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1、现代现代(xindi)土木工程施工技术高压喷射土木工程施工技术高压喷射注浆法注浆法第一页，共26页。2、适用范围、适用范围 适用于处理淤泥、淤泥质土、适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、湿陷性黄土、粘性土、粉土、湿陷性黄土、砂土、碎石土及人工填土等地砂土、碎石土及人工填土等地基；当土中含有较多的大粒径基；当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或含有过块石、大量植物根茎或含有过多有机质时，以及对地下水流多有机质时，以及对地下水流速速(li s)过大和已涌水的工程，过大和已涌水的工程，应根据现场试验结果确定其适应根据现场试验结果确定其适用性。高压喷射注浆法可用于用性。高压喷射注浆法可用于既有
2、建筑和新建建筑的地基处既有建筑和新建建筑的地基处理、深基坑侧壁挡土或挡水、理、深基坑侧壁挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆基坑底部加固、防止管涌与隆起、坝堤加固与防水帷幕等工起、坝堤加固与防水帷幕等工程。程。第1页/共26页第二页，共26页。3 3、工艺类型、工艺类型、工艺类型、工艺类型单管法用一根单管喷射单管法用一根单管喷射单管法用一根单管喷射单管法用一根单管喷射(pnsh)(pnsh)高压水泥浆液作为喷高压水泥浆液作为喷高压水泥浆液作为喷高压水泥浆液作为喷射射射射(pnsh)(pnsh)流。喷射流。喷射流。喷射流。喷射(pnsh)(pnsh)流的压力为流的压力为流的压力为流的压力为20
3、2040MPa40MPa，由于射流在土中衰减大，破碎土的射程较，由于射流在土中衰减大，破碎土的射程较，由于射流在土中衰减大，破碎土的射程较，由于射流在土中衰减大，破碎土的射程较短，成桩直径较小，一般为短，成桩直径较小，一般为短，成桩直径较小，一般为短，成桩直径较小，一般为0.30.30.8m0.8m。第2页/共26页第三页，共26页。第3页/共26页第四页，共26页。二重管法用同轴双通道的二重注浆管，复合喷射二重管法用同轴双通道的二重注浆管，复合喷射二重管法用同轴双通道的二重注浆管，复合喷射二重管法用同轴双通道的二重注浆管，复合喷射高压高压高压高压(goy)(goy)水泥浆液和压缩空气二种介质
4、。以水泥浆液和压缩空气二种介质。以水泥浆液和压缩空气二种介质。以水泥浆液和压缩空气二种介质。以压力为压力为压力为压力为202040MPa40MPa的浆液作为喷射流，同时，的浆液作为喷射流，同时，的浆液作为喷射流，同时，的浆液作为喷射流，同时，在其外围环绕着一圈压力为在其外围环绕着一圈压力为在其外围环绕着一圈压力为在其外围环绕着一圈压力为0.7MPa0.7MPa左右的空气左右的空气左右的空气左右的空气流成为复合喷射流，破坏土体的能量显著加大，流成为复合喷射流，破坏土体的能量显著加大，流成为复合喷射流，破坏土体的能量显著加大，流成为复合喷射流，破坏土体的能量显著加大，成桩直径可达成桩直径可达成桩直
5、径可达成桩直径可达1.0m1.0m左右。左右。左右。左右。第4页/共26页第五页，共26页。第5页/共26页第六页，共26页。三重三重三重三重(sn zhn)(sn zhn)管法用分别输送水、气、浆三种介质的同管法用分别输送水、气、浆三种介质的同管法用分别输送水、气、浆三种介质的同管法用分别输送水、气、浆三种介质的同轴三重轴三重轴三重轴三重(sn zhn)(sn zhn)注浆管，使压力注浆管，使压力注浆管，使压力注浆管，使压力202040MPa40MPa的高压水的高压水的高压水的高压水流和在其外围环绕着一圈压力为流和在其外围环绕着一圈压力为流和在其外围环绕着一圈压力为流和在其外围环绕着一圈压力
6、为0.7MPa0.7MPa左右的空气流组左右的空气流组左右的空气流组左右的空气流组成复合喷射流，冲切上体，形成较大的空隙，再由压力为成复合喷射流，冲切上体，形成较大的空隙，再由压力为成复合喷射流，冲切上体，形成较大的空隙，再由压力为成复合喷射流，冲切上体，形成较大的空隙，再由压力为1 15MPa5MPa的高压浆流填充空隙。三重的高压浆流填充空隙。三重的高压浆流填充空隙。三重的高压浆流填充空隙。三重(sn zhn)(sn zhn)管法成管法成管法成管法成桩直径可达桩直径可达桩直径可达桩直径可达1.01.02.0m2.0m，但成桩强度相对较低。，但成桩强度相对较低。，但成桩强度相对较低。，但成桩强
