本發(fā)明涉及建筑工程施工的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于地下工程的搶險(xiǎn)、堵漏、快速加固、地下水極不穩(wěn)定的軟弱地基加固的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法。

背景技術(shù)：

旋噴注漿法興起于20世紀(jì)70年代，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)灌入水泥漿形成凝結(jié)體，借以達(dá)到加固地基的目的。

普通旋噴樁是以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體，從而加固至地表，但是普通旋噴樁存在一些缺陷：

(1)由于旋噴施工后的水泥漿液流動(dòng)性比較強(qiáng)，處于流動(dòng)性的泥漿狀態(tài)，其達(dá)到初凝所需要的時(shí)間比較長，至少需要1天，而且由于普通旋噴樁的漿液流動(dòng)性比較強(qiáng)，因此水泥漿液的用量比較多，比較耗費(fèi)成本和資源；

(2)普通旋噴樁在旋噴過程種，粉塵污染比較嚴(yán)重、地下管線會(huì)出現(xiàn)堵塞情況；

(3)由于旋噴技術(shù)的凝固時(shí)間比較長，漿液無法快速凝固，所以在搶險(xiǎn)堵漏達(dá)不到很好的效果，而且漿液流失嚴(yán)重；

(4)當(dāng)?shù)叵峦翆哟嬖诹鲃?dòng)水時(shí)，普通旋噴技術(shù)不能在有地下水流動(dòng)的土層中使用，因?yàn)闈{液流動(dòng)性強(qiáng)，再加上地下水是流動(dòng)的，所以漿液受退潮漲潮張力的影響，水泥漿液會(huì)流失，出現(xiàn)嚴(yán)重的漏漿和跑漿的問題，從而導(dǎo)致了最終成不樁，無法對(duì)地基進(jìn)行加固或進(jìn)行帷幕止水的問題。

現(xiàn)有中也有采用wss注漿工藝從而來改變?cè)馏w的物理性質(zhì)，wss注漿工藝采用鉆機(jī)進(jìn)行深孔注漿加固，從而達(dá)到加固地基的目的，但是采用wss注漿也存在一些缺陷和問題:

(1)傳統(tǒng)wss注漿工藝中的漿液比較分散型，所以很難均勻成樁；

(2)傳統(tǒng)的wss注漿工藝中漿液壓力有限、容易抱死鉆桿，而且工作效率非常低；

(3)傳統(tǒng)的wss注漿工藝中漿液同步，所以會(huì)導(dǎo)致漿液浪費(fèi)；

(4)傳統(tǒng)的wss注漿工藝中經(jīng)常采用多種漿液注漿，所以經(jīng)常出現(xiàn)堵管埋鉆；

(5)由于傳統(tǒng)的wss注漿工藝中泵的出漿液是同步的，管道最高不超過5mpa，動(dòng)力不足，泵容易出現(xiàn)問題，不適合流動(dòng)水區(qū)止水帷幕施工。

因此，亟待提供一種在地下有流動(dòng)性水流情況下可以使?jié){液快速速凝成樁、可以將水玻璃水泥漿等同時(shí)送入涌水滲漏點(diǎn)，快速完成搶險(xiǎn)堵漏或加固的施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的普通旋噴樁在地下有流動(dòng)水情況下難以成樁、普通旋噴施工過程中漿液凝固時(shí)間長、漿液流動(dòng)性強(qiáng)、漿液浪費(fèi)嚴(yán)重、wss注漿工藝容易抱死鉆桿、工作效率非常低、漿液呈分散型難以成樁等不足之處，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種采用水玻璃及水泥漿按2：1的比例噴出、噴出后漿液在混合后可以在2分鐘內(nèi)凝固成樁、節(jié)約施工時(shí)間、避免水泥漿的浪費(fèi)、節(jié)省原材料、而且雙液速凝高壓旋噴樁采用多功能大型鉆機(jī)，其動(dòng)力足夠大，有效解決漿液速凝導(dǎo)致埋鉆等難題的雙液速凝高壓旋噴樁。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，包括以下施工步驟：

步驟1)樁位測(cè)定：通過全站儀及水準(zhǔn)儀等測(cè)距系統(tǒng)測(cè)定雙液速凝高壓旋噴樁的施工軸線，并進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)線，確認(rèn)施工軸線合格后，利用鋼尺和軸線進(jìn)行樁位的布設(shè)并用竹子釘緊，每一根樁位對(duì)應(yīng)一根竹子，使樁孔中心移位偏差小于20mm，完成對(duì)樁位的測(cè)定；

步驟2)清挖排障：對(duì)施工現(xiàn)場出現(xiàn)的地上及地下的障礙物等進(jìn)行開挖和清理，同時(shí)設(shè)置排漿溝等，對(duì)需要遷改的管線進(jìn)行遷改，保證施工場地的平整；

