高压旋喷桩工艺性试验总结
一、试验目的
根据设计文件、规范和蒙辽公司的相关要求，我项目第二分部在DK75+440～DK75+484.06段路基进行了高压旋喷桩工艺性试验，共施工6根原位桩作为试验桩，该试验桩已按照既定方案顺利完成。施工试验桩的目的为了取得高压旋喷桩的施工经验及相关参数，明确高压旋喷桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范高压旋喷桩作业施工，以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，以确定钻机提升及旋转速度、水泥掺入百分比、注浆量、注浆压力最佳的组合方案和各项工艺参数,以指导高压旋喷桩大面积施工，确保高压旋喷桩的施工质量。 二、工程概况 2.1 试桩范围
高压旋喷桩首件施工区域选在我标段DK75+440～DK75+484.06段落，全长44.06m，地质条件以粉质黏土、粉土、粉砂、细砂、素填土为主，含水量自稍湿至饱和不等，路基基底采用高压旋喷桩+碎石垫层处理，桩长为10m，桩径0.6m，桩间距1.6m，正三角形布置。
于桩顶设置0.5米厚碎石垫层，垫层内铺设一层双向经编土工格栅（抗拉强度100KN/m），复合地基承载力不小于170KPa。
三、工艺性成桩试验 3.1 试桩目的验证情况
1、钻机提升及喷口的旋转速度。 2、水泥掺入百分比，注浆压力。 3、浆体水灰比为，浆体比重。 3.2 试验准备工作
3.2.1 施工用原材料及施工配合比选定 水 泥：P.042.5水泥； 拌合用水：拌合站地下水。
浆体水灰比：水泥：水=1:1；浆体比重为1.49g/cm3。 3.2.2 人员及机械设备组织 （1）主要劳力组织，见表3－1
表3－1 主要劳力组织 序 号 工 种 施工负责人 技术主管 技术员 质检员 安全员 试验员 测量员 材料员 人数 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 2 2 1 word完美格式
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9 10 机长 其他人员 2 27
（2）机械设备配备，见表3－2
表3－2 机械设备配备 名称 旋喷钻机 推土机 平地机 压路机 发电机 单位 台 台 台 台 台 规格型号 DZ-20 TY200 PY180 DA50 360GF 数量 1 1 1 1 2 备注 3.3 试验桩施工工艺控制 3.3.1 施工工艺流
高压旋喷桩试桩施工工艺流程
3.3.2 施工方法
根据设计图纸要求，高压旋喷桩水泥掺入量不小于40%（重量比），根据试验确认现场水泥掺入量比例45%可满足质量要求，经换算后直径0.6m高压旋喷桩水泥掺入量为258.3Kg/m，高压旋喷桩所需主要材料为P.O42.5
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水泥，原材经试验室检测合格。
高压旋喷桩试桩施工采用DZ-20型钻机施工。钻机就位后，启动马达，钻杆钻入地下，在钻进过程中用吊线检查钻杆垂直度，钻孔过程做好记录，进入持力层时记录钻压电流值。钻至设计标高后，开始停钻旋转，坐底喷浆，完毕后缓慢提升，直至停浆面。
3.4 试验过程 3.4.1 施工放线
路基施工区域范围内场地开挖平整，采用22T压路机进行碾压密实，场地内横向设置人字坡，坡度2%～4%，边沟设计位置开挖临时排水沟，便于排水。施工前按照桩位平面布置图进行桩位放样，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差小于50mm。在桩位外适当位置，设置护桩，用于施工过程中复核桩位。
3.4.2钻机就位
做好钻机定位，要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其垂直度偏差不得大于1.0%，钻头对准孔位中心，允许偏差在50mm以内，钻杆与钻孔方向一致。
3.4.3 浆体制备
水泥浆严格按照图纸提供配比进行拌合，水灰比1:1，拌制完成后浆体比重为1.49g/cm3。每延米高压旋喷桩桩体理论应注入浆体方量为0.346m³。
拌制浆液时，首先将水加入桶中，再将水泥倒入，浆液在灰浆拌合机中要不断搅拌，直到喷浆前。水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤
3.4.4 钻进成孔
钻杆对准桩位后，开孔钻进，初始钻进速度不得过快，防止偏孔，钻杆稳定后方可中速钻进；采取在钻杆上喷涂醒目标记方式控制旋喷桩桩长，确保旋喷桩施工长度符合设计，旁站人员密切观察临近终孔时的电流表变化，电流突然增大代表钻杆已进入最终持力层。
