高噴施工技術(shù)與質(zhì)量、安全保證措施第一頁，共53頁。主要廣泛應(yīng)用于水工建筑物的防滲工程。一、高噴的由來高壓旋噴樁施工技術(shù)是利用射流作用切割、摻攪地層，改變原地層的結(jié)構(gòu)和組成，同時灌入水泥漿或復(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。第二頁，共53頁。（1）高壓噴射流切割破壞土體作用。噴射流動壓以脈沖形式?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方向相反的方向（即阻力小的方向）移動位置，與漿液攪拌混合形成新的結(jié)構(gòu)。（3）升揚(yáng)置換作用。高速水射流(3管法)或水泥漿(2管法)切割土體的同時，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，形成墻體。（4）充填、滲透固結(jié)作用。高壓水泥漿迅速充填沖開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程中，在破碎部位邊緣還有剩余壓力，并對土層可產(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。二、高噴的成樁機(jī)理一些薄弱地層的遠(yuǎn)處可看到噴泉現(xiàn)象，就是高壓噴射流沖擊的效果反映第三頁，共53頁。

（1）受土層、土的粒度、土的密度、硬化劑粘性、硬化劑硬化時間影響小，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、地下水流速過大和已涌水的地基工程時，宜通過試驗確定其適用性。對含有較多漂石、塊石的地層，宜通過試驗確定其適用性。三、高噴適用范圍當(dāng)?shù)貙咏Y(jié)構(gòu)為密實（老）粘土、漂（卵）石粒徑超過120mm、含量超過30%，就比較難切割，應(yīng)采用旋噴的形式。第四頁，共53頁。三、高噴適用范圍（特殊地層）在卵礫石粒徑過大（粒徑＞120mm的卵石、碎石、礫石）的土層中進(jìn)行高壓旋（擺）噴時，無法切割這些卵礫顆粒或者使其移動和重新排列并與漿液進(jìn)行攪拌；噴射流只能通過其空隙、充滿周圍的空隙，但水泥漿液存在流失問題(尤其在動水情況下)，且水泥漿固結(jié)后，會收縮；還存在空隙，尤其是在卵石問隙較大的時候，更達(dá)不到防滲效果要求。第五頁，共53頁。四、高噴的三種形式實際上單純的定噴是很少見的。即使設(shè)計為定噴，施工時實際操作也會有一定的擺角而為擺噴。第六頁，共53頁。第七頁，共53頁。第八頁，共53頁。第九頁，共53頁。第十頁，共53頁。Ⅰ序孔墻體最厚處約70cm，Ⅱ序孔墻體最厚處約40cm；Ⅰ、Ⅱ序孔最薄處在13~14.5cm之間

第十一頁，共53頁。Ⅱ序孔墻體噴射長度為65cm

第十二頁，共53頁。五、高噴施工5.1應(yīng)用規(guī)范：第十三頁，共53頁。返漿一般不回收。5.2施工程序第十四頁，共53頁。5.3高噴設(shè)備第十五頁，共53頁。高噴設(shè)備第十六頁，共53頁。高噴設(shè)備第十七頁，共53頁。高噴設(shè)備第十八頁，共53頁。高噴設(shè)備高壓線下樁機(jī)改型第十九頁，共53頁。高噴設(shè)備——噴管的細(xì)部結(jié)構(gòu)(A)第二十頁，共53頁。高噴設(shè)備——噴管的細(xì)部結(jié)構(gòu)(B)第二十一頁，共53頁。5.4施工方法（1）造孔

a.造孔設(shè)備（鉆機(jī)）。常采用液壓回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)配直徑φ150mm的合金鉆頭造孔，泥漿固壁。

b.適用于在粘土層、砂層及砂卵石層中鉆進(jìn)的XY-2型液壓回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。第二十二頁，共53頁。c.造孔質(zhì)量控制點——垂直度

