双液速凝高压旋喷桩的施工方法与流程

本发明涉及建筑工程施工的技术领域，尤其涉及一种应用于地下工程的抢险、堵漏、快速加固、地下水极不稳定的软弱地基加固的双液速凝高压旋喷桩的施工方法。

背景技术：

旋喷注浆法兴起于20世纪70年代，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆形成凝结体，借以达到加固地基的目的。

普通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，从而加固至地表，但是普通旋喷桩存在一些缺陷：

(1)由于旋喷施工后的水泥浆液流动性比较强，处于流动性的泥浆状态，其达到初凝所需要的时间比较长，至少需要1天，而且由于普通旋喷桩的浆液流动性比较强，因此水泥浆液的用量比较多，比较耗费成本和资源；

(2)普通旋喷桩在旋喷过程种，粉尘污染比较严重、地下管线会出现堵塞情况；

(3)由于旋喷技术的凝固时间比较长，浆液无法快速凝固，所以在抢险堵漏达不到很好的效果，而且浆液流失严重；

(4)当地下土层存在流动水时，普通旋喷技术不能在有地下水流动的土层中使用，因为浆液流动性强，再加上地下水是流动的，所以浆液受退潮涨潮张力的影响，水泥浆液会流失，出现严重的漏浆和跑浆的问题，从而导致了最终成不桩，无法对地基进行加固或进行帷幕止水的问题。

现有中也有采用wss注浆工艺从而来改变原土体的物理性质，wss注浆工艺采用钻机进行深孔注浆加固，从而达到加固地基的目的，但是采用wss注浆也存在一些缺陷和问题:

(1)传统wss注浆工艺中的浆液比较分散型，所以很难均匀成桩；

(2)传统的wss注浆工艺中浆液压力有限、容易抱死钻杆，而且工作效率非常低；

(3)传统的wss注浆工艺中浆液同步，所以会导致浆液浪费；

(4)传统的wss注浆工艺中经常采用多种浆液注浆，所以经常出现堵管埋钻；

(5)由于传统的wss注浆工艺中泵的出浆液是同步的，管道最高不超过5mpa，动力不足，泵容易出现问题，不适合流动水区止水帷幕施工。

因此，亟待提供一种在地下有流动性水流情况下可以使浆液快速速凝成桩、可以将水玻璃水泥浆等同时送入涌水渗漏点，快速完成抢险堵漏或加固的施工方法。

技术实现要素：

针对现有技术存在的普通旋喷桩在地下有流动水情况下难以成桩、普通旋喷施工过程中浆液凝固时间长、浆液流动性强、浆液浪费严重、wss注浆工艺容易抱死钻杆、工作效率非常低、浆液呈分散型难以成桩等不足之处，本发明所要解决的技术问题在于提供一种采用水玻璃及水泥浆按2：1的比例喷出、喷出后浆液在混合后可以在2分钟内凝固成桩、节约施工时间、避免水泥浆的浪费、节省原材料、而且双液速凝高压旋喷桩采用多功能大型钻机，其动力足够大，有效解决浆液速凝导致埋钻等难题的双液速凝高压旋喷桩。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双液速凝高压旋喷桩的施工方法，包括以下施工步骤：

步骤1)桩位测定：通过全站仪及水准仪等测距系统测定双液速凝高压旋喷桩的施工轴线，并进行复核验线，确认施工轴线合格后，利用钢尺和轴线进行桩位的布设并用竹子钉紧，每一根桩位对应一根竹子，使桩孔中心移位偏差小于20mm，完成对桩位的测定；

步骤2)清挖排障：对施工现场出现的地上及地下的障碍物等进行开挖和清理，同时设置排浆沟等，对需要迁改的管线进行迁改，保证施工场地的平整；

步骤3)钻机调试：对型号为gl6000s的多功能全液压钻杆机的钻杆进行调试，连接配套电路管路等并测试泵体运行状态是否正常,机械安装调试阶段，必须对每颗螺丝进行紧固，对每个部位仔细检查后，方可投入试桩或成桩作业中；

步骤4)钻机就位：对双液速凝高压旋喷桩进行调平和对中处理，使多功能全液压钻杆机的钻杆和桩位偏差不超过5cm，调试搅浆机和变频高压泵的频率，确认搅浆机和变频高压泵的运转正常；

步骤5)钻孔至设计深度：检查多功能全液压钻杆机钻杆的长度，确定桩顶及桩底的标高并喷水钻孔，使钻孔底标高满足预设的深度，进行低压射水实验，检查注浆管的两个喷嘴和压力是否正常；

步骤6)拌制水泥浆：按照预设的水灰比将水和水泥混合，并利用搅拌机搅拌均匀，得到混合物，采用筛网对所述混合物进行过滤处理，得到目标浆液-水泥浆；

步骤7)调制水玻璃：用水与水玻璃进行稀释得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的浓度为9-25be；

