段，应停止提升，继续注浆，冒浆后再提升；漏失严重时应采取堵漏措施，并做好记录。
(14) 高喷作业时，各岗位要明确分工，统一指挥，协调一致。
(15) 高喷结束后，要立即清洗管路设施。
(16) 各种记录资料及时整理上报。
第二章 高压旋喷桩施工方法
高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。
2.1 适用范围
(1) 高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
(2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。
(3) 高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使用。
(4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。
2.2 基本规定
(1) 高压喷射注浆地基工程的设计和施工，应因地制宜，综合考虑地基类型和性质、地下水条件、上部结构形式、荷载大小，场地环境、施工设备性能等因素，做到技术先进，经济合理，确保工程质量。
(2) 高压喷射注浆法的注浆形式分旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等3种类别。根据工程需要和机具设备条件，可分别采用单管法、二管法和三管法，加固体形状可分为圆柱状、扇形块状、壁状和板状。
(3) 高压喷射注浆定喷适用于粒径不大于20mm的松散地层，摆喷适用于粒径不大于60mm的松散地层，大角度摆喷适用于粒径不大于100mm的松散地层，旋喷适用于卵砾石地层及基岩残坡积层。
(4) 在制定高压喷射注浆方案时，应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集有关的历史和现状等资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。
(5) 高压喷射注浆方案确定后，应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。
(6) 高压喷射注浆试验场地应选择在对整个工程有代表性地段，通过试验能够反映出高压喷射注浆后对地基处理工程所起到的加固或防渗效果。
2.3 施工准备
2.3.1 材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求
(1) 高压喷射注浆法所用灌浆材料，主要是水泥和水，必要时加入少量外加剂。
(2) 高压喷射注浆所采用的水泥品种和标号，应根据环境和工程需要确定，一般情况下，宜采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不宜低于32.5。使用其他水泥注浆时应得到设计许可。
(3) 注浆所用水泥应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB 175—1999中的规定。
(4) 高压喷射注浆用水泥必须符合质量标准，应严格防潮和缩短存放时间，施工过程中应抽样检查，不得使用过期的和受潮结块的水泥。
(5) 搅拌水泥浆所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ 63—89的规定。
(6) 高压喷射注浆一般使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时，根据工程需要，通过现场注浆试验论证可使用不同类型浆液。如水泥砂浆等。
(7) 根据需要可在水泥浆液加入粉细砂、粉煤灰、早强剂、速凝剂、水玻璃等外加剂。
2.3.2 主要施工机具、设备
(1) 高压喷射注浆法所用施工机具设备，有国产设备和进口设备。施工用主要设备机具有:地质成孔设备，搅拌制浆设备，供气、供水、供浆设备，喷射注浆设备，控制测量检测设备。
1) 地质成孔设备:地质钻机、潜孔钻机、冲击回转钻机、水井磨盘钻机、振冲设备等。
2) 搅拌制浆设备:搅灌机、搅拌机、灰浆搅拌机、泥浆搅拌机、高速制浆设备等。
3) 供气、供水、供浆设备:空压机、高压水泵、高压浆泵、中压浆泵、灌浆泵等。
4) 喷射注浆设备:高压喷射注浆机、旋摆定喷提升装置、喷射管喷头喷咀装置等。
5) 控制测量检测设备:测量仪、测量尺、水平尺、测斜仪、密度仪、压力表、流量计等。
(2) 根据工程需要和场地地质条件选用施工机具设备。