7、度相对较低。第6页/共26页第七页，共26页。第7页/共26页第八页，共26页。第8页/共26页第九页，共26页。4、高压喷射注浆形式、高压喷射注浆形式加固体的形状与喷射流移动加固体的形状与喷射流移动(ydng)方向有关，有旋转喷方向有关，有旋转喷射射(简称旋喷简称旋喷)、定向喷射、定向喷射(简称简称定喷定喷)和摆动喷射和摆动喷射(简称摆喷简称摆喷)三三种注浆形式。加固形状可分为种注浆形式。加固形状可分为柱状、壁状和块状。作为地基柱状、壁状和块状。作为地基加固，一般采用旋喷注浆形式。加固，一般采用旋喷注浆形式。第9页/共26页第十页，共26页。5、机具设备、机具设备高压喷射注浆的施工设备由高压
8、高压喷射注浆的施工设备由高压发生装置、钻机、特种钻杆和发生装置、钻机、特种钻杆和高压管路四部分组成。因喷射高压管路四部分组成。因喷射工艺类型不同，使用的机具设工艺类型不同，使用的机具设备和数量备和数量(shling)也不同，见也不同，见图。钻机通常采用图。钻机通常采用76型振动机，型振动机，也可采用也可采用XJ-100型和型和SH-30型型钻机。高压泵是高压发生装置，钻机。高压泵是高压发生装置，高压泥浆泵常用高压泥浆泵常用SNC-H300型压型压浆车、浆车、ACF-700型压浆车等；型压浆车等；高压水泵可采用高压水泵可采用3W-TB4型高压型高压柱塞泵、柱塞泵、3XB型三柱塞泵等。型三柱塞泵等
9、。第10页/共26页第十一页，共26页。第11页/共26页第十二页，共26页。6 6、施工工艺、施工工艺、施工工艺、施工工艺单管法、二重管法和三重管法喷射注浆的单管法、二重管法和三重管法喷射注浆的单管法、二重管法和三重管法喷射注浆的单管法、二重管法和三重管法喷射注浆的施工程序基本一致，即机具就位、贯入施工程序基本一致，即机具就位、贯入施工程序基本一致，即机具就位、贯入施工程序基本一致，即机具就位、贯入喷射注浆管、喷射注浆、提管及冲洗等，喷射注浆管、喷射注浆、提管及冲洗等，喷射注浆管、喷射注浆、提管及冲洗等，喷射注浆管、喷射注浆、提管及冲洗等，工艺流程见图。工艺流程见图。工艺流程见图。工艺流程见
10、图。高压喷射注浆使用的水泥应新鲜无结块，高压喷射注浆使用的水泥应新鲜无结块，高压喷射注浆使用的水泥应新鲜无结块，高压喷射注浆使用的水泥应新鲜无结块，宜用宜用宜用宜用32.5R32.5R及以上的普通硅酸盐水泥。及以上的普通硅酸盐水泥。及以上的普通硅酸盐水泥。及以上的普通硅酸盐水泥。水泥浆液水泥浆液水泥浆液水泥浆液(jingy)(jingy)的水灰比应按工程要的水灰比应按工程要的水灰比应按工程要的水灰比应按工程要求确定，一般取求确定，一般取求确定，一般取求确定，一般取1.01.01.51.5。根据需要可。根据需要可。根据需要可。根据需要可加入适量的速凝、悬浮或防冻等外加剂加入适量的速凝、悬浮或防冻
11、等外加剂加入适量的速凝、悬浮或防冻等外加剂加入适量的速凝、悬浮或防冻等外加剂及掺合料。及掺合料。及掺合料。及掺合料。第12页/共26页第十三页，共26页。第13页/共26页第十四页，共26页。7 7、高压、高压、高压、高压(goy)(goy)喷射注浆法成桩机理喷射注浆法成桩机理喷射注浆法成桩机理喷射注浆法成桩机理水流通过(tnggu)喷嘴在空气中喷出时，其喷射流的结构模型图。喷射(pnsh)核第14页/共26页第十五页，共26页。第15页/共26页第十六页，共26页。第16页/共26页第十七页，共26页。第17页/共26页第十八页，共26页。第18页/共26页第十九页，共26页。8 8、技术参
12、数与工艺要点、技术参数与工艺要点、技术参数与工艺要点、技术参数与工艺要点单管法和二重管法可用注浆管射水成孔单管法和二重管法可用注浆管射水成孔单管法和二重管法可用注浆管射水成孔单管法和二重管法可用注浆管射水成孔至设计深度，而后先作高压水射水试至设计深度，而后先作高压水射水试至设计深度，而后先作高压水射水试至设计深度，而后先作高压水射水试验，合格后按旋喷、定喷或摆喷的工验，合格后按旋喷、定喷或摆喷的工验，合格后按旋喷、定喷或摆喷的工验，合格后按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求和选定艺要求和选定艺要求和选定艺要求和选定(xun dn)(xun dn)的参数，由的参数，由的参数，由的参数，由下而上进行喷射注
