CN107338789A - 一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、施工准备；步骤2、测量放线和挖排浆沟；步骤3、三重管高压旋喷桩的钻机就位；步骤4、钻孔；步骤5、水泥浆配置；步骤6、旋喷提升；步骤7、清洗和移位。本发明具有止水效果好、施工噪声低、振动小、可控制加固范围、可以缩短工期、降低造价等优点，综合效益良好。

Description

一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法

技术领域

本发明涉及一种注浆施工方法，尤其涉及一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法。

背景技术

随着城市地下空间的发展，深基坑施工时对止水帷幕效果的要求越来越高。旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。潜孔冲击结合三重管高压旋喷桩是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，是加固与改良地基土的一种方法，用于基坑侧壁挡土或挡水，可以保证整个基坑止水帷幕的密封性，防止开挖期间漏水。

三重管高压旋喷桩能利用小直径钻孔旋喷成比孔大8～10倍的大直径固结体，与二重管高压旋喷桩相比，三重管高压旋喷桩直径更大，且无二重管高压旋喷桩因无高压水切割土体造成的挤土效应。传统三重管高压旋喷桩机存在着在复杂硬质地层中需要引孔施工的缺点。传统的施工工艺方法的中复杂硬质地层中需要引孔施工，工期长、造价高。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，该施工方法具有止水效果好、节约引孔费用、振动小、可控制加固范围、可以缩短工期、降低造价等优点，综合效益良好。

本发明是这样实现的：

一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、施工准备：

清理施工现场的障碍物，平整施工场地；并检查三重管高压旋喷桩内高压设备和管路的完好性；

步骤2、测量放线和挖排浆沟：

根据已施工的围护桩实际位置进行测量放线，确定所述三重管高压旋喷桩的桩位后，布置排浆沟，便于排浆；

步骤3、三重管高压旋喷桩的钻机就位：

将所述三重管高压旋喷桩的钻机进行就位后，对桩机进行整平和对中，调整桩机的垂直度，使得钻杆与桩位一致；

步骤4、钻孔：

所述三重管高压旋喷桩在施工前进行试桩，根据试桩结果确定所述三重管高压旋喷桩的设定参数；

根据地层的情况选用不同的喷射器组合装置进行旋喷，若土层为硬质地层，则采用三重管潜孔冲击式喷射器组合装置，该三重管潜孔冲击式喷射器组合装置包括一出水喷射器、一出浆喷射器、一潜孔冲击器及一潜孔钻头，所述出浆喷射器中部内卡设有一浆气分离器，所述出水喷射器的顶部焊接于钻杆的底部，所述出水喷射器的底部穿过所述出浆喷射器的顶部与所述浆气分离器的顶部连接，所述出浆喷射器的底部与所述潜孔冲击器的顶部连接，所述潜孔冲击器的底部与所述潜孔钻头固定连接；

所述出水喷射器内设有一注水管、一第一注浆管及至少一第一注气管，所述出水喷射器的顶部两侧设有一出水孔，所述注水管、所述第一注浆管及所述第一注气管分别与所述钻杆内的高压水管路、高压浆液管路及高压空气管路一一对接，高压水从所述高压水管路进入所述注水管，并从所述出水孔喷出；

所述浆气分离器的内部设有一第二注浆管，所述浆气分离器的左右两侧设有一第二注气管，所述浆气分离器的前后两侧设有一第一出浆孔，所述出水喷射器的底部套在所述第二注浆管内，且所述出水喷射器的中部固定连接于所述出浆喷射器的顶部，使得所述第一注浆管与所述第二注浆管连通，所述第一注气管与所述第二注气管连通；所述出浆喷射器的中部两侧设有一通孔，高压浆液从所述高压浆液管路依次进入所述第一注浆管及所述第二注浆管，并依次从所述第一出浆孔和所述通孔喷出；

所述潜孔冲击器内设有复数个开孔，所述潜孔钻头的底部设有复数个第一出气孔，高压空气从所述高压空气管路依次进入所述第一注气管、所述第二注气管及所述开孔，并从所述第一出气孔喷出；

若土层为软性土层，则采用三重管喷射器组合装置，该三重管喷射器组合装置包括一出水喷射器、一出浆出气喷射器及一钻头，所述出水喷射器内设有一注水管、一第一注浆管及至少一第一注气管，所述出水喷射器的顶部两侧设有一出水孔，所述注水管、所述第一注浆管及所述第一注气管分别与所述钻杆内的高压水管路、高压浆液管路及高压空气管路一一对接，高压水从所述高压水管路进入所述注水管，并从所述出水孔喷出；