步驟3)鉆機(jī)調(diào)試：對(duì)型號(hào)為gl6000s的多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿進(jìn)行調(diào)試，連接配套電路管路等并測(cè)試泵體運(yùn)行狀態(tài)是否正常,機(jī)械安裝調(diào)試階段，必須對(duì)每顆螺絲進(jìn)行緊固，對(duì)每個(gè)部位仔細(xì)檢查后，方可投入試樁或成樁作業(yè)中；

步驟4)鉆機(jī)就位：對(duì)雙液速凝高壓旋噴樁進(jìn)行調(diào)平和對(duì)中處理，使多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿和樁位偏差不超過5cm，調(diào)試攪漿機(jī)和變頻高壓泵的頻率，確認(rèn)攪漿機(jī)和變頻高壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)正常；

步驟5)鉆孔至設(shè)計(jì)深度：檢查多功能全液壓鉆桿機(jī)鉆桿的長度，確定樁頂及樁底的標(biāo)高并噴水鉆孔，使鉆孔底標(biāo)高滿足預(yù)設(shè)的深度，進(jìn)行低壓射水實(shí)驗(yàn)，檢查注漿管的兩個(gè)噴嘴和壓力是否正常；

步驟6)拌制水泥漿：按照預(yù)設(shè)的水灰比將水和水泥混合，并利用攪拌機(jī)攪拌均勻，得到混合物，采用篩網(wǎng)對(duì)所述混合物進(jìn)行過濾處理，得到目標(biāo)漿液-水泥漿；

步驟7)調(diào)制水玻璃：用水與水玻璃進(jìn)行稀釋得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的濃度為9-25be；

步驟8)雙液高壓旋噴：通過鉆桿注漿管將水泥漿和水玻璃兩種材料按一定的比例2:1混合，變頻高壓泵以20-30mpa的壓力將水泥漿和水玻璃漿液通過雙液速凝高壓旋噴樁的泵體泵出；

步驟9)噴射注漿完成：雙液速凝高壓旋噴樁將水泥漿及水玻璃按2：1比例從鉆桿底部的兩個(gè)噴嘴噴出后，所述水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部經(jīng)旋轉(zhuǎn)攪拌混合及固結(jié)，使得水泥漿速凝成樁，完成一根樁的施工。

優(yōu)選地，所述施工步驟進(jìn)一步包括：

步驟10)移機(jī)下一樁：雙液速凝高壓旋噴樁完成一根樁后，繼續(xù)將多功能全液壓鉆桿機(jī)移機(jī)至下一根樁樁位，重復(fù)步驟6-步驟10，進(jìn)行下一樁的施工。

優(yōu)選地，步驟3中所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的機(jī)頭設(shè)置為360°無死角轉(zhuǎn)動(dòng)以便于搶險(xiǎn)時(shí)在狹窄位置施工，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)選用高速動(dòng)力頭時(shí)，所述動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速包括：低速為8-275r/min、高速為16-550r/min，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的動(dòng)力頭扭矩為6000n.m-3000n.m，動(dòng)力頭行程為3000mm，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的動(dòng)力比較大，以便預(yù)防操作中出現(xiàn)因速凝導(dǎo)致的抱鉆埋鉆等問題。

優(yōu)選地，步驟9中所述鉆桿的規(guī)格為φ60-φ89×2500mm，以免噴液時(shí)由于扭矩過大而造成鉆桿斷裂，所述鉆桿上墊有高強(qiáng)密封墊，當(dāng)前一節(jié)鉆桿噴完需要拆鉆桿時(shí)，必須先用清水把鉆桿內(nèi)殘余的雙液沖洗出噴嘴。

優(yōu)選地，步驟6中所述預(yù)設(shè)的水灰比為1：1，所述水泥采用p.o42.5普通硅酸鹽水泥，所述攪拌機(jī)攪拌水泥的時(shí)間2-5分鐘，用攪拌機(jī)攪拌并過濾后得到的水泥漿倒入漿桶。

優(yōu)選地，步驟8中所述雙液速凝高壓旋噴樁采用二重管法，所述雙液速凝高壓旋噴樁的泵體為變頻高壓泵，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)將帶有兩個(gè)噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至鉆孔的預(yù)設(shè)深度位置，當(dāng)所述注漿管達(dá)到預(yù)設(shè)的深度時(shí)，所述變頻高壓泵將步驟6中攪拌得到的水泥漿和步驟7中調(diào)制得到的水玻璃分別運(yùn)送至注漿管內(nèi)，通過多功能全液壓鉆桿機(jī)底部的兩個(gè)噴嘴分別旋噴出水泥漿和水玻璃，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)帶動(dòng)噴嘴旋轉(zhuǎn)并自下而上提升進(jìn)行噴射作業(yè)。

