高压摆喷灌浆技术应用原理及施工工艺
　　1、高压摆喷灌浆技术的成墙原理　　具体而言，高压喷射灌浆技术为一类通过高压浆液，或是高压水，构成快速喷射的流束。进而对地层的土地产生破坏、冲击和切割作用，并在此过程中，应用水泥基质的浆液进行掺混、充填，构成板墙状或桩柱凝结体，其作用在于促进地基承载能力和防渗能力的提升，最终实现加固防渗围坝的目的。　　2、高压摆喷灌浆技术的施工工艺　　高压摆喷灌浆技术的实施：　　①应明确施工程序，其基本程序为先制造出孔，再进行高喷的设置。同时为防止在喷浆作业过程中产生相邻的孔径当中的串空现象，在高喷时，须将其分为两个步骤进行，即将两序之间的施工工序分步实施，并且其间隔的时间应保证大于24h，同时高喷施工也应分序实施。　　②其工艺流程主要包括喷墙和钻孔两大工序，具体的工艺流程包括放线、钻孔、喷射、冲洗和移机等。　　3、施工工艺分析　　放线定位应当由专业的测量人员来完成，并且应采用一次性的放线定位孔，控制桩应设置应在每隔20孔的地方，确保在施工中，能够准确迅速的找到需要的孔位。而钻机就位，在于把钻机安排到选定的孔位，保证钻机的钻头能够准确对准孔位的中心，进而校正钻机，并将其固定。钻机稳定后进行钻孔操作。实施过程中，不但要将孔位对正，并且还需对主轴的垂直度进行核对，促使立轴和地面的水平线保持完全的垂直。　　另外，在施工中，应对所有的钻机进行编号，根据设计图纸和施工的次序，依次进行钻孔操作。因此，在钻孔开始之前，要求值班人员提供给钻机操作人员用于参考的地质剖面图，并且需对地层的变化情况进行及时的核对。钻进时，应保证钻孔的铅直，并将孔斜控制在1％之内。为保证减小其误差，应采取必要的措施。首先在开孔时，为保证主机钻孔的铅直，需保持钻机支垫的平稳；在开孔时，应保持轻压慢钻，保证开孔的垂直，并且在钻孔达到一定的深度后，应选用长度超过5m的钻具继续操作。另外钻进中，应在每隔10m的地方，测一次孔斜，若发现孔斜，应及时纠正。　　对于下喷管的操作，应在钻孔达到设计的深度后进行放置将钻杆拔出后，再放入准备好的喷射管，并保证其到达设计的深度。但在下喷管之前，应在地面上实施低压射水的操作，对喷嘴的畅通程度进行检测。下喷管完成后，应将搅拌机立即启动，进行浆液的拌制，拌制好的浆液应用管道输送到喷嘴当中，进行高喷灌浆的操作。但在喷射，需注重相应的提升操作，还需对风量、浆液压力、摆动、风压和提升的速度等进行检测，保证其符合相应的设计要求。待喷管提升到预定的高度后，应结束高喷作业。同时，应将灌浆机等设备冲洗干净，确保管内机内部无残留的水泥浆液，在具体的操作当中，可采用以水换浆的方式进行，可将输送软管和灌浆泵当中残留的水泥浆彻底的清除。在所有的喷射结束后，因为浆液存在的沉淀作用，应在孔中注入一定量的浆液，直至将其填满目。最后，应将机具转移到新的孔位，也即在冲洗结束后，应将其移动待下一个孔位。
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(非工作时间)高压固结灌浆施工方法_百度知道
高压固结灌浆施工方法
简述高压固结灌浆的施工方法
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固结灌浆施工要点及注意事项 一、钻孔施工
1、必须按设计要求施工钻孔，孔位、孔距误差不得大于5公分，孔斜不大于2&。
2、终孔后必须洗孔，深度必须达到设计要求，孔深误差不得大于10公分，如果验孔不合格，必须重新扫孔并冲洗干净。
3、必须严格记录混凝土、卵石层、基岩深度位置及孔内溶洞、裂隙位置，并及时告知技术人员。
4、段钻孔施工必须分序按孔号顺序进行，未经技术人员同意，不得施工下序孔。
5、及时回答技术人员提出的有关施工方面的问题。
二、灌浆施工
1、钻孔验收合格后，必须及时灌浆，相邻孔不得同时灌浆。
2、基岩灌浆以5：1和2：1浆液为主，压力控制在0.2～0.5MPa，并按照实际情况作适当调整。进浆量小于1升/分时，连续灌注30分钟即可结束灌浆。如果2：1灌入吸浆量大时，可变为1：1或0.5：1灌注，如果浓浆吸浆量还是很大，应采用间歇法和加处理剂法灌浆，并及时请示技术人员确定灌浆方案。
3、砂卵石层灌浆，初灌用2：1浆液，如果有灌压，应多灌该比级浆液，灌压大于0.2MPa时，可不变换浆液浓度。如果吸浆量不变或增大而灌压不上升时，可变浓一级浆液灌注，直至吸浆量变小灌压升高（应控制在0.2～0.3MPa）时，才不变水灰比。当浓浆水灰比达到0.5：1仍无灌压时，应加砂、粉煤灰、锯末、水玻璃、海带等材料进行处理，并及时请示技术人员确定处理方案。
4、灌压控制范围 ：10-20m段基岩 0.3～0.5MPa7-10m段基岩 0.3～0.4Pa0.5-7m段卵石及基岩强风化段 0.1～0.2MPa
5、灌浆时必须严格按要求进行分段灌浆。止浆塞应止塞好。灌浆中，必须随时观察有无串浆、冒浆情况，如果串浆，必须将串浆孔止塞封闭，如果地层冒浆，应及时降压，限量灌入，采用浓浆闭浆法施工。 6、固结灌浆宜在有混凝土覆盖的情况下进行。钻孔灌浆必须在相应部位的混凝土达到50%设计强度后，方可开始。 7、固结灌浆应按分序加密的原则进行，可分为二序或三序施工；安排总体工程进度时，对固结灌浆施工时间应作合理安排。 8、固结灌浆孔相互串浆时，可采用群孔并联灌注，孔数不宜多于3个，并应控制压力，防止混凝土面或岩石面抬动。 9、固结灌浆浆液比级和变换，可参照帷幕灌浆的规定根据工程具体情况确定。 10、固结灌浆，在规定的压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，灌浆可以结束；固结灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。 11、当压力达到设计值时，严禁升压灌浆。严禁开盘用浓浆。
12、其它按技术规范和现场技术人员的有关指令执行。
三、施工质量过程控制
质量控制检查严格执行“三检一验”制，即机组内部班组自检、施工机组质检员二检、项目部质检员三检、监理工程师检查验收制度。
1、机组内部班组自检
机组班长、记录员控制施工孔孔深段长及灌浆时装置的正确与否、灌浆压力、结束标准等情况。对各环节、施工人员必须服从班长、记录员的安排，施工时记录员必须如实记录施工情况，确保施工质量.