所述出浆出气喷射器的中部内腔由内至外依次设有一第三注浆管及一第三注气管，所述出浆出气喷射器的中部两侧由内至外依次设有一第二出浆孔及一第二出气孔，所述出水喷射器的底部套在所述第三注浆管内，且所述出水喷射器的中部固定连接于所述出浆出气喷射器的顶部，使得所述第一注浆管与所述第三注浆管连通，所述第一注气管与所述第三注气管连通；高压浆液从所述高压浆液管路依次进入所述第一注浆管及所述第三注浆管，并从所述第二出浆孔喷出；高压空气从所述高压空气管路依次进入所述第一注气管及所述第三注气管，并从所述第二出气孔喷出；所述出水喷射器的底部与所述出浆出气喷射器的顶部连接，所述出浆出气喷射器的底部与所述钻头固定连接；

选定后，先空载启动空压机，待运转正常后，再空载启动高压水泵，同时向孔内送风和水，使得风量和泵压逐渐升高至设定值，待风和水畅通后，开始旋喷向下钻进引孔，并控制所述三重管高压旋喷桩成孔的施工深度，保证钻孔深度到达施工的设定深度；

步骤5、水泥浆配置：

在钻孔深度到达施工的设定深度前，配置水泥浆备用；

步骤6、旋喷提升：

所述三重管高压旋喷桩的钻机钻至设定深度后，启动高压注浆泵，待泵量和泵压正常后开始注浆，待配置好的配置水泥浆流出喷头后，提升所述喷射器组合装置，自下而上喷射注浆；深层旋喷时，先喷浆后旋转和提升；

步骤7、清洗和移位：

喷浆成桩结束后，拔出所述钻杆，清洗所述高压注浆泵、所述钻杆及高压浆液管路，然后将所述三重管高压旋喷桩移位，进行下一根桩的施工。

进一步地，所述步骤4中的所述设计参数包括水压30～40MPa，水流量75L/min；气压0.5～0.7MPa，气流量12L/min；水泥浆压1.5～2.5MPa，水泥浆流量100L/min；所述三重管高压旋喷桩的钻机提升速度16～20cm/min，回转速度20r/min；所述水泥浆中的水泥采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥掺入量为30％，水灰比为1.0，28天无侧限抗压强度为≥1.0MPa。

进一步地，所述步骤1中施工场地的平整度为+100mm或-100mm，施工场地的平整标高比三重管高压旋喷桩的桩头标高高出不少于1000mm，施工场地作业面的宽度不少于2m。

进一步地，所述步骤5中水泥浆的配置，具体为：

拌制水泥浆时，所述三重管高压旋喷桩的水泥浆液按试验及设计要求确定的配合比进行配制，搅拌水泥浆时，先将水加入搅拌桶中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌10min-20min。

本发明具有如下优点：本发明克服了传统三重管高压旋喷桩机在复杂硬质地层中需要引孔施工的缺点，可直接用三重管高压旋喷桩机在砂层、卵石层及岩层等复杂硬质地层中施工，不需要地质钻机引孔，可以缩短工期，降低造价。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法的执行流程图。

