路基高压旋喷注浆施工技术

下面是鲁班乐标给大家带来关于路基高压旋喷注浆施工技术的相关内容，以供参考。

.1概述

桩孔有两种布设形式：梅花形和矩形。一般情况下梅花形布置时其桩间距为1.3m；矩形布置时其纵横向桩间距分别为1.1m和1.3m。

.2施工设备配置及工艺参数的确定

.2.1主要施工机具配备

工艺参数是决定旋喷桩施工质量最重要的技术指标，参数选取的合理与否是旋喷桩施工成败的关键。此外，合理的工艺参数还能降低成本。

根据以往的工程实践和已探明的地层情况，拟定3组旋喷工艺参数，按照预先制定的程序，正式施工前的进行试桩工作。每组参数试桩两根，分别在三个工点进行。成桩28天后，进行了无侧限抗压强度及静载试验，最后对桩径进行了开挖检查（开挖深度2.0m）。详见表2。

综合分析试验结果，选择了较为保守但相对可靠的第一组工艺参数：

喷射压力20MPa旋转速度25rpm

提升速度20～625px/min水灰比1.0

.3旋喷桩施工

.3.1成桩机理

旋喷桩是利用钻机钻孔至预定深度，通过高压泵产生的高压作用于浆液，浆液形成的高压喷射流从特殊的喷嘴中高速旋转喷出，与周围土体强制性拌合，并在旋转的同时提升钻杆而形成的螺旋状圆柱桩体。它是通过高速高压射流切割土体，与土体颗粒相互作用，经过压缩、渗透、固结等一系列过程而形成的一高度密实的高强柱状结构。

.3.2施工工序与工艺

⑴场地准备

施工前，旋喷桩施工区域进行整平压实。施工区域内挖除地表0.3m厚种植土，用细粒土回填压实达设计标高+0.15m，且压实后的地基系数K30≥70MPa/m，压实系数K≥0.86。

⑵桩孔定位

准确测定线路中心线及施工区域，之后用钢尺布设桩点，每一施工桩位以直径为10mm左右的竹杆其它杆状物标明桩点位置。桩位的布设误差≤50mm。

⑶旋喷桩机就位

旋喷机就位时，首先保证所布桩点标志不被破坏，钻头中心与桩位标志中心位置偏差在50mm内，并通过量测，确保导向架（或钻杆）的倾斜度≤1.5%。

⑷成孔

根据桩顶设计标高，将喷嘴置入预定深度后，投入阻水球阀，即可进行喷射作业。成孔过程中，严格遵守了以下操作要点：

①根据地层情况，灵活掌握并控制钻头的置入速度。

②准确量测，严格控制桩底高程，确保旋喷固结体的有效长度符合设计要求。

⑸高压旋喷

成孔结束，投入阻水球阀后，按选定的喷射工艺参数由下而上进行喷射作业。为保证喷射作业质量，各机组严格遵守了如下操作：

①喷射作业前,保证高压泵性能正常和管路畅通。

②严格执行水灰比和水泥用量的规定。

③水泥浆的拌制在喷射作业前1小时内进行。

④钻杆提升前，确保旋喷压力达到选定的参数要求（20MPa）

⑤桩底部喷射旋转速度≤20cir/min。

⑥拆卸钻杆时，预先停止旋转、提升和注浆，并确保分段提升时的搭接长度不小于100mm。

⑦随时观察喷射过程中的冒浆情况(注：冒浆量小于注浆量的20%为正常，否则，必须停止喷射作业，查明原因并采取措施)，确保施工受控。

⑧高压旋喷至地面时,及时的停止了喷射，避免了喷射流伤人现象。

⑨施工结束后，为避免堵塞和损坏设备，对机具和孔口及时的进行了清洗，保持机具的良好性能。

⑹桩顶回灌

旋喷桩顶在水泥浆的凝固过程中，不可避免的因析水收缩而形成中心凹陷10～500px左右。应及时用水灰比为0.6的水泥浆补灌。

.3.3施工流程图

.3.4质量控制

为确保旋喷桩施工质量符合设计要求，成立了质量管理小组，施工现场设立了专职人员进行了实时监控，强化现场技术管理，尤其是加强工序和工艺控制，使施工过程得到了有效的监控，施工质量有了可靠的保证。

⑴按设计要求严格控制桩顶高程和旋喷深度，确保桩体有效长度符合要求。

⑵每个工点施工前，绘制了准确的桩点平面布置图，随施工进度及时进行标识（涂以红色颜料），杜绝了漏桩现象的发生。

⑶现场专职管理人员严格控制选定的施工工艺参数及桩孔定位，确保成桩质量。

⑷每天不定期的检查现场施工原始记录，确保记录的填写及时、准确、完整。

⑸严格进行主要原材料水泥（施工中我们采用425#普硅水泥）的进场质量检查和现场堆放标准检查。

3.6水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法

3.6.1概述

水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩,是在碎石桩基础上加进一些石硝,粉煤灰和少量水泥,加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩,也是近年来新开发的一种地基处理技术。这种地基加固方法吸取了振冲碎石桩和水泥搅拌桩的优点：

⑴施工工艺与普通振动沉管灌注桩一样,工艺简单,与振冲碎石桩相比,无场地污染,振动影响也较小.