優(yōu)選地，步驟8中所述雙液速凝高壓旋噴樁的泵體采用三缸分離泵體，其中，二缸出水泥漿，一缸出水玻璃，最后通過多功能全液壓鉆桿機(jī)下方注漿管的兩個(gè)噴頭通過泵體分別噴射出水泥漿及水玻璃，從兩個(gè)噴頭噴出的所述水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部通過多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿旋轉(zhuǎn)攪拌混合并以一定的速度向上提升以實(shí)現(xiàn)水泥漿速凝成樁，所述水泥漿和水玻璃速凝成樁所需要的時(shí)間小于2分鐘。

優(yōu)選地，所述雙液速凝高壓旋噴樁采用雙噴嘴特制鉆頭，所述雙噴嘴特制鉆頭分別設(shè)置于多功能全液壓鉆桿機(jī)的底部以避免堵鉆。

優(yōu)選地，所述雙噴嘴特制鉆頭噴出水泥漿和水玻璃時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度為5-25cm/min，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿帶動(dòng)噴嘴向上提升的提升速度為10-25cm/min。

優(yōu)選地，所述變頻高壓泵的上方安裝有兩個(gè)壓力表，所述壓力表的壓力可達(dá)30mpa，所述變頻高壓泵的兩邊還安裝有安全閥，所述變頻高壓泵內(nèi)的壓力超過45mpa時(shí)，所述安全閥會(huì)自動(dòng)沖開泄壓。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方案至少包含如下有益效果：

(1)本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，包括樁位測(cè)定、清挖排障、鉆機(jī)調(diào)試、鉆機(jī)就位、鉆孔至設(shè)計(jì)深度、拌制水泥漿、調(diào)制水玻璃、雙液高壓旋噴、噴射注漿完成、移機(jī)下一樁等施工步驟，與傳統(tǒng)普通旋噴樁施工工藝相比，本發(fā)明通過多功能全液壓鉆桿機(jī)下方的兩個(gè)噴頭通過泵體分別噴射出水泥漿及水玻璃，噴出的水泥漿和水玻璃比例為2：1，從兩個(gè)噴頭噴出的水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部旋轉(zhuǎn)攪拌混合，從而實(shí)現(xiàn)水泥漿的速凝成樁，水泥漿和水玻璃速凝成樁所需要的時(shí)間小于2分鐘，大大地提高了施工效率，解決現(xiàn)有地表存在流動(dòng)水普通旋噴樁不能成樁的問題，通過本發(fā)明的施工方法非常方便實(shí)現(xiàn)漿液的速凝成樁、有效成樁，而且水玻璃和水泥漿速凝成樁的時(shí)間不超過2分鐘，速凝時(shí)間非常短、漿液的流動(dòng)性比較弱，水泥漿的用量也比較少、可以節(jié)約漿液的用量、而且可以避免地下管線的堵塞。

(2)本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法采用多功能全液壓鉆桿機(jī)、雙噴嘴特制鉆頭、三缸分離泵體，通過雙噴嘴特制鉆頭將水玻璃及水泥漿分別噴出，然后同時(shí)送入涌水滲漏點(diǎn)，然后速凝成樁，快速完成搶險(xiǎn)堵漏或加固，堵漏效果好，不會(huì)出現(xiàn)反復(fù)涌漏，能定點(diǎn)定位加固，減少水泥漿與水玻璃等原材料的浪費(fèi)流失，大大的節(jié)約成本，同時(shí)又避免因水泥漿流失而造成的地下管道等公用設(shè)施的堵塞問題，解決傳統(tǒng)注漿施工難以避免的堵塞及破壞地下管道設(shè)施。

(3)本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的旋噴樁與wss雙液注漿加固的不足之處，打破傳統(tǒng)的各施工工藝的缺陷，快捷有效的解決地下工程施工中遇到的涌水涌砂問題，節(jié)約了各類搶險(xiǎn)堵漏工程的施工時(shí)間，節(jié)省了施工過程中原材的浪費(fèi)，最大限度的減少了施工污染。

(4)雙液速凝高壓旋噴樁采用雙噴嘴特制鉆頭，通過雙噴嘴特制鉆頭噴出雙液漿，在噴出后再旋轉(zhuǎn)混合，解決傳統(tǒng)旋噴的單噴嘴鉆頭存在容易堵鉆的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡單地介紹。

圖1是本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的施工步驟示意圖；

圖2是本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法的效果示意圖；

圖3是傳統(tǒng)工藝中的普通旋噴樁的施工效果示意圖。

圖中，多功能全液壓鉆桿機(jī)1、攪漿機(jī)2、變頻高壓泵3、篩網(wǎng)4、噴嘴5、漿桶6、注漿管7、吸漿管8。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，是關(guān)于本發(fā)明提供了一種雙液速凝高壓旋噴樁的施工步驟圖,具體包括如下步驟：