3.4.5 喷射注浆
喷射注浆前，需检查高压设备和管路系统，并对安全阀进行测定，其运行可靠，注浆管接头的密封圈无破损、密封性能良好，注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。
喷浆管钻到设计深度后，停止钻进，旋转不停，喷射时，高压水泥浆泵压力增到设计值（不小于20MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为25cm/min，旋转速度为20转/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。
喷射过程中钻杆的旋转和提升连续不断，如发生故障，停止提升和旋喷，以防止桩体中断，同时立即进行检查排除故障。中间发生故障时，应
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停止提升和旋喷，以防桩体中断，排除故障后，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小与1m，防止固结体脱节。
3.4.6 桩头处理
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30秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。
3.4.7 移机
当一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。将钻机支撑稳定牢靠后方可进行钻机移位，移动时必须有专人指挥。
3.5 高压旋喷桩施工质量检验 3.5.1 过程检测
（1）施工过程质量检验主要应检查原材料的质量、钻头提升速度、喷射压力、浆体水灰比、桩位偏差、桩顶标高。
（2）桩位允许偏差：0～50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。
3.5.2 施工后质量检测
施工结束，进行复合地基承载力检测，可满足设计要求。 四、试验总结
工艺参数总结
根据本次工艺性试桩过程的设备及人员配置、施工过程的数据分析及成桩检测结果，可选用以下参数进行施工。
(1)喷浆口提升、旋转速率：高压旋喷桩喷浆口提升速度控制在25cm/min，旋转速度控制在20转/min。
(2)浆体：浆体水灰比为1:1，浆体比重为1.49g/cm3。
(3)水泥掺入量：采用P.O42.5水泥，水泥掺入比例为45%，水泥掺入量为258.3Kg/m。
(4)喷射压力：喷浆时压力表读数不小于20MPa。 五、高压旋喷桩常见问题的预防措施 5.1 固结体强度不均匀、缩颈 产生原因
⑴喷射方法与机具没有根据地质条件进行选择。 ⑵喷浆设备出现故障中断施工。
⑶拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少。
⑷喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。 ⑸穿过较硬的粘性土，产生颈缩。 预防措施及处理方法
⑴根据设计要求和地质条件，选用不同的喷浆方法和机具。
⑵喷浆前，先进行压浆压气试验，一切正常后方可配浆，准备喷射，保证连续进行。配浆时必须用筛过滤。
⑶根据固结体的形状及桩身匀质性，调整喷嘴的旋转速度、提升速度、
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喷射压力和喷浆量。
⑷对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋转喷射（不提升）或复喷的扩大桩径办法。
⑸控制浆液的水灰比及稠度。
⑹严格要求喷嘴的加工精度、位置、形状、直径等，保证喷浆效果。 5.2 压力上不去 产生原因
⑴安全阀和管路安接头处密封圈不严而有泄漏现象。 ⑵泵阀损坏，油管破裂漏油。
⑶安全阀的安全压力过低，或吸浆管内留有空气或密封圈泄漏。 预防措施及处理方法
应停机检查，经检查后压力自然上升，并以清水进行调压试验，以达到所要求的压力为止。
5.3 压力骤然上升 产生原因 ⑴喷嘴堵塞。
⑵高压管路清洗不净，浆液沉淀或其他杂物堵塞管路。 ⑶泵体或出浆管路有堵塞。 预防措施及处理方法
⑴应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞将钻杆提升，用铜疏通。 ⑵其他情况堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷。 5.4 钻孔沉管困难偏斜、冒浆 产生原因