2、机组质检员
检查控制钻孔的孔位、孔斜、方位，保证准确及时的测斜，并将资料整理分析，如发现有违反技术要求的施工方法，应及时通知施工人员纠正处理如无效上报项目部质检人员。
3、终检人员
对施工的全过程进行质量控制，对关键工序实施签证制度,以确保施工满足设计要求，对施工环节现场检查发现问题及时处理。对施工中出现的异常情况采取有效的措施及时处理并上报项目部。主要工序通知监理工程师验收。
四、固结灌浆质量检查固结灌浆质量检查宜采用测量岩体波速或静弹性模量的方法。岩体波速或静弹性模量的改善程度应符合设计规定； 固结灌浆质量检查也可采用单点压水试验的方法。检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的5%。检查结束后，应按技术要求进行灌浆和封孔；固结灌浆质量压水试验检查、岩体波速检查、静弹性模量检查应分别在灌浆结束3～7、14、28d后进行；固结灌浆质量压水试验检查，孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应由建设单位会同设计、施工单位商定处理方案。
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压力注浆法施工方案相关专题推荐高压旋喷桩施工工艺
&高压旋喷桩施工技术是 70 年代日 本首先提出， 它是在静压灌浆的基础上， 引进水力采煤技术而发展起来的， 是利用射流作用切割掺搅地层， 改变原地层的结构和组成， 同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体， 借以达到加固地基和防渗止水的目的。
一、适用范围：
1、受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、 硬化剂硬化时间影响小， 可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、 粉土（亚砂土）、砂土、 黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。
2、可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用， 也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、 防水帷幕等）， 也可作为永久建筑物的地基加固、 防渗处理。
3、当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、 地下水流速过大和已涌水的地基工程时， 宜通过试验确定其适用性。
二、工艺原理及设计要求
1. 加固原理
& & & 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后， 以高压设备使浆液或水、（空气）成为 20～40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来， 冲切、 扰动、 破坏土体， 同时钻杆以一定速度逐渐提升， 将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩）， 以达到加固地基或止水防渗的目的。
& & &根据喷射方法的不同， 喷射注浆可分为单管法、 二重管法和三重管法。
& & &单管法： 单层喷射管， 仅喷射水泥浆。
& & &二重管法： 又称浆液气体喷射法， 是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出， 冲击破坏土体。 在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下， 破坏土体的能量显著增大， 最后在土中形成较大的固结体。
& & &三重管法： 是一种浆液、 水、 气喷射法， 使用分别输送水、 气、 浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体， 形成较大的空隙， 再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、 破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动， 使水泥浆与土混合，在土中凝固， 形成较大的固结体， 其加固体直径可达 2m。
& & &喷射注浆法的加固半径和许多因素有关， 其中包括喷射压力 P、 提升速度 S、 被加固土的抗剪强度 &、 喷咀直径 d 和浆液稠度 B。 加固范围与喷射压力 P、 喷咀直径 d 成正比， 与提升速度S、土的抗剪强度 & 和浆液稠度 B 成反比。 加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
& & &单管、 二重管、 三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图 1、 图 2、 图 3。
2. 成桩机理
& & &高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：
& & &（1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体， 使土体出现空穴， 土体裂隙扩张。
& & &（2） 混合搅拌作用。 钻杆在旋转提升过程中， 在射流后部形成空隙，在喷射压力下， 迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向） 移动位置， 与浆液搅拌混合形成新的结构。
& & &（3） 升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时， 由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上， 土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。