步驟1)樁位測(cè)定：通過全站儀及水準(zhǔn)儀等測(cè)距系統(tǒng)測(cè)定雙液速凝高壓旋噴樁的施工軸線，并進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)線，確認(rèn)施工軸線合格后，利用鋼尺和軸線進(jìn)行樁位的布設(shè)并用竹子釘緊，每一根樁位對(duì)應(yīng)一根竹子，使樁孔中心移位偏差小于20mm，完成對(duì)樁位的測(cè)定；

步驟2)清挖排障：對(duì)施工現(xiàn)場出現(xiàn)的地上及地下的障礙物等進(jìn)行開挖和清理，同時(shí)設(shè)置排漿溝等，對(duì)需要遷改的管線進(jìn)行遷改，保證施工場地的平整；

步驟3)鉆機(jī)調(diào)試：對(duì)型號(hào)為gl6000s的多功能全液壓鉆桿機(jī)1的鉆桿進(jìn)行調(diào)試，連接配套電路管路等并測(cè)試泵體運(yùn)行狀態(tài)是否正常,機(jī)械安裝調(diào)試階段，必須對(duì)每顆螺絲進(jìn)行緊固，對(duì)每個(gè)部位仔細(xì)檢查后，方可投入試樁或成樁作業(yè)中；

步驟4)鉆機(jī)就位：對(duì)雙液速凝高壓旋噴樁進(jìn)行調(diào)平和對(duì)中處理，使多功能全液壓鉆桿機(jī)1的鉆桿和樁位偏差不超過5cm，調(diào)試攪漿機(jī)2和變頻高壓泵3的頻率，確認(rèn)攪漿機(jī)2和變頻高壓泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)正常；

步驟5)鉆孔至設(shè)計(jì)深度：檢查多功能全液壓鉆桿機(jī)1鉆桿的長度，確定樁頂及樁底的標(biāo)高并噴水鉆孔，使鉆孔底標(biāo)高滿足預(yù)設(shè)的深度，進(jìn)行低壓射水實(shí)驗(yàn)，檢查注漿管7的兩個(gè)噴嘴5和壓力是否正常；

步驟6)拌制水泥漿：按照預(yù)設(shè)的水灰比將水和水泥混合，并利用攪拌機(jī)攪拌均勻，得到混合物，采用篩網(wǎng)4對(duì)所述混合物進(jìn)行過濾處理，得到目標(biāo)漿液-水泥漿；

步驟7)調(diào)制水玻璃：用水與水玻璃進(jìn)行稀釋得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的濃度為9-25be；

步驟8)雙液高壓旋噴：通過鉆桿注漿管7將水泥漿和水玻璃兩種材料按一定的比例2:1混合，變頻高壓泵3以20-30mpa的壓力將水泥漿和水玻璃漿液通過雙液速凝高壓旋噴樁的泵體泵出；

步驟9)噴射注漿完成：雙液速凝高壓旋噴樁將水泥漿及水玻璃按2：1比例從鉆桿底部的兩個(gè)噴嘴5噴出后，所述水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部經(jīng)旋轉(zhuǎn)攪拌混合及固結(jié)，使得水泥漿速凝成樁，完成一根樁的施工。

步驟10)移機(jī)下一樁：雙液速凝高壓旋噴樁完成一根樁后，繼續(xù)將多功能全液壓鉆桿機(jī)1移機(jī)至下一根樁樁位，重復(fù)步驟6-步驟10，進(jìn)行下一樁的施工。

如圖2所示，是采用本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法的效果示意圖，通過本發(fā)明的施工方法可以解決在靠近海邊、江河邊受潮水影響地下水位極不穩(wěn)定的區(qū)域普通旋噴樁難以成樁的問題，本發(fā)明的施工方法非常適用于地下水極不穩(wěn)定的軟弱地基加固處理或止水樁施工，而采用本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁施工，能快速凝固成樁，因?yàn)閲姵鰜淼乃ＡШ退酀{經(jīng)過旋轉(zhuǎn)攪拌可以快速固結(jié)在一起，以達(dá)到加固或止水的效果，從而有效應(yīng)對(duì)地下水位不穩(wěn)定帶來的不利影響。

如圖3所示，是現(xiàn)有中存在的普通旋噴樁的施工效果圖，現(xiàn)有的普通旋噴樁的漿液由于漿液流動(dòng)性比較強(qiáng)，所以當(dāng)?shù)叵峦翆哟嬖诹鲃?dòng)水時(shí)，普通旋噴技術(shù)不能在有地下水流動(dòng)的土層中使用，因?yàn)闈{液流動(dòng)性強(qiáng)，再加上地下水是流動(dòng)的，所以漿液受退潮漲潮張力的影響，水泥漿液會(huì)流失，出現(xiàn)嚴(yán)重的漏漿和跑漿的問題，最終成不了樁。

