高壓旋噴樁施工技術(shù)是70年代日本首先提出，它是在靜壓灌漿的基礎(chǔ)上，引進(jìn)水力采煤技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的，是利用射流作用切割摻攪地層，改變?cè)貙拥慕Y(jié)構(gòu)和組成，同時(shí)灌入水泥漿或復(fù)合漿形成凝結(jié)體，借以達(dá)到加固地基和防滲止水的目的。本文詳細(xì)介紹高壓旋噴樁施工工藝，很有幫助哦！
1適用范圍
1、受土層、土的粒度、土的密度、硬化劑粘性、 硬化劑硬化時(shí)間影響小， 可廣泛應(yīng)用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉質(zhì)粘土、（亞粘土）、 粉土（亞砂土）、砂土、黃土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多種土層。
2、可作為既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作為基礎(chǔ)防滲之用；可作為施工中的臨時(shí)措施（如深基坑側(cè)壁擋土或擋水、防水帷幕等），也可作為永久建筑物的地基加固、防滲處理。
3、當(dāng)用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性、地下水流速過(guò)大和已涌水的地基工程時(shí)，宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。
2工藝原理及設(shè)計(jì)要求
1、 加固原理
高壓噴射注漿法是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水、（空氣）成為20～40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來(lái)， 沖切、擾動(dòng)、破壞土體，同時(shí)鉆桿以一定速度逐漸提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)圓柱狀固結(jié)體（即旋噴樁），以達(dá)到加固地基或止水防滲的目的。
根據(jù)噴射方法的不同，噴射注漿可分為單管法、二重管法和三重管法。
單管法： 單層噴射管，僅噴射水泥漿。
二重管法： 又稱(chēng)漿液氣體噴射法，是用二重注漿管同時(shí)將高壓水泥漿和空氣兩種介質(zhì)噴射流橫向噴射出，沖擊破壞土體。在高壓漿液和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，最后在土中形成較大的固結(jié)體。
三重管法： 是一種漿液、水、氣噴射法，使用分別輸送水、氣、漿液三種介質(zhì)的三重注漿管，在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓水流的周?chē)h(huán)繞一股圓筒狀氣流，進(jìn)行高壓水流噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再由泥漿泵將水泥漿以較低壓力注入到被切割、破碎的地基中，噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)，使水泥漿與土混合，在土中凝固，形成較大的固結(jié)體，其加固體直徑可達(dá)2m。
噴射注漿法的加固半徑和許多因素有關(guān)，其中包括噴射壓力 P、提升速度 S、 被加固土的抗剪強(qiáng)度 τ、噴咀直徑 d 和漿液稠度 B。加固范圍與噴射壓力 P、 噴咀直徑 d 成正比，與提升速度S、土的抗剪強(qiáng)度 τ 和漿液稠度 B 成反比。加固體強(qiáng)度與單位加固體中的水泥摻入量和土質(zhì)有關(guān)。
單管、二重管、三重管旋噴樁機(jī)注漿施工示意參見(jiàn)圖 1、圖 2、圖 3。
2、成樁機(jī)理
高壓噴射注漿的成樁機(jī)理包括以下五種作用：
（ 1）高壓噴射流切割破壞土體作用。噴射流動(dòng)壓以脈沖形式?jīng)_擊破壞土體， 使土體出現(xiàn)空穴，土體裂隙擴(kuò)張。
（ 2） 混合攪拌作用。鉆桿在旋轉(zhuǎn)提升過(guò)程中，在射流后部形成空隙，在噴射壓力下，迫使土粒向著與噴咀移動(dòng)方向相反的方向（即阻力小的方向） 移動(dòng)位置， 與漿液攪拌混合形成新的結(jié)構(gòu)。
（ 3） 升揚(yáng)置換作用（三重管法）。高速水射流切割土體的同時(shí)，由于通入壓縮氣體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漿液補(bǔ)充。
（ 4） 充填、滲透固結(jié)作用。高壓水泥漿迅速充填沖開(kāi)的溝槽和土粒的空隙， 析水固結(jié)，還可滲入砂層一定厚度而形成固結(jié)體。
（ 5）壓密作用。高壓噴射流在切割破碎土層過(guò)程中，在破碎部位邊緣還有剩余壓力，并對(duì)土層可產(chǎn)生一定壓密作用，使旋噴樁體邊緣部分的抗壓強(qiáng)度高于中心部分。 旋噴樁固結(jié)體情況圖4 所示。
3工藝流程
高壓旋噴樁施工工藝流程圖見(jiàn)圖5。
4施工工藝
1、鉆機(jī)定位
移動(dòng)旋噴樁機(jī)到指定樁位，將鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心，同時(shí)整平鉆機(jī)，放置平穩(wěn)、 水平，鉆桿的垂直度偏差不大于 1%～1.5%。就位后，首先進(jìn)行低壓（ 0.5MPa）射水試驗(yàn)，用以檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常。
2、制備水泥漿