當(dāng)鉆機(jī)就位后，鉆桿對準(zhǔn)設(shè)計孔位，用羅盤儀或水平尺校準(zhǔn)機(jī)身水平，墊穩(wěn)、墊平機(jī)座和機(jī)架，開孔時嚴(yán)格將孔位偏差控制在5mm以內(nèi)。為保證鉆孔偏斜率不大于1/100的精度要求，一般使用較長的鉆具（2m以上），并視鉆進(jìn)情況隨時用KXP-1型測斜儀檢測孔斜*，以便及時糾偏。造孔過程中，遇孔內(nèi)異?，F(xiàn)象如掉鉆、卡鉆、失漿等，及時采取相應(yīng)的措施處理，并做好記錄。各孔以設(shè)計孔深為施工參考值，以鉆入基巖內(nèi)(或不透水層)為實際終孔深度。造孔結(jié)束后，經(jīng)檢測孔斜合格者，注入高固相固壁泥漿*，以防塌孔而影響噴漿管順利下入孔內(nèi)，對孔斜不合格者采取糾偏處理直至合格為止。第二十三頁，共53頁。d.采取合理可行的防斜、糾偏措施：

選用較大型的鉆機(jī)：XY-2型

，一般使用較長的鉆具(2m以上)，

調(diào)平鉆機(jī)：鉆機(jī)必須放置平穩(wěn)特別是初始鉆進(jìn)（鉆進(jìn)10～20cm）時，須反復(fù)用水平尺、鉛錘吊線等調(diào)平鉆機(jī)。

合理的鉆進(jìn)速度：在碎石土及粉土層中鉆機(jī)時，鉆進(jìn)效率較高，平均可達(dá)2m/min的鉆機(jī)速度；鉆機(jī)至平臺以下6m~8m層段，局部遇到大粒徑塊石，鉆機(jī)速度下降，鉆進(jìn)速度約為0.3m/min，由此斷定，鉆孔時因根據(jù)不同地層地質(zhì)條件，給予適當(dāng)?shù)慕o進(jìn)壓力，不能盲目追求進(jìn)尺。

鉆機(jī)必須放置平穩(wěn)。初始鉆進(jìn)（鉆進(jìn)10～20cm）時，須反復(fù)用水平尺調(diào)平鉆機(jī)。第二十四頁，共53頁。（2）水泥漿制備

a.首先將水加入桶中，再將P·O32.5的普硅水泥和外摻劑倒入，開動攪拌機(jī)攪拌1.0～2.0分鐘，而后擰開攪拌桶底部閥門，通過第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進(jìn)第二道過濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。第二十五頁，共53頁。b.水泥漿制備質(zhì)量控制點——漿液密度高噴灌漿漿液的水灰比可為1.5:1～0.6:1(即密度約1.5g/cm3～1.7g/cm3).經(jīng)驗表明：地下防滲體須用水泥約≥500kg/m（達(dá)到水利概算定額的卵石地層需要的水泥用量,灌漿量水泥用量）。婆梅氏比重計泥漿比重計第二十六頁，共53頁。c.水泥漿制備質(zhì)量控制點——漿液密度

第二十七頁，共53頁。（3）高噴臺車就位、地面調(diào)試、定向、插管

a.鉆機(jī)鉆孔后，拔出鉆桿。

b.（二重管法、三重管法）高噴臺車就位、多次調(diào)平；

c.就位后，連接好地面上的水、氣、漿管，調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動角度，然后開機(jī)試噴，以檢驗系統(tǒng)和各項指標(biāo)是否滿足要求。

d.再插入旋噴管(φ89mm的三重噴射管)。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可用較小壓力（0.5～1.0MPa）邊下管邊射水或為防止下管時泥漿倒灌堵塞噴嘴，下管前用膠布將其包住，然后緩慢插入孔內(nèi)，直至達(dá)到孔底。第二十八頁，共53頁。（4）開噴

a.