图2为本发明中一种潜孔冲击式三重管高压旋喷注浆设备的整体结构示意图。

图3为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置的结构示意图。

图4a为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出水喷射器的正视图。

图4b为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出水喷射器的俯视图。

图4c为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出水喷射器的仰视图。

图5a为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出浆喷射器的正视图。

图5b为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出浆喷射器的俯视图。

图5c为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中出浆喷射器的仰视图。

图6a为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中浆气分离器的正视图。

图6b为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中浆气分离器的立体图。

图6c为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中浆气分离器的俯视图。

图7a为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔冲击器的正视图。

图7b为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔冲击器的俯视图。

图8a为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔钻头的立体图。

图8b为本发明一种三重管潜孔冲击式喷射器组合装置中潜孔钻头的仰视图。

图9为本发明中一种三重管高压旋喷注浆设备的整体结构示意图。

图10为本发明一种三重管喷射器组合装置的结构示意图。

图11a为本发明一种三重管喷射器组合装置中出浆出气喷射器的正视图。

图11b为本发明一种三重管喷射器组合装置中出浆出气喷射器的俯视图。

图12为本发明一种三重管喷射器组合装置中高压浆液和高压空气在出浆出气喷射器内的走向示意图。

图中标号说明：

100-本体、1-钻机机架、2-长螺旋动力头、3-钻杆、4-搅浆桶、5-储浆桶、6-高压注浆泵、7-高压浆液管路、8-空压机、9-高压空气管路、10-储水桶、11-高压水泵、12-高压水管路、200-三重管潜孔冲击式喷射器组合装置、13-出水喷射器、131-注水管、132-第一注浆管、133-第一注气管、134-出水孔、135-橡胶圈、136-固定杆、14-出浆喷射器、141-通孔、15-潜孔冲击器、151-开孔、16-潜孔钻头、161-第一出气孔、17-浆气分离器、171-第二注浆管、172-第二注气管、173-第一出浆孔、300-三重管喷射器组合装置、18-出浆出气喷射器、181-第三注浆管、182-第三注气管、183-第二出浆孔、184-第二出气孔、185-连接杆、19-钻头。

具体实施方式

为使得本发明更明显易懂，现以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本发明的一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、施工准备：

清理施工现场的障碍物，平整施工场地，施工场地的平整度为+100mm或-100mm，对地下障碍物尽量清除，以免影响施工效率，施工场地的平整标高比三重管高压旋喷桩的桩头标高高出不少于1000mm，施工场地作业面的宽度不少于2m，依据施工总平面图、设计图纸编制施工方案，确定施工工艺，安排好打桩施工流水；

并检查三重管高压旋喷桩内高压设备和管路的完好性，保证其压力和流量必须满足设计要求，高压注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆接头密封完好；

步骤2、测量放线和挖排浆沟：

由专业测量员承担测量定位工作，根据已施工的围护桩实际位置进行测量放线，确定所述三重管高压旋喷桩的桩位，桩位用钢筋标出，施工定位时要重新复测桩位，保证桩位误差不大于50mm；确定所述三重管高压旋喷桩的桩位后，布置排浆沟，便于排浆，在旋喷桩施工过程中将会产生10～20％的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放，而沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走，沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统；

步骤3、三重管高压旋喷桩的钻机就位：

将所述三重管高压旋喷桩的钻机进行就位，该钻机的机座应平整、稳固，立轴与孔位对正，确保成孔质量、成孔深度；钻机就位后，对桩机进行整平和对中(采用水平靠尺与钻井机架吊锤球相结合的方法整平桩机，对准设计桩位)，调整桩机的垂直度，桩机的垂直度误差小于1.5％，使得钻杆与桩位一致；钻孔前应调试空压机、高空注浆泵，使设备运转正常，校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度；

步骤4、钻孔：

旋喷桩正式施工前，应选定典型地层，进行旋喷桩工艺和成桩效果试验，成桩后3天，开挖出桩体，检查成桩效果及直径，如不符合设计要求，则需改进施工工艺；所述三重管高压旋喷桩在施工前进行试桩，根据试桩结果确定所述三重管高压旋喷桩的设定参数；

所述设计参数包括水压30～40MPa，水流量75L/min；气压0.5～0.7MPa，气流量12L/min；水泥浆压1.5～2.5MPa，水泥浆流量100L/min；所述三重管高压旋喷桩的钻机提升速度16～20cm/min，回转速度20r/min；所述水泥浆中的水泥采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥掺入量为30％，水灰比为1.0，28天无侧限抗压强度为≥1.0MPa(其中有，无机结合料试样按试验配合比调配，计算出试模中所需的无机结合料量，放入试模中，用路强仪压至试模中，拆模后养护，28天后在路强仪中试压，得出的强度就是28天无侧限抗压强度)；

根据地层的情况选用不同的喷射器组合装置进行旋喷，若土层为软性土层(如素填土、黏土等)，则采用三重管喷射器组合装置300，该三重管喷射器组合装置300由上至下包括出水喷射器13、出浆出气喷射器18及钻头19(普通钻头)；若土层为硬质地层(如卵石层、中风化等复杂的地层)，则采用三重管潜孔冲击式喷射器组合装置200，该三重管潜孔冲击式喷射器组合装置200由上至下包括出水喷射器13、出浆喷射器14、潜孔冲击器15及潜孔钻头16；