另外，本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法采用水泥漿和水玻璃漿液為注漿材料，可減少水泥漿的凝固時(shí)間，防止水泥漿被地下水沖蝕而不宜固結(jié)，并能明顯提高旋噴固結(jié)體的堵水防滲性能，也非常適用于地下工程的搶險(xiǎn)、堵漏、快速加固等地下施工，適用于支護(hù)樁、地下連續(xù)墻，沉井等各種形式的樁間漏水、涌沙，基底反涌等情況的快速搶險(xiǎn)加固，對(duì)漏水、涌沙可以快速止漏，避免長時(shí)間涌漏造成基坑變形過大、地面坍塌等險(xiǎn)情。

具體地，本發(fā)明的施工步驟3中多功能全液壓鉆桿機(jī)1的機(jī)頭設(shè)置為360°無死角轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣設(shè)計(jì)主要是為了方便搶險(xiǎn)時(shí)的狹窄位置施工，多功能全液壓鉆桿機(jī)1選用高速動(dòng)力頭，關(guān)于動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速有低速為8-275r/min、高速為16-550r/min，動(dòng)力頭扭矩為6000n.m-3000n.m，動(dòng)力頭行程為3000mm，可見多能全液壓鉆桿機(jī)1的動(dòng)力比較大，可以有效預(yù)防操作中出現(xiàn)因速凝導(dǎo)致的抱鉆埋鉆等難題。

具體地，本發(fā)明施工步驟9中的鉆桿所選用的規(guī)格為φ60-φ89×2500mm，采用高質(zhì)量規(guī)格的φ60-φ89鉆桿，可以避免因扭矩過大而造成鉆桿斷裂，本發(fā)明的鉆桿上墊有高強(qiáng)密封墊，增強(qiáng)鉆桿的密封性能，當(dāng)前一節(jié)鉆桿噴完需要拆鉆桿時(shí)，必須先用清水把鉆桿內(nèi)殘余的雙液沖洗出噴嘴5。

本發(fā)明實(shí)施例具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明施工步驟6中預(yù)設(shè)的水灰比為1：1，其中，水泥采用p.o42.5普通硅酸鹽水泥，所述攪拌機(jī)攪拌水泥的時(shí)間2-5分鐘，用攪拌機(jī)攪拌并過濾后得到的水泥漿倒入漿桶6，通過采用篩網(wǎng)4可以把水泥硬塊剔出，過濾出來的水泥漿液溫度控制在5～40℃之間，當(dāng)水泥漿液的溫度超過45℃時(shí)，要做廢漿處理，不得使用；氣溫在10℃以上時(shí)水泥漿液存放時(shí)間不超過3小時(shí)，氣溫在10℃以下時(shí)水泥漿液存放時(shí)間不超過5小時(shí)，超過上述時(shí)效，做廢漿處理，不得使用。

本發(fā)明在水灰比例固定為1：1的條件下，對(duì)水玻璃進(jìn)行稀釋得到不同水玻璃濃度對(duì)搶險(xiǎn)、堵漏、加固、軟基處理的凝固時(shí)間關(guān)系下表1所示：

表1

漿液配合比

表1中，水玻璃模數(shù)一般在2.4～3.3之間，水玻璃在水溶液中稀釋后，水玻璃的濃度用波美度be表示,常用水玻璃的密度一般為1.36～1.50相當(dāng)于波美度38.4一48.3，密度越大，水玻璃在水溶液中的含量越高，粘度越大，從表中可以看出水玻璃稀釋后，在水溶液中的水玻璃的含量越高，凝固時(shí)間越長。

本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，本發(fā)明的施工步驟8中的雙液速凝高壓旋噴樁采用二重管法，其中，雙液速凝高壓旋噴樁的泵體為變頻高壓泵3，變頻高壓泵3采用三缸分離泵體，二缸出水泥漿，一缸出水玻璃，其中，水泥漿和水玻璃混合的比例為2：1時(shí)速凝效果最佳，這是經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)得出，如表1所示，在同等的配比下，水泥與水玻璃混合2:1時(shí)達(dá)到最佳效果，凝固速度快、強(qiáng)度高，且節(jié)省原材，比傳統(tǒng)的wss注漿1:1雙缸同步效果更佳。

本發(fā)明施工步驟8中的多功能全液壓鉆桿機(jī)1將帶有兩個(gè)噴嘴5的注漿管7鉆進(jìn)鉆孔的預(yù)設(shè)深度位置，當(dāng)注漿管7達(dá)到鉆空預(yù)設(shè)的深度時(shí)，變頻高壓泵3將步驟6中攪拌得到的水泥漿和步驟7中調(diào)制得到的水玻璃分別運(yùn)送至注漿管7內(nèi)，在變頻高壓泵3的作用下，漿液通過多功能全液壓鉆桿機(jī)1底部的兩個(gè)噴嘴5分別旋噴出水泥漿和水玻璃，多功能全液壓鉆桿機(jī)1帶動(dòng)兩個(gè)噴嘴5旋轉(zhuǎn)并自下而上提升進(jìn)行噴射作業(yè)，從兩個(gè)噴頭噴出的水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部通過多功能全液壓鉆桿機(jī)1的鉆桿旋轉(zhuǎn)攪拌混合，并以一定的速度向上提升以實(shí)現(xiàn)水泥漿速凝成樁，其中，水泥漿和水玻璃速凝成樁所需要的時(shí)間小于2分鐘。