噴漿管下沉到達(dá)設(shè)計深度后，旋轉(zhuǎn)（或擺動）不停，高壓清水泵（或高壓漿液）的壓力增到施工設(shè)計值（35～40MPa）、泥漿泵(三管法灌漿正常工作壓力為0.1～0.3MPa)、空壓機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)（或擺動），并用儀表控制壓力、流量和風(fēng)量(氣壓力控制在0.5～0.8MPa)，坐底噴漿30s后，分別達(dá)到預(yù)定數(shù)值時開始提升，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)（或擺動），同時嚴(yán)格按照設(shè)計和試樁確定的提升速度提升鉆桿。直至達(dá)到預(yù)期的加固高程后停止。

依靠壓力切割土層第二十九頁，共53頁。b.高壓清水泵壓力、送漿泵壓力流量、空壓機(jī)壓力流量、提升速度等參數(shù)的控制：項

目三管法備注水壓力(MPa)35～40流量(L/min)≧75噴嘴孔徑（mm)Φ1.7～Φ2空氣壓力(MPa)0.6～0.8流量(m3/min)0.8～1.2漿液壓力(MPa)0.2～1.0漿液密度1.5～1.7g/cm3流量(L/min)60～80噴嘴孔徑（mm)6-10孔距（m)1.3～1.5擺噴，孔徑Φ130mm漿液比重(g/cm3)≧1.5旋轉(zhuǎn)速度(r/min)6～10擺速6～10單程次/min提升速度(m/min)0.06～0.16注漿管外徑Φ75～Φ90第三十頁，共53頁。5.5噴射的質(zhì)量控制點①調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動角度：擺噴施工下噴射管前，應(yīng)進(jìn)行地面試噴并調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動角度。第三十一頁，共53頁。②地面上校準(zhǔn)噴射方向第三十二頁，共53頁。③噴射方向和擺動角度誤差過大嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量：第三十三頁，共53頁。④噴射壓力壓力過小，射流切割地層的能力減弱，切割摻攪地層的長度、范圍就達(dá)不到設(shè)定值。以致于高噴墻不能有效搭接連成一體，和厚度有所欠缺。第三十四頁，共53頁。⑤噴射壓力和方向、擺動角度對成樁質(zhì)量的影響（效果圖）：

第三十五頁，共53頁。六、二管法與三管法工藝比較工藝方法高壓清水高壓水泥漿切割半徑水泥漿用量其它三管法35~38MPa0.2-1MPa(不算高壓)二管法因為噴射出的是水泥漿，其切割力要比噴射水流的切割力有力(動能大)，所以采用二管法，切割半徑大水泥漿用量取決于水泥漿的流量、提升速度等；二管法采用的水泥漿流量大，漿液密度可稍低。

二管法由于不再往地層內(nèi)噴射水，所以加到地層內(nèi)的水泥漿液不會被稀釋，所以有利于水泥漿液的留存、凝固，不易被流動的地下水沖走。

成本：二管法的水泥漿要多層次過濾、吸鐵，噴嘴磨耗快等，工具成本大過三管法2管法35~38MPa第三十六頁，共53頁。七、

每m水泥用量的計算和控制：①每m水泥用量=每m漿液用量(L/m)/（(1/γc)+水灰比）γc：水泥的比重（普硅水泥取3.1g/cm3）②每m漿液用量(L/m)=流量(L/min)×t(min)。③t(min)：與提升速度υ(cm/min)有關(guān)。①對噴漿t(min)時間內(nèi)、提升h（cm)之間所消耗的水泥漿液進(jìn)行實測。理論計算：實測：第三十七頁，共53頁。八、關(guān)鍵部件檢查噴頭：不合格的噴頭、噴嘴、氣嘴禁止使用(噴嘴磨損→壓力下降→切割力下降)第三十八頁，共53頁。九、高噴圍封不成功事例：第三十九頁，共53頁。十、質(zhì)量檢查和驗收第四十頁，共53頁。