如图2所示，一种潜孔冲击式三重管高压旋喷注浆设备，包括一本体100，所述本体100上设有一钻机机架1、一长螺旋动力头2、一钻杆3、一搅浆桶4、一储浆桶5、一高压注浆泵6、一高压浆液管路7、一空压机8、一高压空气管路9、一储水桶10、一高压水泵11、一高压水管路12及三重管潜孔冲击式喷射器组合装置200；该三重管潜孔冲击式喷射器组合装置200包括一出水喷射器13、一出浆喷射器14、一潜孔冲击器15及一潜孔钻头16；所述长螺旋动力头2的底部与所述钻杆3的顶部连接，所述出水喷射器13的顶部焊接于所述钻杆3的底部，所述出水喷射器13的底部经所述出浆喷射器14的顶部与所述浆气分离器17的顶部连接，所述出浆喷射器14的底部与所述潜孔冲击器15的顶部连接，所述潜孔冲击器15的底部与所述潜孔钻头16固定连接；所述搅浆桶4通过所述储浆桶5与所述高压注浆泵6连接，所述高压注浆泵6通过所述高压浆液管路7接入所述钻杆3内；所述空压机8通过所述高压空气管路9接入所述钻杆3内；所述储水桶10与所述高压水泵11连接，所述高压水泵11通过所述高压水管路12接入所述钻杆3内；可直接在砂层、卵石层及岩层等复杂硬质地层中施工，不需要地质钻机引孔。

因所述出水喷射器13内的所述注水管131的进水口和所述第一注浆管132的进浆孔均需与所述钻杆3内的所述高压水管路12及所述高压浆液管路7对接，故所述出水喷射器13与所述钻杆3无法采用螺纹连接，只能采用焊接，其他喷射器之间均能采用螺纹连接，为了使设备在复杂硬质地层及软性土层均能方便施工，且便于拆卸，我们在两种地质情况下均使用相同的出水喷射器13。

如图3至图8b所示，具体有：

所述出水喷射器13内设有一注水管131、一第一注浆管132及至少一第一注气管133，所述出水喷射器13的顶部两侧设有一出水孔134，所述注水管131、所述第一注浆管132及所述第一注气管133分别与所述钻杆3内的所述高压水管路12、所述高压浆液管路7及所述高压空气管路9一一对接，高压水从所述高压水管路12进入所述注水管131，并从所述出水孔134喷出；

所述浆气分离器17的内部设有一第二注浆管171，所述浆气分离器17的左右两侧设有一第二注气管172，所述浆气分离器17的前后两侧设有一第一出浆孔173，所述出水喷射器13的底部套在所述第二注浆管171内，且所述出水喷射器13的中部固定连接于所述出浆喷射器14的顶部，使得所述第一注浆管132与所述第二注浆管171连通，所述第一注气管133与所述第二注气管172连通；所述出浆喷射器14的中部两侧设有一通孔孔141，高压浆液从所述高压浆液管路7依次进入所述第一注浆管132及所述第二注浆管171，并依次从所述第一出浆孔173和所述通孔141喷出；

所述潜孔冲击器15内设有复数个开孔151，所述潜孔钻头16的底部设有复数个第一出气孔161，高压空气从所述高压空气管路9依次进入所述第一注气管133、所述第二注气管172及所述开孔151，并从所述第一出气孔161喷出。

所述出水喷射器13的中部外壁上具有螺纹，所述出浆喷射器14的顶部内壁上具有螺纹，所述出浆喷射器14的底部外壁上具有螺纹，所述潜孔冲击器15的顶部内壁上具有螺纹，所述出水喷射器13与所述出浆喷射器14之间以及所述出浆喷射器14与所述潜孔冲击器15之间是通过螺纹进行连接，便于拆卸和更换。

所述出水喷射器13的底部套设有复数个橡胶圈135，使得所述出水喷射器13的底部与所述第二注浆管141的连接更牢固。

所述第一注浆管132与所述出水喷射器13的中部下端之间是通过固定杆136进行固定的。

如图9所示，一种三重管高压旋喷注浆设备，包括一本体100，所述本体100上设有一钻机机架1、一长螺旋动力头2、一钻杆3、一搅浆桶4、一储浆桶5、一高压注浆泵6、一高压浆液管路7、一空压机8、一高压空气管路9、一储水桶10、一高压水泵11、一高压水管路12及三重管喷射器组合装置300；该三重管喷射器组合装置300包括一出水喷射器13、一出浆出气喷射器18及一钻头19；