本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁采用雙噴嘴特制鉆頭，通過雙噴嘴特制鉆頭噴出雙液漿，在噴出后再旋轉(zhuǎn)混合，可以解決傳統(tǒng)旋噴的單噴嘴鉆頭存在容易堵鉆的問題。

本發(fā)明的雙噴嘴特制鉆頭噴出水泥漿和水玻璃時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度為5-25cm/min，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)1的鉆桿帶動(dòng)噴嘴5向上提升的提升速度為10-25cm/min。

綜上所述，本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的施工工藝和傳統(tǒng)工藝進(jìn)行對(duì)比情況如表2所示

表2

傳統(tǒng)工藝與雙液速凝高壓旋噴樁的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

傳統(tǒng)工藝與雙液速凝高壓旋噴樁的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

實(shí)施例1：

關(guān)于本發(fā)明雙液速凝高壓旋噴樁的速凝成樁的施工流程,具體包括如下步驟：

步驟1)樁位測(cè)定：通過水準(zhǔn)儀測(cè)距系統(tǒng)測(cè)定雙液速凝高壓旋噴樁的施工軸線，并進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)線，確認(rèn)施工軸線合格后，利用鋼尺和軸線進(jìn)行樁位的布設(shè)并用竹子釘緊，每一根樁位對(duì)應(yīng)一根竹子，使樁孔中心移位偏差小于20mm，完成對(duì)樁位的測(cè)定；

步驟2)清挖排障：對(duì)施工現(xiàn)場出現(xiàn)的地上及地下的障礙物等進(jìn)行開挖和清理，同時(shí)設(shè)置排漿溝，對(duì)需要遷改的管線進(jìn)行遷改，保證施工場地的平整；

步驟3)鉆機(jī)調(diào)試：對(duì)型號(hào)為gl6000s的多功能全液壓鉆桿機(jī)1的鉆桿進(jìn)行調(diào)試，連接配套電路管路等并測(cè)試泵體運(yùn)行狀態(tài)是否正常,機(jī)械安裝調(diào)試階段，必須對(duì)每顆螺絲進(jìn)行緊固，對(duì)每個(gè)部位仔細(xì)檢查后，方可投入試樁或成樁作業(yè)中；

步驟4)鉆機(jī)就位：對(duì)雙液速凝高壓旋噴樁進(jìn)行調(diào)平和對(duì)中處理，使多功能全液壓鉆桿機(jī)1的鉆桿和樁位偏差不超過5cm，調(diào)試攪漿機(jī)2和變頻高壓泵3的頻率，確認(rèn)攪漿機(jī)2和變頻高壓泵3的運(yùn)轉(zhuǎn)正常；

步驟5)鉆孔至設(shè)計(jì)深度：檢查多功能全液壓鉆桿機(jī)1鉆桿的長度，確定樁頂及樁底的標(biāo)高并噴水鉆孔，使鉆孔底標(biāo)高滿足預(yù)設(shè)的深度，進(jìn)行低壓射水實(shí)驗(yàn)，檢查注漿管7的兩個(gè)噴嘴5和壓力是否正常；

步驟6)拌制水泥漿：按照水灰比1：1的比例，將水和水泥混合，先加水，然后再加水泥，并利用攪拌機(jī)攪拌均勻，得到混合物，通過篩網(wǎng)4對(duì)混合物進(jìn)行過濾處理，得到目標(biāo)漿液-水泥漿；

步驟7)調(diào)制水玻璃：用水與水玻璃進(jìn)行稀釋得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的濃度為25be；

步驟8)雙液高壓旋噴：通過鉆桿注漿管7將水泥漿和水玻璃兩種材料按一定的比例2:1混合，通過變頻高壓泵3將水泥漿和水玻璃分別運(yùn)送至注漿管7的吸漿管8內(nèi)，再通過變頻高壓泵3以30mpa的壓力將水泥漿和水玻璃漿液通過雙液速凝高壓旋噴樁的泵體泵出；

步驟9)噴射注漿完成：雙液速凝高壓旋噴樁將水泥漿及水玻璃按2：1比例從鉆桿底部的兩個(gè)噴嘴5噴出后，所述水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部經(jīng)旋轉(zhuǎn)攪拌混合及固結(jié)，使得水泥漿速凝成樁，完成一根樁的施工；

步驟10)移機(jī)下一樁：雙液速凝高壓旋噴樁完成一根樁后，繼續(xù)將多功能全液壓鉆桿機(jī)1移機(jī)至下一根樁樁位，重復(fù)步驟6-步驟10，進(jìn)行下一樁的施工。

