单管旋喷注浆法的施工控制

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1、单管旋喷注浆法的施工控制中国华西工程设计建设有限公司岩土工程部张斌摘要：单管旋喷注浆法是进行地基处理的一种有效形式。本文介绍了单管旋喷注浆法的定义，以及在设备选型、试桩、施工准备、施工工艺流程、设计参数及要求、质量检验等环节的施工控制。关键词：高压喷射注浆法单管旋喷注浆法施工控制一、前言高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。根据注浆设备和注浆管的不同，可分为：单管法、双管法和三管法；根据喷射方式的不同，可分为：旋喷、定喷和摆喷；加固形状可分为：圆柱状、壁状、条状和

2、块状。其中单管旋喷注浆法是高压喷射注浆法的主要类型之一，在实际工程中应用广泛，这里侧重介绍。单管旋喷注浆法是利用钻机等设备，把安装在注浆管（单管）底部侧面的特殊喷咀，置入岩土层预定深度后，使用高压注浆泵，以20MPa以上的压力，把浆液（水泥浆）从喷咀中喷射出去切割破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液与切割下来的土体搅拌混合，经过一定时间凝固后，在土层中形成圆柱状的水泥土固结体，又称为单管旋喷桩。如何有效地控制单管旋喷法的成桩质量，确保地基处理的效果是我们在工程实践中不断探索的一个课题。二、设备选型单管旋喷注浆法使用的

3、主要设备是高压注浆泵、旋喷钻机、注浆管（底部带喷咀）、输浆管等。1、高压注浆泵是关键的设备，通过它的高压才能使浆液切割土体，达到要求的喷射范围，形成一定直径的桩体。目前国内多采用天津市聚能高压泵厂、沃特泵业有限公司、通洁高压泵制造有限公司生产的专用旋喷高压注浆泵，型号有XPB—90、GZB—40A、GPB—90等。2、旋喷钻机主要作用是把注浆管（底部带喷咀）送到设计深度，满足设计4要求的提升和旋转注浆管。目前国内多采用江苏无锡探矿机械总厂、重庆探矿机械厂等生产的钻机，经过一定的改进而成，型号有XP—30、G—2A、MGJ—50等

4、。3、输浆管为内径Φ21的橡胶钢丝软管或内径Φ21的钢管，能够承受45MPa以上的压力。它的主要作用是连接高压泵与旋喷钻机，输送浆液。4、注浆管一般使用Φ42或Φ50钻杆，底部带有特制的喷咀，喷咀直径为一般为2.0mm—3.0mm，实际多采用2.3mm—2.5mm。三、施工控制1、试桩及施工参数的确定施工前应当根据设计资料，结合工程实际情况进行现场试验或试验性施工，即试桩。只有通过试桩，才能检验施工设备是否满足设计要求，才能确定施工参数及施工工艺。在试桩时注意以下几个方面：（1）成孔时判断处理区地层情况是否与设计资料一致；（2）

5、初定几组不同的施工参数，进行三根以上的试桩；（3）当涂层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高含量的有机质时，以及地下水流速过大等，必须通过试桩确定其适用性；试桩完成经过一定时间（七天以上）后，可以开挖一定深度进行桩体外观检查，测量桩径，同时在桩体上取芯，进行无侧限抗压试验，获取抗压强度值。从实测桩径、抗压强度值中选取满足设计要求的一组施工参数，包括注浆压力、提升、旋转速度、浆液水灰比等。2、施工工艺方面的控制（1）钻机就位、成孔：钻机就位应准确，偏差不大于50mm；成孔时保持成孔的垂直度，不大于1.5%；成孔深度必须满足

6、设计要求。（2）浆液配制搅拌：为了保证浆液的浓度，应当采用二次搅拌配制浆液，即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液。搅拌3-5分钟4后放入第二只搅拌桶中待用。禁止采用一只搅拌桶，一边配浆一边抽浆，否则难以控制浆液水灰比。在实际施工时，还可以使用比重计随时测量浆液比重。如水灰比1:1的水泥浆液比重为1.49；水灰比0.75:1的水泥浆液比重为1.62；水灰比1.5:1的水泥浆液比重为1.37。（3）下注浆管、喷射注浆：注浆管必须下到成孔深度（即设计深度），喷射注浆时注浆压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比必须按照经过试

7、桩后确定的施工参数值，由下而上地进行。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。（4）冲洗注浆管路、移置到下一孔位。3、注浆材料及注浆量的控制（1）注浆材料主要为水泥浆液，强度等级为32.5及以上的普通硅酸盐水泥，可以根据设计要求加入适量的外加剂（如早强剂CaCl2、速凝剂水玻璃等）。（2）注浆量必须满足设计要求，与设计桩径、桩长、桩体抗压强度等有关，可以通过以下两个公式计算，取二者之较大值作为旋喷浆液用量。按旋喷固结体的体积需要量计算：Q=3.14×D2×H×（1+B）/4(公式一)其中：Q—旋喷浆液用量（m3）；D—桩体直

8、径（m）；H—桩长（m）；B—损失系数，可选用0.1—0.3。按旋喷工艺参数要求计算：Q=（H/V）×q×（1+B）(公式二)其中：Q—旋喷浆液用量（m3）；q—高压注浆泵的排浆量（L/min）；H—桩长（m）；B—损失系数，可选用0.1—0.3；V—注浆管提升