2.3.3 施工现场（作业条件)要求
(1) 平整场地，清除地面和地下可移动障碍，应采取防止施工机械失稳的措施。
(2) 建齐施工用的临时设施，如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库等。
(3) 施工平台应做到平整坚实，风、水、电应设置专用管路和线路。
(4) 施工单位应制定环境保护措施，施工现场应设置废水、废浆处理和回收系统。
(5) 施工现场应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。
(6) 施工前应测量场地范围内地上和地下管线及构筑物的位置。
(7) 基线、水准基点，轴线桩位和设计孔位置等，应复核测量并妥善保护。
(8) 机械组装和试运转应符合安全操作规程规定。
(9) 施工前应设置安全标志和安全保护措施。
2.3.4 技术准备
(1) 施工前，建设、设计、监理等单位向施工单位进行技术交底，并提供下列文件和资料:
1) 工程设计报告和地基与基础的施工图件。
2) 施工场地的工程地质水文地质资料。
3) 施工场地地上范围的高压线、电话线、各类管线等资料。
4) 施工场地地下管线及已建有的地下构筑物的有关资料。
5) 必要的荷载试验及其他有关试验资料。
6) 施工技术要求，包括质量标准和检查方法。
7) 施工前已完成的有关试验报告。
8) 施工中使用的标准和有关文件。
9) 施工场地四通一平和测量基准点资料。
(2) 施工单位在开工前应做好下列工作:
1) 编制施工组织设计。
2) 建立质量保证体系。
3) 制定安全操作规程。
4) 制定劳动保护和文明施工措施。
5) 组织施工人员进行技术交底和培训。
6) 组织学习国家安全生产的法律、法规。
7) 施工记录所用各种表格应符合规范要求。
2.4 施工工艺
2.4.1 高压喷射注浆施工工艺流程
(1) 高压喷射注浆施工工序应先分排孔进行，每排孔应分序施工。当单孔喷射对邻孔无影响时，可依次进行施工。单管法非套接独立的旋喷桩不分序，依次进行施工。
(2) 高压喷射注浆旋、摆、定喷射结构形式，对套接、搭接、连接、“焊接”孔与孔应分序施工。
2.4.2 操作工艺
工艺流程：测量放线→确定孔位→钻机造孔→测量孔深→下喷射管→搅拌制浆→供水供气→喷射注浆→冒浆→旋摆提升→成桩成墙→充填回灌→清洗结束
(1) 测量放线:根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。
(2) 确定孔位:在施工轴线上确定孔位，编上桩号、孔号、序号，依据基准点进行测量各孔口地面高程。
(3) 钻机造孔:可采用泥浆护壁回转钻进、冲击套管钻进和冲击回转跟管钻进等方法。
1) 钻机主钻杆对准孔位，用水平尺测量机体水平、立轴垂直，钻机要垫平稳牢固。
2) 钻孔口径应大于喷射管外径20～50mm，以保证喷射时正常返浆、冒浆。
3) 开钻前由项目部技术组下达造孔通知书，报监理工程师批准后开钻。
4) 造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，以保证钻孔垂直。
5) 钻进过程中为防止塌孔采用泥浆护壁，黏土泥浆容重一般为1.1～1.25g/cm³。
6) 钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况，要详细记录。
7) 施工场地勘察资料不详时，每间隔20m布置一先导孔，查看终孔时地层变化。
8) 钻孔终孔深度应大于开喷深度0.5～1.0m，以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离。
9) 终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净，换入新的泥浆，保证高喷顺利下管。
10) 孔深达到设计深度后，进行孔内测斜，孔深小于30m时，孔斜率不大于1%。
11) 钻孔完成后及时将孔口盖好，以防杂物掉入孔内。
12) 钻孔记录要填写清楚、整洁，经监理、质检员、施工员签字后当天交技术组。
13) 采取套管跟管钻进方法时，在起拔套管前应向孔内注满优质护壁泥浆。
14) 当采用振冲沉管时，应保证机架和沉管（喷射管)的垂直度，满足设计要求。
(4) 测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，孔深大于20m时，进行孔内测斜。