實(shí)施例2：

本發(fā)明在變頻高壓泵3的上方安裝有兩個(gè)壓力表，其中，壓力表的壓力可達(dá)30mpa，變頻高壓泵3的兩邊還安裝有安全閥，注漿時(shí)，當(dāng)變頻高壓泵3內(nèi)的壓力超過45mpa時(shí)，安全閥會(huì)自動(dòng)沖開泄壓，從而起到保護(hù)設(shè)備的作用，后臺(tái)操作人員在注漿前必須根據(jù)現(xiàn)場需求調(diào)配好水玻璃與水泥的配比，做好實(shí)驗(yàn)后再開始注漿，觀察壓力表與吸漿管8流速情況，吸漿管8必須采用透明鋼絲波紋管，以便觀察吸漿管8內(nèi)漿液的情況，有情況要立刻與前臺(tái)操作人員溝通并快速處理。

實(shí)施例3：

本發(fā)明的雙液速凝高壓旋噴樁的速凝成樁可以應(yīng)用于隧道洞門破洞前的水平加固，在隧道頂部做水平咬合加固會(huì)更加安全，避免破洞時(shí)造成拱頂漏水坍塌等險(xiǎn)情，如遇流沙等特殊地層，在每個(gè)孔口安裝好防反涌法蘭裝置后再施工，管棚的施工如因注漿效果不好而無法順利破洞門的，需要在管棚中間施工水平高壓速成樁加固后，才方便破洞時(shí)的安全。

以上所揭露僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：包括以下施工步驟：

步驟1)樁位測(cè)定：通過全站儀及水準(zhǔn)儀等測(cè)距系統(tǒng)測(cè)定雙液速凝高壓旋噴樁的施工軸線，并進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)線，確認(rèn)施工軸線合格后，利用鋼尺和軸線進(jìn)行樁位的布設(shè)并用竹子釘緊，每一根樁位對(duì)應(yīng)一根竹子，使樁孔中心移位偏差小于20mm，完成對(duì)樁位的測(cè)定；

步驟2)清挖排障：對(duì)施工現(xiàn)場出現(xiàn)的地上及地下的障礙物等進(jìn)行開挖和清理，同時(shí)設(shè)置排漿溝等，對(duì)需要遷改的管線進(jìn)行遷改，保證施工場地的平整；

步驟3)鉆機(jī)調(diào)試：對(duì)型號(hào)為gl6000s的多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿進(jìn)行調(diào)試，連接配套電路管路等并測(cè)試泵體運(yùn)行狀態(tài)是否正常,機(jī)械安裝調(diào)試階段，必須對(duì)每顆螺絲進(jìn)行緊固，對(duì)每個(gè)部位仔細(xì)檢查后，方可投入試樁或成樁作業(yè)中；

步驟4)鉆機(jī)就位：對(duì)雙液速凝高壓旋噴樁進(jìn)行調(diào)平和對(duì)中處理，使多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿和樁位偏差不超過5cm，調(diào)試攪漿機(jī)和變頻高壓泵的頻率，確認(rèn)攪漿機(jī)和變頻高壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)正常；

步驟5)鉆孔至設(shè)計(jì)深度：檢查多功能全液壓鉆桿機(jī)鉆桿的長度，確定樁頂及樁底的標(biāo)高并噴水鉆孔，使鉆孔底標(biāo)高滿足預(yù)設(shè)的深度，進(jìn)行低壓射水實(shí)驗(yàn)，檢查注漿管的兩個(gè)噴嘴和壓力是否正常；

步驟6)拌制水泥漿：按照預(yù)設(shè)的水灰比將水和水泥混合，并利用攪拌機(jī)攪拌均勻，得到混合物，采用篩網(wǎng)對(duì)所述混合物進(jìn)行過濾處理，得到目標(biāo)漿液-水泥漿；

步驟7)調(diào)制水玻璃：用水與水玻璃進(jìn)行稀釋得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的濃度為9-25be；

步驟8)雙液高壓旋噴：通過鉆桿注漿管將水泥漿和水玻璃兩種材料按一定的比例2:1混合，變頻高壓泵以20-30mpa的壓力將水泥漿和水玻璃漿液通過雙液速凝高壓旋噴樁的泵體泵出；

步驟9)噴射注漿完成：雙液速凝高壓旋噴樁將水泥漿及水玻璃按2：1比例從鉆桿底部的兩個(gè)噴嘴噴出后，所述水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部經(jīng)旋轉(zhuǎn)攪拌混合及固結(jié)，使得水泥漿速凝成樁，完成一根樁的施工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：所述施工步驟進(jìn)一步包括：