所述长螺旋动力头2的底部与所述钻杆3的顶部连接，所述出水喷射器13的顶部焊接于所述钻杆3的底部，所述出水喷射器13的底部与所述出浆出气喷射器18的顶部连接，所述出浆出气喷射器18的的底部与所述钻头19固定连接；所述搅浆桶4通过所述储浆桶5与所述高压注浆泵6连接，所述高压注浆泵6通过所述高压浆液管路7接入所述钻杆3内；所述空压机8通过所述高压空气管路9接入所述钻杆3内；所述储水桶10与所述高压水泵11连接，所述高压水泵11通过所述高压水管路12接入所述钻杆3内。

因所述出水喷射器13内的所述注水管131的进水口和所述第一注浆管132的进浆孔均需与所述钻杆3内的所述高压水管路12及所述高压浆液管路7对接，故所述出水喷射器13与所述钻杆3无法采用螺纹连接，只能采用焊接，其他喷射器之间均能采用螺纹连接，为了使设备在复杂硬质地层及软性土层均能方便施工，且便于拆卸，我们在两种地质情况下均使用相同的出水喷射器13。

如图4a至图4c以及图10至图12所示，具体有：

所述出水喷射器13内设有一注水管131、一第一注浆管132及至少一第一注气管133，所述出水喷射器13的顶部两侧设有一出水孔134，所述注水管131、所述第一注浆管132及所述第一注气管133分别与所述钻杆3内的所述高压水管路12、所述高压浆液管路7及所述高压空气管路9一一对接，高压水从所述高压水管路12进入所述注水管131，并从所述出水孔134喷出；

所述出浆出气喷射器18的中部内腔由内至外依次设有一第三注浆管181及一第三注气管182，所述出浆出气喷射器18的中部两侧由内至外依次设有一第二出浆孔183及一第二出气孔184，所述出水喷射器13的底部套在所述第三注浆管181内，且所述出水喷射器13的中部固定连接于所述出浆出气喷射器18的顶部，使得所述第一注浆管132与所述第三注浆管181连通，所述第一注气管133与所述第三注气管182连通；高压浆液从所述高压浆液管路7依次进入所述第一注浆管132及所述第三注浆管181，并从所述第二出浆孔183喷出；高压空气从所述高压空气管路9依次进入所述第一注气管133及所述第三注气管182，并从所述第二出气孔184喷出。

所述出水喷射器13的中部外壁上具有螺纹，所述出浆出气喷射器18的顶部内壁上具有螺纹，所述出水喷射器13与所述出浆出气喷射器18之间通过螺纹进行连接，便于拆卸和更换。

所述出水喷射器13的底部套设有复数个橡胶圈135，使得所述出水喷射器13的底部与所述第三注浆管181的连接更牢固。

所述第一注浆管132与所述出水喷射器13的中部下端之间是通过固定杆136进行固定的,且所述第三注浆管181与所述第三注气管182之间是通过连接杆185进行固定的。

选定后，旋喷注浆时要注意设备启动顺序，先空载启动空压机8，待运转正常后，再空载启动高压水泵11，同时向孔内送风和水，使得风量和泵压逐渐升高至设定值，待风和水畅通后，开始旋喷向下钻进引孔，并控制所述三重管高压旋喷桩成孔的施工深度，保证钻孔深度到达施工的设定深度，如钻孔孔底深于设计要求三重管高压旋喷桩底0.5m；

遇到卵石层、中风化等复杂硬质地层需要更换钻头时，应将钻杆3缓慢提起，并保持高压水及高压空气的不间断喷射直到喷射器距离地面1m左右关闭高压水泵11及空压机8，待喷射器无水及空气喷出时再更换潜孔钻头16，并确保操作人员在更换潜孔钻头16时，高压水泵11及空压机8处于关闭状态；

步骤5、水泥浆配置：

在钻孔深度到达施工的设定深度前(前一个小时内)，配置水泥浆备用；拌制水泥浆时，做到计量准确，所述三重管高压旋喷桩的水泥浆液按试验及设计要求确定的配合比进行配制，搅拌水泥浆时，先将水加入搅浆桶4中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌10min-20min，浆液在搅浆桶5中要不断搅拌，防止水泥浆离析；