⑴遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度超标。 ⑵注浆量与实际需要量相差较多。
⑶地层中有较大空隙不冒浆或冒浆量过大则是因为有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆液所致。
预防措施及处理方法
⑴放桩位点时应钎探，遇有地下埋设物应清除或移动桩钻孔点。 ⑵喷射注浆前应先平整场地，钻杆应垂直倾斜度探制在0.3%以内。 ⑶利用侧口式喷头，减小出浆口孔径并提高喷射能力，使浆液量与实际需要量相当，减少冒浆。
⑷控制水泥浆液配合比。
⑸针对冒浆的现象则采取在浆液中参加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷。
⑹针对冒浆量过大的现象则采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。
5.5 固结体顶部下凹 产生原因
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在水泥浆液与土搅拌混合后，由于浆液的析水特性，会产生一定的收缩作用，因而造成在固结体顶部出现凹穴。其深度随土质浆液的析水性、固结体的直径和长度等因素的不同而异。
预防措施及处理方法
旋喷长度比设计长0.3～1.0米，或在旋喷桩施工完毕，将固结体顶部凿去部分，在凹穴部位用混凝土填满或直接在旋喷孔中再次注入浆液，或在旋喷注浆完成后，在固体的顶部0.5～1.0m范围内再钻进0.5～1.0m，在原位提杆再注浆复喷一次加强。
六、保证措施 通过在DK75+440～DK75+484.06段路基高压旋喷桩试桩桩，检验了我们施工准备的可靠性、施工组织的合理性、施工工艺的可行性，为我们提供了有价值的技术参数，也为我们后续高压旋喷桩的大规模施工积累了经验，提供了一个良好的铺垫。为了确保高压旋喷桩的施工质量、施工过程的安全问题，都需要我们采取相应的措施来保证。
6.1 质量保证措施
6.1.1 建立健全质量管理体系 （1）建立健全质量保证体系 （2）设立全面组织保证体系，设专职质检工程师，专司质量检查之职。 6.1.2 建立各级质量责任制
按照企业法人工程质量责任终身制的原则，建立项目生产副经理、总工程师、工程部、物资部、安质部、施工队主管领导、单位工程技术负责人、班组作业层等质量责任制，建立各工程质量责任卡，并建立与各级责权利相统一的运行机制。
6.1.3 制定奖罚办法,将质量情况与工资、奖金相结合
将质量管理目标分解细化，按项目和工序落实到人，实行各级各类人员质量奖罚责任制，同每人的工资奖金挂钩。奖（罚）金额按月考核，当月兑现。
6.1.4 实行质量一票否决制
当质量与进度等发生矛盾时，必须先质量后进度。发生质量问题，扣发当事人当月奖金并酌情赔偿一定比例的损失。
6.1.5 加强施工阶段的质量控制
严格做好技术交底，坚持旁站制度。质检员、试验人员必须跟班作业。选派责任心强的检测人员，加强对整个工程的施工控制，并确保各工序、各分项工程的施工质量。严把材料质量关。严格按规定做好各项检验工作，建立健全自检体系。服从业主、监理单位、设计单位的检查、指导和监督。
6.1.6 强化质量检测措施
建立项目部、施工队、班组三级自检体系，配备足够的技术力量和先进的仪器设备。建立检测管理制度，检测人员要严格按章办事，认真执行测试规程和技术标准。
6.2 安全保证措施
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1、建立安全保证体系、施工责任制度，建立安全岗位责任制，逐级签订安全生产责任状，明确分工，责任到人。
2、将安全工作贯穿在施工中，在进行技术交底的同时进行安全交底。参加施工的人员应遵守安全施工规章制度，不得违章作业。
3、加强安全生产教育，提高全员安全意识。同时开展创安全标准工地活动，进行安全检查评比，激发全员安全生产的自觉性。
4、严格安全监督，建立和完善定期安全监查制度。各级安全领导小组要定期组织检查，各级安全监督人员要经常检查，真正把事故消灭在萌芽状态,同时严格事故报告和奖罚制度。
5、加强安全防护，设置安全防护标志。作业人员严禁酒后上岗，严格遵守操作规程，创造一个安全、文明的施工环境。
6、一旦发生安全事故，立即报告上级主管部门和当地劳动部门、检查机关并通知业主代表和监理工程师，按有关规定进行处理。
7、制订安全奖罚办法，明确责任，严格对各单位的考核。把安全工作的各项要求细化为指标，分项目、分阶段对各施工单位进行考核，奖（罚）金额在当月验工计价中兑现。
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