樁機(jī)移位時(shí)，即開(kāi)始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿。首先將水加入桶中，再將水泥和外摻劑倒入，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)攪拌10～20分鐘，而后擰開(kāi)攪拌桶底部閥門(mén)，放入第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過(guò)濾后流入漿液池，然后通過(guò)泥漿泵抽進(jìn)第二道過(guò)濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過(guò)濾后流入漿液桶中，待壓漿時(shí)備用。
3、鉆孔（三重管法）
當(dāng)采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔時(shí)，鉆頭在預(yù)定樁位鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高（預(yù)鉆孔孔徑為 15cm）。
4、插管（單重管法、二重管法）
當(dāng)采用旋噴注漿管進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，鉆孔和插管二道工序可合而為一。當(dāng)?shù)谝浑A段貫入土中時(shí)，可借助噴射管本身的噴射或振動(dòng)貫入。其過(guò)程為：?jiǎn)?dòng)鉆機(jī)，同時(shí)開(kāi)啟高壓泥漿泵低壓輸送水泥漿液，使鉆桿沿導(dǎo)向架振動(dòng)、射流成孔下沉；直到樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，觀察工作電流不應(yīng)大于額定值。三重管法鉆機(jī)鉆孔后，拔出鉆桿，再插入旋噴管。在插管過(guò)程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可用較小壓力（0.5～1.0MPa）邊下管邊射水。
5、提升噴漿管、攪拌
噴漿管下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，停止鉆進(jìn)，旋轉(zhuǎn)不停，高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計(jì)值（20～40MPa），坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和試樁確定的提升速度提升鉆桿。若為二重管法或三重管法施工，在達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，接通高壓水管、空壓管，開(kāi)動(dòng)高壓清水泵、泥漿泵、空壓機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并用儀表控制壓力、流量和風(fēng)量，分別達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)開(kāi)始提升，繼續(xù)旋噴和提升，直至達(dá)到預(yù)期的加固高度后停止。
6、樁頭部分處理
當(dāng)旋噴管提升接近樁頂時(shí)，應(yīng)從樁頂以下 1.0m 開(kāi)始，慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提升 0.5m，直至樁頂停漿面。
7、若遇礫石地層，為保證樁徑，可重復(fù)噴漿、攪拌：按上述4～6步驟重復(fù)噴漿、攪拌，直至噴漿管提升至停漿面，關(guān)閉高壓泥漿泵（清水泵、 空壓機(jī)），停止水泥漿（水、風(fēng)）的輸送，將旋噴漿管旋轉(zhuǎn)提升出地面，關(guān)閉鉆機(jī)。
8、清洗
向漿液罐中注入適量清水，開(kāi)啟高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。
9、移位
移動(dòng)樁機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。
10、補(bǔ)漿
噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，要及時(shí)用水灰比為 1.0 的水泥漿補(bǔ)灌。
5質(zhì)量通病的處理
1、不冒漿或冒漿量少。
通常原因是加固土層粒徑過(guò)大，孔隙較多，可采取以下措施：
1）加大漿液濃度，可以從1.1加大到1.3左右繼續(xù)噴射。
2）灌注粘土漿或加細(xì)砂、中砂，待孔隙填滿(mǎn)后再繼續(xù)正常噴射。
3） 在漿液中摻加骨料。
4） 加泥球封閉后繼續(xù)正常噴射。
5）灌注水泥砂漿后，再將孔內(nèi)水泥漿置換成粘土漿，待孔隙填滿(mǎn)后繼續(xù)正常噴射。
2、冒漿量過(guò)大。
通常是有效噴射范圍與噴漿量不適應(yīng)有關(guān)，可采取以下措施：
1） 提高噴射壓力。
2） 適當(dāng)縮小噴嘴直徑。
3） 適當(dāng)加快提升速度。由于冒漿量中含有地層顆粒和漿液的混合體，目前對(duì)冒漿中的水泥的分離回收尚無(wú)適宜方法，在施工中多采用過(guò)濾、沉淀、回收調(diào)整濃度后再利用。
3、 凹穴處理。
1）在噴射灌漿完畢時(shí)，即連續(xù)或間斷地向噴射孔內(nèi)靜壓灌注漿液，直至孔內(nèi)混合液凝固不在下沉。
2）在噴射灌漿完成后，向凝固體與其上部結(jié)構(gòu)之間的空隙進(jìn)行第二次靜壓灌漿，漿液的配比應(yīng)為不收縮且具有膨脹性的材料，如采用水泥∶水∶鋁粉的配比為9.8∶6.9∶0.3的漿液。