步骤6、旋喷提升：

所述三重管高压旋喷桩的钻机钻至设定深度后，启动高压注浆泵6，待泵量和泵压正常后开始注浆，喷浆时，拧开所述搅浆桶4底部阀门，放入第一道筛网，过滤后通过储浆桶5进入第二道过滤网，第二次过滤后流入高压注浆泵6中；待配置好的配置水泥浆流出喷头后，提升所述喷射器组合装置，自下而上喷射注浆；深层旋喷时，先喷浆后旋转和提升；

在桩端有坐喷时间，以保证桩端质量，若遇砾石地层，为保证桩径，可上下重复喷浆、搅拌，喷射注浆中需拆除高压注浆管时，应停止提升和回转，同时停止送浆，逐渐减少风量和水量，最后停机，拆卸完毕继续喷射注浆时，喷射注浆的孔段与前段搭接，防止固结体脱节；

旋喷时要做好压力、流量和冒浆等各项参数的测量工作，并按要求逐项记录，如冒浆量大于注浆量20％或完全不冒浆时，应查明原因和采取相应措施后，再继续旋喷，在旋喷过程中，注意防止喷嘴局部或全部被堵，否则要拔管清洗后重新进行旋喷；

步骤7、清洗和移位：

喷浆成桩结束后，拔出所述钻杆3，清洗所述高压注浆泵6、所述钻杆3及高压浆液管路7，所述高压注浆泵6、所述钻杆3及所述高压浆液管路7内不得有残存水泥浆，然后将所述三重管高压旋喷桩移位，进行下一根桩的施工。

本发明的工艺原理如下：

三重管高压旋喷桩是将高压水、高压空气以及高压浆液(水泥浆)，通过安装在钻杆3(喷杆)杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射高压浆液及高压空气。该施工方法采用潜孔冲击结合三重管高压旋喷桩施工，是利用高压空气驱动潜孔冲击器，潜孔冲击器在冲击下沉过程中产生一定的振动冲击作用，利用振动和高压空气对复杂硬质地层结构产生破坏作用。同时，潜孔在冲击器上部利用高压水射流辅助的切割土体作用，利用高压水、高压空气和振动对土体的切割破坏为后续喷射高压浆液提供条件，在潜孔冲击器的高频振动下，高压水、高压空气、高频振动产生联动机理，使周围土体迅速软化，处于一种流塑状态，通过高压泵喷射高压浆液后，这种流塑状态的土和水泥浆充分混合，形成直径较大、混凝土均匀的水泥土桩。

本发明的施工方法适用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固，也适用于防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。

本发明的施工方法既适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土地层，也适用于含有卵石、碎石、砂层、岩层等复杂硬质地质条件。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、施工准备：

清理施工现场的障碍物，平整施工场地；并检查三重管高压旋喷桩内高压设备和管路的完好性；

步骤2、测量放线和挖排浆沟：

根据已施工的围护桩实际位置进行测量放线，确定所述三重管高压旋喷桩的桩位后，布置排浆沟，便于排浆；

步骤3、三重管高压旋喷桩的钻机就位：

将所述三重管高压旋喷桩的钻机进行就位后，对桩机进行整平和对中，调整桩机的垂直度，使得钻杆与桩位一致；

步骤4、钻孔：

所述三重管高压旋喷桩在施工前进行试桩，根据试桩结果确定所述三重管高压旋喷桩的设定参数；

根据地层的情况选用不同的喷射器组合装置进行旋喷，若土层为硬质地层，则采用三重管潜孔冲击式喷射器组合装置，该三重管潜孔冲击式喷射器组合装置包括一出水喷射器、一出浆喷射器、一潜孔冲击器及一潜孔钻头，所述出浆喷射器中部内卡设有一浆气分离器，所述出水喷射器的顶部焊接于钻杆的底部，所述出水喷射器的底部穿过所述出浆喷射器的顶部与所述浆气分离器的顶部连接，所述出浆喷射器的底部与所述潜孔冲击器的顶部连接，所述潜孔冲击器的底部与所述潜孔钻头固定连接；

所述出水喷射器内设有一注水管、一第一注浆管及至少一第一注气管，所述出水喷射器的顶部两侧设有一出水孔，所述注水管、所述第一注浆管及所述第一注气管分别与所述钻杆内的高压水管路、高压浆液管路及高压空气管路一一对接，高压水从所述高压水管路进入所述注水管，并从所述出水孔喷出；

