高喷灌浆施工工艺.doc

高喷灌浆施工
第1章 总体说明
(1) 高喷灌浆按设计图纸和现场监理工程师的指示施工。
(2) 正式施工前，进行现场生产性试验，以取得合理的施工参数。
(3) 施工过程中，若发现实际情况有较大变化，将及时报告现场监理工程师，并按其指示执行。
第2章 高喷灌浆施工
第1节 施工方法与施工程序
采用三管法高压摆喷灌浆方法施工。
高喷灌浆钻喷施工分二序进行，先施工先导孔和Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔，相邻孔施工间隔时间不少于24 小时。
钻孔经验收合格后，方可进行高喷灌浆。
高喷施工程序见图4.2-1。

图4.2-1 高喷施工程序图
第2节 钻喷设备配置
计划按“一钻一喷”进行机具配置，即一个机组的施工设备由一台套工程钻机、空压机配合一套高喷灌浆设备(SGP300-5 型)组成。
(1) 工程钻机：选用意大利SOILMEC 公司产SM-400 型全液压工程钻机，该机的
主要特点是：①全机采用液电控制系统，操作简便，灵活易用，液压系统故障率低，适于野外施工。②该机装备功率高，马力强劲。③动力头的扭矩大，转速调整范围广。④机器移动方便，就位快。⑤机体重量适中，便于单机运输。SM-400 钻机基本配置情况
如下所示（见表4.2-1、图4.2-2）。
表4.2-1 钻机机械性能一览表
项 目
名 称
指 标

发动机
发动机型号
康明斯 6BT5.9

发动机最大功率 (kW)
108.8
土力标准功率 (kW)
102.2
履带系统
履带板宽度 （mm）
400
压地比 (MPa)
0.059

移动速度 (km/h)
3.1
液压系统
主泵流量 (L/min)
1130+190

系统压力 (MPa)
28
辅泵流量 (L/min)
16.8

液压油箱容量 (L)
330
控制方式
先导控制
回转动力头
最大扭矩 (kN)
11.9

转速范围 (rpm)
0～463
通孔直径 (mm)
106
桅杆
动力头行程 (mm)
400
最大给进力 (kN)
35.8
最大提升力 (kN)
79.4
速度范围 (m/min)
0～31.7
最大给进速度 (m/min)
4.57
液压
夹持器通径 (mm)
315
最大夹持力 (kN)
200
最大拆卸扭矩 (kNm)
43.8
机体
重量 (kN)
105
长宽高（运输）(mm)
890023002610

(2) 偏心扩孔钻具：与SM-400 钻机相配套的是TUBEX 系列偏心扩孔钻具，该钻具有利于钻机充分发挥效能。TUBEX 的原意是覆盖层跟管钻进工艺（即TUBEX 法），其独特之处就是钻进过程中套管始终一同跟进，从而起到护壁的作用。
(3) 空压机：与SM-400 配合施工的空压机为XHP750S 型，是二级螺杆压缩的高风压空压机，主要技术性能见表4.2-2。该型号空压机性能稳定，故障率低。

表4.2-2 XHP750S 型空压机主要技术性能指标

(4) 高喷台车：选用SGP300-6 型，集旋定摆提升装置、卷扬机和平台车于一体，
结构紧凑，摆动、提升均为无级变速，速度调节范围大、可控性好，操作简单，体积小，步履式行走，搬迁方便。此台车上组装高频振动锤，频率800Hz，冲击功5.3kN，可有效解决杂填土砂类土层中埋管、夹管等事故，具有极大的优越性，且可直接用于振冲钻进，钻孔效率高，施工速度快。该机主要技术参数为：提升速度范围0～30cm/min，摆动速度范围0～120/s，单绳最大提升重量1.5t，自重6t。
(5) 高压泵：选用3D2-SZ 型高压清水泵，三缸往复式泵，运行状态好，压力平稳。额定压力50.0MPa，最大排量80L/min。
(6) 高速搅拌机：选用ZJ-400 型高速搅拌机，搅拌轴转速800r/min。最大制浆能力10～15m3/h，浆液拌合均匀。
(7) 送浆泵：选用HBW200/40 型，为双缸双作用泵，额定压力2.40MPa，最大排量200L/min。
第3节 钻孔工艺
高喷灌浆钻孔采用Φ110mm 孔径TUBEX 偏心扩孔钻具冲击钻进，全孔套管护壁。终孔后拔出跟管钻具，向套管内注入膏状水泥膨润土浆液，拔出套管即完成钻孔工作。为保证灌浆质量，要求钻孔偏斜率不大于8‰，所以钻孔精度高。施工中必须对钻孔孔斜进行严格的控制，除了应采取合理可行的防斜、纠偏措施以外，还将采用高精度测斜仪随时测定实际钻孔轨迹和偏斜情况。为满足此项要求，我们拟采用DUZ-D 型多点照相测斜仪完成此工作。此测斜仪引进了美国Eastman 公司的先进技术，具有精度高、抗干扰性和防震性好、操作简便、照片记录清晰、易读和可连续操作等一系列优点，其性能明显优于其它测斜仪器。DUZ-D 型多点照相测斜仪的精度为：方位角≤0.5，顶角≤0.2。测斜的段长一般为5.0～10.0m，可以全孔一次进行，也可根据施工情况一孔分多次测斜。
高喷施工方法与喷射参数
(1) 高喷方法
采用三重管定向摆喷的喷射方法。高压水嘴为直线双喷嘴（180夹角），按设计摆喷方向进行喷射灌浆。摆喷墙体采用折线搭接型式，见图4.2-3。