⑵所用材料仅需少量水泥,便于就地取材,基础工程不会与上部结构争"三材",这也是比水泥搅拌桩优越之处.

⑶受力特性与水泥搅拌桩类似。

3.6.2材料配合比及其力学性能

CFG桩是将水泥,粉煤灰,石子,石硝加水拌和形成的混合料灌注而成,它们各自成分含量的多少对混合料的强度,和易性都有很大影响,可进行室内外配比及其力学性能实验确定。

3.6.3施工方法

CFG桩桩径较大时一般用钻孔灌注桩的成桩设备，桩径较小时(350～400mm)振动沉管打桩机或螺旋机，有时则用是振动沉管打桩机或螺旋钻机联合使用。由于它是一项新兴发展起来的地基处理技术，设计计算理论和工程施工经验尚不够成熟，施工前一般须进行试成桩确定有关技术参数后，再精心组织正常施工。

由于大多采用振动沉管机施工,以下就振动成桩工艺作一介绍。

(1)沉管

①桩机就位须水平,稳固,调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于1%。

②若采用预制钢筋混凝土桩尖,需埋入地表以下300mm左右。

③启动电动机,开始沉管过程中注意调整桩机的稳定,严禁倾斜和错位。

④沉管过程中须作好记录，激振电流每沉1m记录一次,对土层变化处应特别说明,直到沉管至设计标高。

(2)投料

①在沉管过程中可用料斗进行空中投料，待沉管至设计标高后需尽快投料,直到管内混合料面与钢管料口平齐。

②如上料量不多,须在拨管过程中进行孔中投料,以保证成桩桩顶标高满足设计要求。

③混合料配比应严格执行规定,碎石和石屑含杂质不大于5%。

④按设计配比配制混合料,投入搅拌机加水量由混合料坍落度控制,一般坍落度为30-50mm,成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200mm。

⑤混合料的搅拌须均匀,搅拌时间不得少于1min。

(3)拔管

①当混合料加至钢管投料口平齐后,开动电动机,沉管原地留振lmin左右,然后边振动边拔管。

②拔管速度按均匀线速控制,一般控制在1.2-1.5m/min左右,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速率可适当放慢。

③当桩管拔出地面,确认成桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶,然后移机继续下一根桩施工。

(4)施工顺序

连续施打可能造成的缺陷是桩径被挤扁或缩颈,但很少发生桩完全断开；跳打一般很少发生已打桩桩径被挤小或缩颈现象,但土质较硬时,在已打桩中间补打新桩时,已打桩可能被振断或振裂。

(5)混合料坍落度

为避免桩顶浮浆过多,混合料坍落度一般为3～125px.

(6)保护桩长

所谓保护桩长是指成桩时预先设定加长的一端桩长,基础施工时将其剔掉。保护桩长越长,桩的施工质量越容易控制,但浪费的量也越多；设计桩顶标高离地表距离不大于15m时，保护桩长可取50-1750px，上部用土封顶；桩顶标高离地表距离较大时，保护桩长可设置70-10,上部用粒状材料封顶直到地表。

(7)桩头处理

CFG桩施工完毕待桩体达到一定强度（一般为7天左右），方可进行基槽开挖。在基槽开挖中，如果设计桩顶标高距地面不深（一般不大于1.5m），宜考虑采用人工联合开挖，不仅可防止对桩体和桩间土产生不良影响，而且经济可行：如果基槽开挖较深，开挖面积大，采用人工开挖不经济，可考虑采用机械和人工联合开挖，但人工开挖留置厚度一般不宜小于700mm；桩头凿平，并适当高出桩间土1～50px。

(8)铺设褥垫层

褥垫铺设为了调整CFG桩和桩间土的共同作用，宜在基础下铺设一定厚度的褥垫层。褥垫材料多为粗砂，中砂或级配砂石，限制最大粒径不超过75px；褥垫厚度由设计设定，虚铺厚度按下式控制：

h=△H/λ

式中：h——褥垫层虚铺厚度(m):

△H——褥垫层设计厚度(m):

λ-——夯填度,一般取0.87～0.9.

虚铺后多采用静力压实，当桩间土含水量不大时亦可穷实。桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。

3.6.4质量检验

3.6.4.1施工质量控制

⑴施工监测

①打桩过程中随时测量地面是否发生隆起,因为断桩常常和地表隆起相联系。

②打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量,以估算桩径的缩小量。