& & &（4） 充填、 渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙， 析水固结， 还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。
& & &（5）压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力， 并对土层可产生一定压密作用， 使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。 旋喷桩固结体情况图4 所示。
三、工艺流程
高压旋喷桩施工工艺流程图见图 5。
四、施工工艺
& & &1、钻机定位。 移动旋喷桩机到指定桩位， 将钻头对准孔位中心， 同时整平钻机， 放置平稳、 水平， 钻杆的垂直度偏差不大于 1%～1.5%。 就位后， 首先进行低压（ 0.5MPa） 射水试验，用以检查喷嘴是否畅通， 压力是否正常。
& & &2、制备水泥浆。桩机移位时， 即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中， 再将水泥和外掺剂倒入， 开动搅拌机搅拌 10～20 分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门， 放入第一道筛网（ 孔径为 0.8mm）， 过滤后流入浆液池， 然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（ 孔径为0.8mm）， 第二次过滤后流入浆液桶中， 待压浆时备用。
& & &3、钻孔（三重管法）。 当采用地质钻机钻孔时， 钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为 15cm）。
& & &4、插管（单重管法、 二重管法）。 当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时， 钻孔和插管二道工序可合而为一。 当第一阶段贯入土中时， 可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。 其过程为： 启动钻机， 同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液， 使钻杆沿导向架振动、 射流成孔下沉； 直到桩底设计标高， 观察工作电流不应大于额定值。 三重管法钻机钻孔后， 拔出钻杆， 再插入旋喷管。在插管过程中， 为防止泥砂堵塞喷嘴， 可用较小压力（ 0.5～1.0MPa） 边下管边射水。
& & &5、提升喷浆管、 搅拌。 喷浆管下沉到达设计深度后， 停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（ 20～40MPa）， 坐底喷浆 30s 后， 边喷浆， 边旋转， 同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。 若为二重管法或三重管法施工， 在达到设计深度后， 接通高压水管、 空压管， 开动高压清水泵、 泥浆泵、 空压机和钻机进行旋转， 并用仪表控制压力、 流量和风量， 分别达到预定数值时开始提升， 继续旋喷和提升， 直至达到预期的加固高度后停止。
& & &6、桩头部分处理。 当旋喷管提升接近桩顶时， 应从桩顶以下 1.0m 开始， 慢速提升旋喷，旋喷数秒， 再向上慢速提升 0.5m， 直至桩顶停浆面。
& & &7、若遇砾石地层， 为保证桩径， 可重复喷浆、 搅拌： 按上述 4～6 步骤重复喷浆、 搅拌，直至喷浆管提升至停浆面， 关闭高压泥浆泵（清水泵、 空压机）， 停止水泥浆（水、 风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面， 关闭钻机。
& & &8、清洗。 向浆液罐中注入适量清水， 开启高压泵， 清洗全部管路中残存的水泥浆， 直至基本干净。 并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
& & &9、移位。 移动桩机进行下一根桩的施工。
& & &10、补浆。 喷射注浆作业完成后， 由于浆液的析水作用， 一般均有不同程度的收缩， 使固结体顶部出现凹穴， 要及时用水灰比为 1.0 的水泥浆补灌。
五、质量通病的处理
1.不冒浆或冒浆量少。
通常原因是加固土层粒径过大， 孔隙较多， 可采取以下措施：
1）加大浆液浓度， 可以从 1.1 加大到 1.3 左右继续喷射。
2）灌注粘土浆或加细砂、 中砂， 待孔隙填满后再继续正常喷射。
3） 在浆液中掺加骨料。
4） 加泥球封闭后继续正常喷射。
5）灌注水泥砂浆后， 再将孔内水泥浆置换成粘土浆， 待孔隙填满后继续正常喷射。
2.冒浆量过大。
通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关， 可采取以下措施：
1） 提高喷射压力。
2） 适当缩小喷嘴直径。
3） 适当加快提升速度。 由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目 前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法，在施工中多采用过滤、 沉淀、 回收调整浓度后再利用。
3. 凹穴处理。
1）在喷射灌浆完毕时， 即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液， 直至孔内混合液凝固不在下沉。
2）在喷射灌浆完成后， 向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料， 如采用水泥∶ 水∶ 铝粉的配比为 9.8∶ 6.9∶ 0.3 的浆液。
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