2) 高压摆喷参数
按招标文件规定，拟选用以下施工技术参数：
孔 距：1.2 m；
а：两线夹角，20
ｄ：孔距，1.2m
图4.2-3 折线式连接

d
а
d d
钻孔中心线
水 压：35～40 MPa；
水 量：70～80 L/min；
风 压：0.5～0.7 MPa；
风 量：0.8～1.5 m3/min；
浆 压：0.3～1.0 MPa；
浆 量：65～80 L/min；
喷嘴直径：1.8～2.0mm(双喷嘴)；
提升速度：8～10 cm/min；
摆动速度：6 /s；
进浆比重：1.60～1.70 g/cm3。
(3) 现场试验
为了验证参数的合理性，保证成墙的可靠性，开工后先进行现场单孔和围井喷射试验，在取得优化参数并经监理工程师批准后予以调整。拟采取的试验方案为：试验场地可布置在具有代表性的地层，孔深不小于5.0m；单桩2～3 根，分别采用不同的提升速度、压力、流量等参数进行喷射；围井采用4～5 个孔围成三角形或四边形，见图4.2-4，而后进行开挖，有条件时可进行渗透试验、墙体强度试验。

第4节 摆喷施工工艺、主要工序与
(1) 地面试喷、定向：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。同时，通过调整液压转盘的角度，使高压喷射流对准设计轴线方向。方向应经过质检员的校核。
(2) 开喷：喷管钻(下)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定向摆喷喷射灌浆。
(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0.2m。
(4) 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。
(5) 在高喷灌浆过程中，出现压力骤降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因后及时处理。
(6) 当孔内出现严重漏浆，拟采取以下措施进行处理：停止提升喷射管；降低喷水压力、流量进行原地灌浆；喷射水流中掺加速凝剂；加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥粘土浆；向孔内冲填砂土等堵漏材料。
(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) 如高喷灌浆发生串浆，则首先填堵被串孔，继续串浆孔的高喷灌浆；待其结束后，尽快进行被串孔的扫孔、喷射或继续钻进。
(9) 高喷灌浆因故中断后恢复施工时，重复高喷灌浆长度不少于0.3ｍ。
(10) 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。
(11) 施工中将如实记录高喷灌浆各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。
第5节 水泥浆液制备
高喷灌浆采用标号425#的普通硅酸盐水泥，地层条件许可时，拟利用孔口冒浆与水泥干料混合拌制水泥浆液。浆液配合比拟为0.6:1~0.9:1(水：水泥)，采用高速搅拌机搅拌，纯拌合时间不少于30s，保证连续制浆。
利用孔口回浆制浆时，应根据回浆浆液的比重适当调整水泥加料量，具体加量以所制浆液比重不小于1.65 即可。储浆桶内已制成待用的浆液采用低速搅拌机搅拌，以防止沉淀；制成已超过4 小时而尚未使用的浆液予以废弃。
为了提高浆液的稳定性，可在加入水泥干料时加入水泥干料量5%的膨润土粉；在发生大量漏浆的情况下，在浆液中加入土料的数量应满足水泥用量不超过0.60t/m 的要求。
不同配比的浆液应留取样品，制成试件，进行浆液和浆液凝固体的物理、力学性能试验。浆液性能试验的内容为：比重、粘度、稳定性、初凝时间及终凝时间。
第3章 墙体质量检查
按招标文件要求，现场质量检查在成墙28 天后进行，拟采用开挖、钻孔取芯和压水试验等检查方法。
第1节 检查点的布置
(1) 墙体轴线上，施工中出现异常的部位；
(2) 地质情况复杂，易对高喷质量产生影响的部位；
(3) 监理人认为有必要检查的部位。
第2节 检查频度及合格标准
钻孔取芯及孔内压水试验，检查孔数为高喷孔总数的5%，当检查孔数不合格率大于10%时，增加检查孔数量，直到不合格率小于10%，对不合格者应进行补喷。合格标准：芯样连续完整，压水试验满足墙体抗渗要求；室内试验成果满足力学强度和抗渗要求。