(5) 下喷射管:钻孔经验收合格后，方可进行高压喷射注浆，下喷射管前检查以下事项。
1) 测量喷射管长度，测量喷嘴中心线是否与喷射管方向箭一致，喷射管应标识尺度。
2) 将喷头置于高压水泵附近，试压管路应小于20m，试喷调为设计喷射压力。
3) 施工时下喷射管前进行地面水、气、浆试喷，即设计喷射压力＋管路压力。
4) 设计喷射压力＋管路压力为施工用的标准喷射压力，更换喷嘴时重新调试。
5) 摆喷施工下喷射管前，应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。
6) 地面试喷经验收合格后，下入喷射管时，应采取措施防止喷嘴堵塞。
7) 孔内沉淀物较多时，应事先准备黏土泥浆，下喷射管时边冲入泥浆边下管。
8) 钻孔当采用套管护壁时，下入喷射管后，拔出护壁套管。
9) 当采用振冲沉管时，必须满足以上要求。
10) 当喷射管下至设计深度时，经监理工程师批准后，准备开喷。
(6) 搅拌制浆:搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。
1) 按设计的水灰比拌制水泥浆液，常用水灰比为1。
2) 水泥浆的搅拌时间，使用高速搅拌机不少于60s；使用普通搅拌机不少于180s。
3) 纯水泥浆的搅拌存放时间，自制备至用完的时间应少于2.5h。
4) 浆液应在过筛后使用，并定时检测其密度。
5) 制浆材料称量可采用质量或体积计量法，其误差应不大于5%。
6) 炎热夏季施工应采取防热和防晒措施，浆液温度应保持在5～40℃。
7) 寒冷季节施工应做好机房和高压喷射注浆管路的防寒保暖工作。
8) 若用热水制浆，水温不得超过40℃。
9) 浆液使用前，检查输浆管路和压力表，保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。
10) 水泥浆液中需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液，应通过试验确定。
(7) 供水供气:施工用高压水和压缩气的流量、压力应满足工程设计要求。
1)单管法，施工用高压水泥浆的密度、流量、压力应符合设计要求。
2) 两管法，施工用高压水泥浆和压缩气的流量、压力要符合设计要求。
3) 三管法，施工用高压水和压缩气的流量、压力要符合设计要求。
(8) 喷射注浆:高压喷射注浆法为自下而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴和多嘴。
1) 当注浆管下至设计深度，喷嘴达到设计标高，即可喷射注浆。
2) 开喷送入符合设计要求的水、气、浆，待浆液返出孔口正常后，开始提升。
3) 高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。
4) 喷射过程中拆卸喷射管时，应进行下落搭接复喷，搭接长度不小于0.2m。
5) 喷射过程中因故中断后，恢复喷射时，应进行复喷，搭接长度不小于0.5m。
6) 喷射中断超过浆液初凝时间，应进行扫孔，恢复喷射时，复喷搭接长度不小于1m。
7) 喷射过程中孔内漏浆，停止提升，直至不漏浆为止，继续提升。
8) 喷射过程中孔内严重漏浆，停止喷射，提出喷射管，采取堵漏措施。
9) 对有特殊要求的注浆孔，可采用复喷来增加喷射长度和强度。
10) 喷射过程中，要记录每个高压喷射注浆孔施工时间全过程。
(9) 冒浆:高压喷射注浆孔口冒浆量的大小，能反映被喷射切割地层的注浆效果。孔口冒出的浆液能否回收利用，取决于工程设计和冒浆质量的好与差，工程中尽可能利用回浆。
1) 单管法、两管法，孔口冒出的浆液不回收利用。
2) 单管法、两管法，注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象，冒浆量超过20%或完全不冒浆时，应采取下列措施: a. 当地层中有较大空隙引起不冒浆时，可在浆液中掺合适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定的土层范围内凝固，也可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续喷射。 b. 当冒浆量过大时，可通过提高喷射压力，或加快喷射的提升速度，减少冒浆量。
3) 三管法，注浆过程中不冒浆，孔内严重漏浆，可采取以下措施处理: a. 孔口少量返浆时，应降低提升速度，孔口不返浆时，应立即停止提升。 b. 加大浆液浓度或水泥砂浆，掺入少量速凝剂。 c. 降低喷射压力、流量，进行原位注浆。