13、浆，达到预定的喷下而上进行喷射注浆，达到预定的喷下而上进行喷射注浆，达到预定的喷下而上进行喷射注浆，达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。注浆管分段提升时搭接长度不得小于注浆管分段提升时搭接长度不得小于注浆管分段提升时搭接长度不得小于注浆管分段提升时搭接长度不得小于100mm100mm。第19页/共26页第二十页，共26页。第20页/共26页第二十一页，共26页。三重管法施工须预先用钻机或三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机形成直径振动打桩机形成直径150200mm的孔，然后将三重注浆
14、的孔，然后将三重注浆管插入孔内。如因塌孔插入困管插入孔内。如因塌孔插入困难时，可用低压难时，可用低压(小于小于1MPa)水水冲孔下管，但须把高压水喷嘴冲孔下管，但须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。用塑料布包裹，以免泥土堵塞。三重管法旋喷时，先送高压水，三重管法旋喷时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，在一再送水泥浆和压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送般情况下，压缩空气可晚送30s。在桩底部边旋转。在桩底部边旋转(xunzhun)边喷射边喷射1min后，再边旋转后，再边旋转(xunzhun)、边提升、边喷射。、边提升、边喷射。第21页/共26页第二十二页，共26页。对需要扩大加固范围
15、或提高强度对需要扩大加固范围或提高强度的工程，可采取复喷措施，即的工程，可采取复喷措施，即先喷一遍清水先喷一遍清水(qn shu)，再，再喷一遍或两遍水泥浆。喷浆过喷一遍或两遍水泥浆。喷浆过程发生压力骤然下降或上升故程发生压力骤然下降或上升故障时应停止提升和旋喷，以防障时应停止提升和旋喷，以防桩体中断，并立即检查排除故桩体中断，并立即检查排除故障。障。第22页/共26页第二十三页，共26页。高压喷射注浆时，当冒浆量大于注浆量的高压喷射注浆时，当冒浆量大于注浆量的高压喷射注浆时，当冒浆量大于注浆量的高压喷射注浆时，当冒浆量大于注浆量的2020或不冒或不冒或不冒或不冒浆，应查明原因。浆，应查明原因
16、。浆，应查明原因。浆，应查明原因。冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超出喷浆固结所需的浆量所致适应，注浆量大大超出喷浆固结所需的浆量所致适应，注浆量大大超出喷浆固结所需的浆量所致适应，注浆量大大超出喷浆固结所需的浆量所致(su(su zh)zh)，减少冒浆措施有：提高喷射压力；适当缩小喷，减少冒浆措施有：提高喷射压力；适当缩小喷，减少冒浆措施有：提高喷射压力；适当缩小喷，减少冒浆措施有：提高喷射压力；适当缩小喷嘴孔径；加快提升和旋
17、转速度。嘴孔径；加快提升和旋转速度。嘴孔径；加快提升和旋转速度。嘴孔径；加快提升和旋转速度。第23页/共26页第二十四页，共26页。不冒浆的主要原因是地层中有较大空隙，可不冒浆的主要原因是地层中有较大空隙，可不冒浆的主要原因是地层中有较大空隙，可不冒浆的主要原因是地层中有较大空隙，可采取的措施有：在浆液中掺入适量的速凝剂，采取的措施有：在浆液中掺入适量的速凝剂，采取的措施有：在浆液中掺入适量的速凝剂，采取的措施有：在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固；
18、在空隙地段固；在空隙地段固；在空隙地段固；在空隙地段(ddun)(ddun)增大注浆量，填满增大注浆量，填满增大注浆量，填满增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷浆。空隙后再继续正常喷浆。空隙后再继续正常喷浆。空隙后再继续正常喷浆。第24页/共26页第二十五页，共26页。钻机与高压注浆泵的距离不宜大于钻机与高压注浆泵的距离不宜大于钻机与高压注浆泵的距离不宜大于钻机与高压注浆泵的距离不宜大于50m50m，要求，要求，要求，要求(yoqi)(yoqi)钻机钻机钻机钻机安放水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于安放水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于安放水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于安放水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.51.5，水，水，水，水平位置偏差不大于平位置偏差不大于平位置偏差不大于平位置偏差不大于50mm50mm。第25页/共26页第二十六页，共26页。