步驟10)移機(jī)下一樁：雙液速凝高壓旋噴樁完成一根樁后，繼續(xù)將多功能全液壓鉆桿機(jī)移機(jī)至下一根樁樁位，重復(fù)步驟6-步驟10，進(jìn)行下一樁的施工。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：步驟3中所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的機(jī)頭設(shè)置為360°無死角轉(zhuǎn)動(dòng)以便于搶險(xiǎn)時(shí)在狹窄位置施工，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)選用高速動(dòng)力頭時(shí)，所述動(dòng)力頭轉(zhuǎn)速包括：低速為8-275r/min、高速為16-550r/min，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的動(dòng)力頭扭矩為6000n.m-3000n.m，動(dòng)力頭行程為3000mm，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的動(dòng)力比較大，以便預(yù)防操作中出現(xiàn)因速凝導(dǎo)致的抱鉆埋鉆等問題。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：步驟9中所述鉆桿的規(guī)格為φ60-φ89×2500mm，以免噴液時(shí)由于扭矩過大而造成鉆桿斷裂，所述鉆桿上墊有高強(qiáng)密封墊，當(dāng)前一節(jié)鉆桿噴完需要拆鉆桿時(shí)，必須先用清水把鉆桿內(nèi)殘余的雙液沖洗出噴嘴。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：步驟6中所述預(yù)設(shè)的水灰比為1：1，所述水泥采用p.o42.5普通硅酸鹽水泥，所述攪拌機(jī)攪拌水泥的時(shí)間2-5分鐘，用攪拌機(jī)攪拌并過濾后得到的水泥漿倒入漿桶。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：步驟8中所述雙液速凝高壓旋噴樁采用二重管法，所述雙液速凝高壓旋噴樁的泵體為變頻高壓泵，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)將帶有兩個(gè)噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至鉆孔的預(yù)設(shè)深度位置，當(dāng)所述注漿管達(dá)到預(yù)設(shè)的深度時(shí)，通過所述變頻高壓泵將步驟6中攪拌得到的水泥漿和步驟7中調(diào)制得到的水玻璃分別運(yùn)送至注漿管內(nèi)，通過多功能全液壓鉆桿機(jī)底部的兩個(gè)噴嘴分別旋噴出水泥漿和水玻璃，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)帶動(dòng)噴嘴旋轉(zhuǎn)并自下而上提升進(jìn)行噴射作業(yè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：步驟8中所述雙液速凝高壓旋噴樁的泵體采用三缸分離泵體，其中，二缸出水泥漿，一缸出水玻璃，最后通過多功能全液壓鉆桿機(jī)下方注漿管的兩個(gè)噴頭通過泵體分別噴射出水泥漿及水玻璃，從兩個(gè)噴頭噴出的所述水泥漿和水玻璃溶液在樁位底部通過多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿旋轉(zhuǎn)攪拌混合并以一定的速度向上提升以實(shí)現(xiàn)水泥漿速凝成樁，所述水泥漿和水玻璃速凝成樁所需要的時(shí)間小于2分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：所述雙液速凝高壓旋噴樁采用雙噴嘴特制鉆頭，所述雙噴嘴特制鉆頭分別設(shè)置于多功能全液壓鉆桿機(jī)的底部以避免堵鉆。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：所述雙噴嘴特制鉆頭噴出水泥漿和水玻璃時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度為5-25cm/min，所述多功能全液壓鉆桿機(jī)的鉆桿帶動(dòng)噴嘴向上提升的提升速度為10-25cm/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，其特征在于：所述變頻高壓泵的上方安裝有兩個(gè)壓力表，所述壓力表的壓力可達(dá)30mpa，所述變頻高壓泵的兩邊還安裝有安全閥，所述變頻高壓泵內(nèi)的壓力超過45mpa時(shí)，所述安全閥會(huì)自動(dòng)沖開泄壓。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種雙液速凝高壓旋噴樁的施工方法，該施工方法包括樁位測(cè)定、清挖排障、鉆機(jī)調(diào)試、鉆機(jī)就位、鉆孔至設(shè)計(jì)深度、拌制水泥漿、調(diào)制水玻璃、雙液高壓旋噴、噴射注漿完成、移機(jī)下一樁等步驟，與傳統(tǒng)普通旋噴樁施工工藝相比，本發(fā)明通過多功能全液壓鉆桿機(jī)下方的兩個(gè)噴頭通過泵體分別噴射出水泥漿及水玻璃，再從多功能全液壓鉆桿機(jī)底部的噴頭噴出的水泥漿和水玻璃溶液，并在樁位底部旋轉(zhuǎn)攪拌混合，從而實(shí)現(xiàn)水泥漿的速凝成樁，解決現(xiàn)有地表存在流動(dòng)水普通旋噴樁不能成樁的問題，通過本發(fā)明的施工方法使得漿液快速成樁、有效成樁、成樁時(shí)間非常短，而且漿液的流動(dòng)性比較弱，水泥漿的用量也比較少、節(jié)約漿液的用量、避免地下管線的堵塞。

技術(shù)研發(fā)人員：郝以郎

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州捷盈工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.05.25

技術(shù)公布日：2021.08.10