建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50202-2002）第四十一頁，共53頁。十一、技術(shù)交底因地層的種類和密實度、地下水、地層顆粒的化學(xué)特性等因素的影響，在一定程度上影響灌漿效果。為了在復(fù)雜的眾多影響因素下，取得較為理想的高噴效果，施工過程中根據(jù)出現(xiàn)的問題因地制宜，采取必要的施工措施保證施工質(zhì)量。（1）制漿材料的稱量誤差不大于5%；（2）水泥漿攪拌時間，使用普通攪拌機(jī)應(yīng)不少于90s；水泥漿自制備到用完的時間不應(yīng)超過4h；（3）灌漿泵和輸送管路上安裝壓力表，使用壓力宜為壓力表最大標(biāo)值所謂1/3~1/4，壓力表定期檢查；（4）噴射前，要進(jìn)行地面試噴，檢查機(jī)械、管路運(yùn)行情況，調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺角；（5）下入噴射管時，要采取措施（如用膠帶包封）防止噴嘴堵塞；（6）中途停頓后恢復(fù)施工，對中斷孔段要進(jìn)行復(fù)噴，復(fù)噴長度不小于0.5m；第四十二頁，共53頁。（7）高噴過程中出現(xiàn)突降或驟增、孔口回漿密度或回漿量異常時，要查明原因，及時處理；（8）冒漿量過大將會影響到灌漿的質(zhì)量及廢漿較多，造成冒漿量過大的原因一般有噴射范圍與灌漿不相適應(yīng)，注漿量過大超過高噴固結(jié)所需的漿量所致。減少冒漿量的措施有三種：①提高噴射壓力；②適當(dāng)縮小噴嘴孔徑；③加塊提升和旋轉(zhuǎn)速度；

（9）在進(jìn)漿正常時，如孔口回漿密度變小、回漿量增大，要降低氣壓并加大進(jìn)漿液密度或進(jìn)漿量；（10）準(zhǔn)確記錄高噴的各項參數(shù)，漿液材料用量、異?，F(xiàn)象及處理情況。第四十三頁，共53頁。十二、安全控制高噴防滲板墻施工的設(shè)備中高壓設(shè)備較多，因此，安全優(yōu)為重要：（1）認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的施工指導(dǎo)方針，建立安全保證體系。制定安全管理制度、安全檢查制度及確定安全責(zé)任目標(biāo)，明確了各人員的安全職責(zé)。

（2）認(rèn)真履行三級安全教育制度，對進(jìn)場的配合人員進(jìn)行安全教育及安全技術(shù)交底工作。施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，必須佩戴好安全帽。參與高空作業(yè)人員必須系好安全帶。（3）注漿高壓設(shè)備安全操作要求點：①

施工現(xiàn)場的電器設(shè)備、機(jī)械設(shè)備要經(jīng)常進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁機(jī)電設(shè)備帶“病”作業(yè)。使用前對高壓泵必須認(rèn)真地全面檢查和徹底清洗，清除泵體內(nèi)的殘渣和鐵屑，檢查各密封部位，確保無泄漏現(xiàn)象；②

對安全閥中的安全銷要進(jìn)行試壓檢查，確保在達(dá)到規(guī)定最高壓力時，能斷銷卸壓；絕不能輕易安裝未經(jīng)試壓檢驗的自制安全銷。第四十四頁，共53頁。③

必須有專人司泵，保證在旋噴時能根據(jù)需要壓力正確進(jìn)行變擋。④

灌漿泵和輸送管路上安裝壓力表，使用壓力宜為壓力表最大標(biāo)值所謂1/3~1/4，壓力表定期檢查；（4）旋噴注漿管安全操作要求點：①

使用前必須檢查螺紋完好程度，洗凈管內(nèi)積污。如管子彎曲應(yīng)予校直；②

鉆桿接頭絲扣應(yīng)正常齒合，橡膠密封良好，接管時必須加尼龍紙，并扣緊。③

噴射前，要進(jìn)行地面試噴，檢查機(jī)械、管路運(yùn)行情況，調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺角；④

高噴過程中出現(xiàn)突降或驟增、孔口回漿密度或回漿量異常時，要查明原因及時處理；（4）鉆機(jī)、空壓機(jī)、泥漿泵、攪拌機(jī)的設(shè)備必須按照安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違章操作。（5）注意防患接頭斷開、軟管破裂，將會導(dǎo)致漿液、高壓水流飛散、軟管甩出傷人等安全事故。（6）準(zhǔn)確記錄高噴的各項參數(shù)，異常現(xiàn)象及處理情況。第四十五頁，共53頁。（7）噴射漿自噴嘴噴出時，具有很高的能量，因此作業(yè)