化学泥浆-高压旋喷桩施工工艺
以高压设备使浆液或水、空气）成为2040MPa高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩）以达到加固地基或止水防渗的目的 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后。>
1化学泥浆高压喷射注浆的方法
根据喷射方法的不同，可分为单管法、二重管法和三重管法。
2化学泥浆影响喷射注浆法加固半径的因素
喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P提升速度S被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B加固范围与喷射压力P喷咀直径d成正比，与提升速度S土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见图1图2图3
3化学泥浆成桩机理
高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：
1高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张；
2混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，射流后部形成空隙，喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构；
3升扬置换作用（三重管法）高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体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浆液补充；
4充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体；
5压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可发生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心局部。
化学泥浆程图
4化学泥浆操作要点
1设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件；
2准备充分的水泥加固料和水。水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、蜕变的加固料。一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。水要干净，酸碱度适中，pH值在510之间；
3根据补充勘探资料，选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进行试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能坚持不变；
4室内配合比试验。根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过25mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比。一般水灰比可取1.01.5为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量；
5试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数；
6推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计要求整平，填出路拱。根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟；
7按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。
1钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%1.5%就位后，首先进行低压（0.5MPa射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常；
2制备水泥浆。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌1020分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用；
3钻孔（三重管法）当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm
4插管（单重管法、二重管法）当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.51.0MPa边下管边射水；
5提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（2040MPa坐底喷浆30后，边喷浆，边旋转，同时严格依照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。若为二重管法或三重管法施工，达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止；
6桩头部分处理。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，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m直至桩顶停浆面；
7若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述46方法重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机）停止水泥浆（水、风）输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机；
8清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净；
9移位。移动桩机进行下一根桩的施工；
10补浆。喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0水泥浆补灌。
1单重管法。浆液压力2040MPa浆液比重1.301.49旋喷速度20rmin提升速度0.20.25m/min喷嘴直径23mm浆液流量80100L/min视桩径流量可加大）
2二重管。法浆液压力2040MPa压缩空气压力0.70.8MPa
3三重管。法浆液压力0.20.8MPa浆液比重1.601.80压缩空气压力0.50.8MPa高压水压力3050MPa推荐使用的主要机具设备。
主要机具设备
5化学泥浆
单机作业每班人员组织分工
6
旋喷桩施工质量要求应满足表4
1正式开工前应认真作好试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比；
2旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径；
3钻杆旋转和提升必需连续不中断，装配接长钻杆或继续旋喷时要坚持钻杆有1020cm搭接长度，防止出现断桩；
4旋喷过程中，如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷；
5制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜；
6旋喷过程中，若遇到孤石或大漂石桩可适当移动位置（根据受力情况，必要时可加桩）防止畸形桩或断桩。
1不冒浆或冒浆量少。
通常原因是加固土层粒径过大，孔隙较多，可采取以下措施：
1加大浆液浓度，可以从1.1加大到1.3左右继续喷射；
2灌注粘土浆或加细砂、中砂，待孔隙填满后再继续正常喷射；
3浆液中掺加骨料；
4加泥球封闭后继续正常喷射；
5灌注水泥砂浆后，再将孔内水泥浆置换成粘土浆，待孔隙填满后继续正常喷射。
2冒浆量过大。
通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关，可采取以下措施：
1提高喷射压力；
2适当缩小喷嘴直径；
3适当加快提升速度。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法，施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。
3凹穴处理。
1喷射灌浆完毕时，即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不在下沉；
2喷射灌浆完成后，向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的资料，如采用水泥∶水∶铝粉的配比为9.8∶6.9∶0.3浆液。
7化学泥浆平安措施
1高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必需指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作。
2钻机操作人员应具有熟练操作技能。
3施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量（风量）需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。平安阀中的平安销要进行试压检验（试压检验到当地压力容器检验所检验）必需确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易装置未经试压检验的自制平安销。
4喷射浆自喷嘴喷出时，具有很高的能量，因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm
5喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学填加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必需立即进行充分清洗，并及时到医院治疗。化学泥浆
6吊、放喷射管路时，严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。
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