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海堤护岸工程高压旋喷桩施工方案

高压旋喷桩桩径850mm，采用双重管法施工。垂直护岸前沿线方向桩距0.85m，平行前沿线方向，桩排间距1.4~2.8m。桩底穿透淤泥层进入下卧层1m，桩顶高于淤泥层顶面0.5m。护岸现已回填为山皮土、块石等混合物，穿越块石段旋喷桩机若下管困难，需采用工程钻机引孔之后再下管喷浆。引孔段可采用PVC管护壁。

高压旋喷桩施工区域

高压旋喷桩施工区域

图5.2-1高压旋喷桩施工区域图

1、高压旋喷桩施工工艺流程图

施工准备

施工准备

桩位放样

机具就位

检查、调整钻机

开启空压机

钻进引孔至设计桩底标高

开启注浆泵

提升浆管自下而上喷射注浆

提升浆管至预定停浆面

停浆继续提升浆管至地面

按设计配合比配置水泥砂浆

结束成桩

成桩检测

2、施工工艺

高压旋喷桩施工采用双重管法，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。

浆桶

浆桶

水箱

搅拌机

水泥仓

旋喷固结体

注浆管

钻机

喷头

空压机

高压泥浆泵

图5.2-2二重管旋喷注浆示意图

（1）施工准备

①机具选型

选用贝安特MGL-135D型旋喷钻机，该机型配备有一套液压动力驱动系统，具有扭距大、转速高、行走快的特点，由于施工区域部分地层需引孔，钻机本身可轻松胜任，适合地层广，钻孔范围大。此外，该机型一次性可装24m钻杆，绝大多数地层可1杆到底，效率高，不堵管。

图5.2-2高压旋喷桩施工图

②技术资料

室内配合比试验报告、搅拌桩平面布孔图、测量资料、覆盖土层调查、地下管线调查等。

③场地平整、清除障碍

施工开始后，软基处理施工范围按+4m标高进行场地整平和土方回填，为后续高压旋喷桩施工创造条件。

④工艺性试桩

a.试验目的

◆通过试验确定高压旋喷桩工艺参数：水泥浆的配合比、提升速度、旋转速度、流量。

◆确定水泥掺入量。

◆验证高压旋喷桩成桩直径、桩长。

◆确定工作压力（供气压力、喷浆压力）。

◆验证高压旋喷桩身的完整性和均匀性及其强度。

◆验证单桩或复合地基承载力。

b.试桩参数

水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，高压旋喷桩建议水泥掺量25%，水泥浆水灰比宜为0.8-1.5。

高压旋喷桩以25%为控制条件时，当取土容重为18kN/m3时，则每延米桩身水泥用量=1800×25%×3.14×0.4252=255.22kg。

拟采用三种水泥掺入量，分别为250kg/m、260kg/m、270kg/m。每种掺入量各试桩3根，试桩总数量9根，并分别进行抽芯试验。

表5.2.1-1试桩拟采用的技术参数

项目

名称

水泥

掺入量

提升

速度

旋转

速度

供气

压力

喷浆

压力

流量

试桩

数量

单位

kg/m

cm/min

r/min

MPa

MPa

L/min

根

数值

250

10~20

10~20

≥0.70

25~28

＞30

3

260

10~20

10~20

≥0.70

25~28

＞30

3

270

10~20

10~20

≥0.70

25~28

＞30

3

根据不同水灰比，计算水泥浆比重和1cm3水泥浆水泥用量。

水灰比0.80：

水泥浆比重3×（0.80+1）/（3×0.80+1）==1.588g/cm3

每升水泥浆水泥用量1.588×1000/（0.80+1）=882g

每升水泥浆水用量1.588×1000×0.80/（0.80+1）=706g

水灰比1.50：

水泥浆比重3×（1.50+1）/（3×1.50+1）=1.363g/cm3

每升水泥浆水泥用量1.435×1000/（1.50+1）=574g

每升水泥浆水用量1.435×1000×1.20/（1.50+1）=688.8g

(2)桩位放样

按照设计的旋喷桩平面布孔图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记（现场一般采用白石灰打点或竹签），方便在施工中迅速确定桩位。

(3)机具定位

将钻机安置在设计的孔位上。使钻杆头对准孔位的中心，桩位对中偏差不超过±50mm；钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，施工时钻杆的倾斜度不大于1%。

(4)水泥浆制备

机具定位完成后，开始按预定掺入比和水灰比拌制水泥浆，并将水泥浆倒入集料斗备喷。

(5)引孔钻进

选用贝安特MGL-135D型旋喷钻机，该机型插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成，且一次性可装24m钻杆，可1杆到底。

启动电机，并开启空压机（气压不小于0.7MPa），使钻杆沿导向架切土钻进下沉，直至设计桩底（长桩必须保证进入持力层100cm）。

(6)喷浆提升

开启高压注浆泵，其出口压力保持25~28MPa，流量大于30L/min，钻杆边喷浆边旋转边