4) 三管法，根据工程设计要求，可回收利用孔口冒出的浆液。 a. 在含黏粒较少的地层中进行高压喷射注浆，孔口冒浆经沉淀处理后方可利用。 b. 在黏性土或软塑至流塑状淤泥质土层中注浆，其孔口冒浆不宜回收利用。
(10) 旋摆提升:单嘴喷头摆360°为旋喷；小于360°为弧喷；小于等于180°为拱喷；小于等于90°为摆喷；摆角为0°时为单向定喷。同轴双嘴喷头摆180°为旋喷；小于180°为双向拱喷；小于等于90°为双向摆喷；摆角为0°时为双向定喷。非同轴双嘴喷头有90°夹角、120°夹角、150°夹角，可用于摆喷和定喷。多嘴喷头目前国内使用的不多。旋摆为机械旋摆和特殊环境下人工旋摆。
1) 高压旋喷切割土体一周，旋摆和提升速度慢，喷射半径长，形成桩径大。
2) 高压摆喷切割土体，摆动和提升速度慢，喷射半径长，形成凝固体积大。
3) 高压定喷切割土体，提升速度慢，喷射半径长，形成凝固体板长。
4) 提升速度应与注浆量匹配，供浆量应满足提速，提速应满足喷射半径长度。
5) 高压喷射注浆机械旋摆，形成凝固体积规则，人工旋摆，形成凝固体积不规则。
6) 旋摆定喷射过程中要固定喷方向桩，以便随时检查和防止喷方向位移。
7) 喷射过程中接卸换管时要检查喷方向，防止喷射方向位移。
8) 按设计要求旋摆定喷射提升，自下而上至设计标高，停止喷射，提出喷射管。
9) 旋喷注浆适用于细颗粒和粗颗粒松散地层，定喷注浆适用于细颗粒松散地层。 a. 定喷:适用于黏性土、粉土、砂土细颗粒松散地层。 b. 摆喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石中颗粒松散地层。 c. 旋喷:适用于黏性土、粉土、砂土、砾石、卵石粗颗粒松散地层。
(11) 成桩成墙:高压喷射注浆凝固体可形成设计所需要的形状，如旋喷形成圆柱状、盘形状，摆喷形成扇形状、亚铃状、梯形状、锥形状和墙壁状，定喷形成板状。
(12) 充填回灌:每一孔的高压喷射注浆完成后，孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。终喷后，充填灌浆是一项非常重要的工作，回灌的好与差将直接影响工程的质量，必须做好充填回灌工作。
1) 将输浆管插入孔内浆面以下2m，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。
2) 充填灌浆需多次反复进行，回灌标准是:直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。
3) 对高压喷射注浆凝固体有较高强度要求时，严禁使用冒浆和回浆进行充填回灌。
4) 对高压喷射注浆凝固体只有抗渗要求时，可以使用冒浆和回浆进行充填回灌。
5) 应记录回灌时间、次数、灌浆量、水泥用量和回灌质量。
(13) 清洗结束:每一孔的高压喷射注浆完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一孔的施工。
2.5 质量标准
2.5.1 工艺指标
(1) 测量放线:根据设计的施工图测量放出的施工轴线，允许偏差为10mm，当长度大于60m时，允许偏差为15mm。
(2) 确定孔位:测量孔口地面高程允许偏差不超过1cm，定孔位允许偏差不超过2cm。
(3) 钻机造孔:钻机就位，主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差不超过5cm。
1) 钻孔口径:开孔口径不大于喷射管外径10cm，终孔口径应大于喷射管外径2cm。
2) 钻孔护壁:采用泥浆护壁，黏土泥浆密度为1.1～1.25g/cm³。
3) 钻先导孔:每间隔20m布置一先导孔，终孔时1m取芯鉴别岩性。
4) 钻孔深度:终孔深度大于设计开喷深度0.5～1.0m。
5) 孔内测斜:孔深小于30m时，孔斜率不大于1%，其余不得大于1.5%。
(4) 测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，允许偏差不超过5cm。
(5) 下喷射管:喷射管下至设计开喷深度允许偏差不超过10cm。
1) 喷射管:测量喷射管总长度，允许误差不超过2%，喷射管每隔0.5m标识尺度。
2) 方向箭:测量喷嘴中心线与喷射管方向箭允许误差不超过1°。
3) 调试喷嘴:确定设计喷射压力时，试压管路不大于20m，更换喷嘴时重新调试。
4) 喷射压力:施工用的标准喷射压力等于设计喷射压力加上管路压力。