所述浆气分离器的内部设有一第二注浆管，所述浆气分离器的左右两侧设有一第二注气管，所述浆气分离器的前后两侧设有一第一出浆孔，所述出水喷射器的底部套在所述第二注浆管内，且所述出水喷射器的中部固定连接于所述出浆喷射器的顶部，使得所述第一注浆管与所述第二注浆管连通，所述第一注气管与所述第二注气管连通；所述出浆喷射器的中部两侧设有一通孔，高压浆液从所述高压浆液管路依次进入所述第一注浆管及所述第二注浆管，并依次从所述第一出浆孔和所述通孔喷出；

所述潜孔冲击器内设有复数个开孔，所述潜孔钻头的底部设有复数个第一出气孔，高压空气从所述高压空气管路依次进入所述第一注气管、所述第二注气管及所述开孔，并从所述第一出气孔喷出；

若土层为软性土层，则采用三重管喷射器组合装置，该三重管喷射器组合装置包括一出水喷射器、一出浆出气喷射器及一钻头，所述出水喷射器的顶部焊接于钻杆的底部，所述出水喷射器内设有一注水管、一第一注浆管及至少一第一注气管，所述出水喷射器的顶部两侧设有一出水孔，所述注水管、所述第一注浆管及所述第一注气管分别与所述钻杆内的高压水管路、高压浆液管路及高压空气管路一一对接，高压水从所述高压水管路进入所述注水管，并从所述出水孔喷出；

所述出浆出气喷射器的中部内腔由内至外依次设有一第三注浆管及一第三注气管，所述出浆出气喷射器的中部两侧由内至外依次设有一第二出浆孔及一第二出气孔，所述出水喷射器的底部套在所述第三注浆管内，且所述出水喷射器的中部固定连接于所述出浆出气喷射器的顶部，使得所述第一注浆管与所述第三注浆管连通，所述第一注气管与所述第三注气管连通；高压浆液从所述高压浆液管路依次进入所述第一注浆管及所述第三注浆管，并从所述第二出浆孔喷出；高压空气从所述高压空气管路依次进入所述第一注气管及所述第三注气管，并从所述第二出气孔喷出；所述出浆出气喷射器的底部与所述钻头固定连接；

选定后，先空载启动空压机，待运转正常后，再空载启动高压水泵，同时向孔内送风和水，使得风量和泵压逐渐升高至设定值，待风和水畅通后，开始旋喷向下钻进引孔，并控制所述三重管高压旋喷桩成孔的施工深度，保证钻孔深度到达施工的设定深度；

步骤5、水泥浆配置：

在钻孔深度到达施工的设定深度前，配置水泥浆备用；

步骤6、旋喷提升：

所述三重管高压旋喷桩的钻机钻至设定深度后，启动高压注浆泵，待泵量和泵压正常后开始注浆，待配置好的配置水泥浆流出喷头后，提升所述喷射器组合装置，自下而上喷射注浆；深层旋喷时，先喷浆后旋转和提升；

步骤7、清洗和移位：

喷浆成桩结束后，拔出所述钻杆，清洗所述高压注浆泵、所述钻杆及高压浆液管路，然后将所述三重管高压旋喷桩移位，进行下一根桩的施工。

2.根据权利要求1所述的一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：所述步骤4中的所述设计参数包括水压30～40MPa，水流量75L/min；气压0.5～0.7MPa，气流量12L/min；水泥浆压1.5～2.5MPa，水泥浆流量100L/min；所述三重管高压旋喷桩的钻机提升速度16～20cm/min，回转速度20r/min；所述水泥浆中的水泥采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥掺入量为30％，水灰比为1.0，28天无侧限抗压强度为≥1.0MPa。

3.根据权利要求1所述的一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：所述步骤1中施工场地的平整度为+100mm或-100mm，施工场地的平整标高比三重管高压旋喷桩的桩头标高高出不少于1000mm，施工场地作业面的宽度不少于2m。

4.根据权利要求1所述的一种潜孔冲击式三重管高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：所述步骤5中水泥浆的配置，具体为：

拌制水泥浆时，所述三重管高压旋喷桩的水泥浆液按试验及设计要求确定的配合比进行配制，搅拌水泥浆时，先将水加入搅拌桶中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌10min-20min。