5) 喷射方向:确定喷射方向允许偏差不超过±1°。
(6) 搅拌制浆:使用高速搅拌机不少于60s；使用普通搅拌机不少于180s。
1) 单管法、两管法，常用水灰比为1，密度为1.35～1.5g/cm³。
2) 三管法，常用水灰比为0.6～0.8，密度为1.6～1.7g/cm³。
3) 制浆材料称量其误差应不大于5%，称量密度偏差不超过±0.1g/cm³。
4) 纯水泥浆的搅拌存放时间不超过2.5h，浆液温度应保持在5～40℃。
5) 所进水泥每400t取样化验1次，检测水泥安定性和强度指标。
6) 水泥的使用按出厂日期和批号，依次使用，不合格的水泥严禁使用。
(7) 供水供气:高压（浆)水压力不小于20MPa，气压力控制在0.5～0.8MPa。
1) 高压浆:施工用高压浆压力偏差不超过±1MPa，流量偏差不超过±1L/min。
2) 高压水:施工用高压水压力偏差不超过±1MPa，流量偏差不超过±1L/min。
3) 压缩气:施工用压缩气压力偏差不超过±0.1MPa，流量偏差不超过±1L/min。
(8) 喷射注浆:高压喷射注浆开喷后，待水泥浆液返出孔口后，开始提升。喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。喷射过程中孔内漏浆，停止提升。
1) 检查喷头:不合格的喷头、喷嘴、气嘴禁止使用。
2) 复喷搭接:喷射中断0.5h、1h、4h的，分别搭接0.2m、0.5m、1.0m。
3) 三管法灌浆正常工作压力为0.1～0.3MPa。
4) 为增加喷射长度和强度，喷射管喷头必须下落到开喷原位。
(9) 冒浆:三管法，高压喷射注浆在砂土及砂砾卵石层施工，孔口冒出的浆液经过滤沉淀处理后方可利用，回收浆液密度为1.2～1.3g/cm³。
(10) 旋摆提升:当碎石土呈骨架结构时应慎重使用高压喷射注浆施工工艺。
1) 旋喷:旋摆次数（旋喷速度r/min)允许偏差不超过设计值的±0.5r/min。
2) 摆喷:摆动次数（摆喷速度次/min)允许偏差不超过设计值的±1次/min。
3) 提升:旋、摆、定喷提升速度，允许偏差不超过设计值的±1cm/min。
(11) 成桩成墙:旋喷成桩、摆喷成墙、定喷成板，几何尺寸应满足设计要求。
(12) 充填回灌:终喷提出喷射管后，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满。
1) 将输浆管插入孔内浆面以下2m，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。
2) 充填灌浆需多次反复进行，回灌标准是:直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。
(13) 清洗结束:每一孔注浆完成后，用清水将灌浆泵和输浆管路彻底冲洗干净。
2.5.2 成品质量
(1) 高压喷射注浆形成的桩、墙、板各项技术指标应满足设计要求:
1) 旋喷桩直径应大于等于设计的桩直径，其强度和抗渗指标应满足设计要求。
2) 摆喷墙平均厚度应大于等于设计的墙厚，其强度和抗渗指标应满足设计要求。
3) 定喷板最小厚度应大于等于设计的板厚，其强度和抗渗指标应满足设计要求。
(2) 地基加固工程，经高压喷射注浆处理的地基承载力必需满足设计要求。 2.5.3. 高压喷射注浆地基质量
高压喷射注浆地基质量应符合表2-1的规定。　
表2-1 　高压喷射注浆地基质量检验标准
序号
检查项目
允许偏差允许值
检查方法
一
主控项目

1
　水泥及外掺剂
符合出厂要求
　查产品合格证书或抽样送检
2
　水泥用量
　设计要求
　查看流量表及水泥浆水灰比
3
桩体强度或完整性检验
　设计要求
　按规定方法
4
　地基承载力
　设计要求
　按规定方法
二
一般项目

1
　钻孔深度
≤ 50 mm
　用钢尺量
2
　钻孔垂直度
≤ 1.5%
　经纬仪测钻杆或实测
3
　孔深
±200 mm
　用钢尺量
4
　注浆压力
按规定参数指标
　查看压力表
5
　桩体
> 200mm
　用钢尺量
6
　桩体直径
≤ 50mm
　开挖后用钢尺量
7
　桩身中心允许偏差
≤ 0.2D
开挖后桩顶下500mm处用钢尺量，D为桩径
2.6 施工试验计划
2.6.1 参数确定
(1) 施工前在场地内选择与工程条件相类似地段，进行现场试验确定施工工艺参数。
(2) 为工程全面开工准备，先选择工程中少量部分进行试验性施工确定施工工艺参数。
(3) 施工中发现使用的技术参数有问题，应当及时进行修正和调整施工工艺参数。
2.6.2 施工试验
(1) 根据工程需要开工前试验，可选择旋喷注浆、摆喷注浆和定喷注浆等类别。
(2) 喷射形式和结构，可选择旋喷桩、摆喷墙、定喷板单喷和连接或围井试验。
2.7 安全文明施工
(1) 认真学习《中华人民共和国安全生产法》。遵守国家安全生产法律、法规，加强安全生产管理，认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针。建立安全生产制度，保证安全生产。
(2) 以国家安全生产法律、法规、条例、决定为基础，按照主管部门的安全生产管理目标和要求，实行条款结合，分级管理的原则，把施工安全放在首位，确保施工生产安全。
(3) 加强安全生产宣传教育，提高安全生产意识，重点进行以下方面的安全教育:
1) 违章违纪安全教育。
2) 主人翁责任感和安全第一的教育。
3) 本职工作安全基本知识和技能的教育。
4) 遵守规章制度和岗位标准化作业的教育。
(4) 建立健全安全生产保障体系，实行安全岗位责任制，明确分工，责任到人。
(5) 为保障工程安全顺利进行，在施工现场配备足够的安全人员、设备和工具。
(6) 在施工现场悬挂有关施工安全标语，设置安全标志和安全保护措施。
1) 施工现场所有供电系统均安装漏电保护装置，夜间施工有足够的照明。
2) 施工作业区、办公区和生活区，设置足够照明设施，以满足需要。
3) 施工作业区、办公区和生活区，均设置备用电源。
4) 对易受雷击的电器和临时建筑物及施工设备安装避雷针。
(7) 建立安全生产机构，设置防护措施，制定相应的安全生产操作规程。
1) 加强职工安全生产教育，组织认真学习执行《安全生产操作规程》。
2) 施工人员进场必须戴安全帽，高空作业人员必须系好安全带。
3) 非机电人员严禁动用机电设备，非电工不得维修电气设备。
4) 水气泵站、搅拌站、配电箱必须按规定加防雨棚或防雨罩。
5) 加强对施工现场粉尘、噪音、废水废气的控制和治理工作。
6) 材料运输、场地占用坚持礼让三先，树立良好企业形象。
7) 加强职工思想、纪律教育，杜绝打架等治安事件发生。
第三章 高压旋喷桩施工组织方案
3.1 编制依据
（1）工程施工设计图纸。
（2）国家现行施工规范及验收标准及市政工程施工的有关规范和标准。
（3）本单位现有的技术能力、机械设备、施工管理水平及多年来参与市政、高速公路、铁路建设、城市交通工程建设所积累的宝贵经验。
3.2 编制原则
（1）施工组织能保证施工质量的要求。
（2）施工组织能保证施工工期的要求。
（3）施工组织中的各种措施能保证施工安全、环境保护的要求。
（4）施工组织能够指导现场施工，满足投标承诺的要求。
3.3 施工准备
（1）场地平整
正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。
（2）桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
（3）修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
3.4 施工工艺

钻孔就位
结 束
施工准备
钻 孔
钻孔结束
试 喷
高压旋喷
旋喷结束
制 浆
清洗钻机
高压泵对浆液加压
高压浆液送往钻机
二级过滤
一级过滤
下一循环

旋喷桩施工工艺框图

1、施工顺序
施工顺序：钻机就位→引孔（扩孔）到设计标高→封堵垂向喷嘴→搅浆→由下向上旋喷作业到设计顶→冲洗→移位。
⑴ 钻机就位:
移动钻机至设计孔位,使钻头对准旋喷桩设计中心,然后进行射水试验,利用低压0.5 Mpa射水,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。
（2） 钻孔：
1）钻进：射水试验后，检查供电、供水、供浆正常后，即可开钻，射水压力有0.5 Mpa 增至1.0 Mpa，加大转速（当难以转进时，应加大流量，钻头前嘴射流，辅助钻进）。
2）接长钻杆：当第一钻杆钻进后，停止射水，此时压力下降，接长钻杆，钻进直至设计标高。
（3） 制浆：
1）配浆与钻进同时进行，配浆比例为32.5#硅酸盐水泥：水=1：1水为饮用水，根据工期情况，适当可加入一定数量氯化钙，水泥；水：氯化钙=1：0.02；氯化钙的主要作用使促进固结体的速凝早强。
2）按照配比首先将水加入桶内，再将水加入，开动搅拌机搅拌10~20分钟，然后打开桶底阀门，放入第一道筛（孔位0.8mm），过滤后流入存浆槽，再通过泥浆泵抽进第 二道过滤筛（孔位0.8mm），进入存浆槽备用。
⑷ 浆液加压：
泥