步骤8)双液高压旋喷：通过钻杆注浆管将水泥浆和水玻璃两种材料按一定的比例2:1混合，变频高压泵以20-30mpa的压力将水泥浆和水玻璃浆液通过双液速凝高压旋喷桩的泵体泵出；

步骤9)喷射注浆完成：双液速凝高压旋喷桩将水泥浆及水玻璃按2：1比例从钻杆底部的两个喷嘴喷出后，所述水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部经旋转搅拌混合及固结，使得水泥浆速凝成桩，完成一根桩的施工。

优选地，所述施工步骤进一步包括：

步骤10)移机下一桩：双液速凝高压旋喷桩完成一根桩后，继续将多功能全液压钻杆机移机至下一根桩桩位，重复步骤6-步骤10，进行下一桩的施工。

优选地，步骤3中所述多功能全液压钻杆机的机头设置为360°无死角转动以便于抢险时在狭窄位置施工，所述多功能全液压钻杆机选用高速动力头时，所述动力头转速包括：低速为8-275r/min、高速为16-550r/min，所述多功能全液压钻杆机的动力头扭矩为6000n.m-3000n.m，动力头行程为3000mm，所述多功能全液压钻杆机的动力比较大，以便预防操作中出现因速凝导致的抱钻埋钻等问题。

优选地，步骤9中所述钻杆的规格为φ60-φ89×2500mm，以免喷液时由于扭矩过大而造成钻杆断裂，所述钻杆上垫有高强密封垫，当前一节钻杆喷完需要拆钻杆时，必须先用清水把钻杆内残余的双液冲洗出喷嘴。

优选地，步骤6中所述预设的水灰比为1：1，所述水泥采用p.o42.5普通硅酸盐水泥，所述搅拌机搅拌水泥的时间2-5分钟，用搅拌机搅拌并过滤后得到的水泥浆倒入浆桶。

优选地，步骤8中所述双液速凝高压旋喷桩采用二重管法，所述双液速凝高压旋喷桩的泵体为变频高压泵，所述多功能全液压钻杆机将带有两个喷嘴的注浆管钻进至钻孔的预设深度位置，当所述注浆管达到预设的深度时，所述变频高压泵将步骤6中搅拌得到的水泥浆和步骤7中调制得到的水玻璃分别运送至注浆管内，通过多功能全液压钻杆机底部的两个喷嘴分别旋喷出水泥浆和水玻璃，所述多功能全液压钻杆机带动喷嘴旋转并自下而上提升进行喷射作业。

优选地，步骤8中所述双液速凝高压旋喷桩的泵体采用三缸分离泵体，其中，二缸出水泥浆，一缸出水玻璃，最后通过多功能全液压钻杆机下方注浆管的两个喷头通过泵体分别喷射出水泥浆及水玻璃，从两个喷头喷出的所述水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部通过多功能全液压钻杆机的钻杆旋转搅拌混合并以一定的速度向上提升以实现水泥浆速凝成桩，所述水泥浆和水玻璃速凝成桩所需要的时间小于2分钟。

优选地，所述双液速凝高压旋喷桩采用双喷嘴特制钻头，所述双喷嘴特制钻头分别设置于多功能全液压钻杆机的底部以避免堵钻。

优选地，所述双喷嘴特制钻头喷出水泥浆和水玻璃时的旋转速度为5-25cm/min，所述多功能全液压钻杆机的钻杆带动喷嘴向上提升的提升速度为10-25cm/min。

优选地，所述变频高压泵的上方安装有两个压力表，所述压力表的压力可达30mpa，所述变频高压泵的两边还安装有安全阀，所述变频高压泵内的压力超过45mpa时，所述安全阀会自动冲开泄压。

相比于现有技术，本发明的方案至少包含如下有益效果：

(1)本发明的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，包括桩位测定、清挖排障、钻机调试、钻机就位、钻孔至设计深度、拌制水泥浆、调制水玻璃、双液高压旋喷、喷射注浆完成、移机下一桩等施工步骤，与传统普通旋喷桩施工工艺相比，本发明通过多功能全液压钻杆机下方的两个喷头通过泵体分别喷射出水泥浆及水玻璃，喷出的水泥浆和水玻璃比例为2：1，从两个喷头喷出的水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部旋转搅拌混合，从而实现水泥浆的速凝成桩，水泥浆和水玻璃速凝成桩所需要的时间小于2分钟，大大地提高了施工效率，解决现有地表存在流动水普通旋喷桩不能成桩的问题，通过本发明的施工方法非常方便实现浆液的速凝成桩、有效成桩，而且水玻璃和水泥浆速凝成桩的时间不超过2分钟，速凝时间非常短、浆液的流动性比较弱，水泥浆的用量也比较少、可以节约浆液的用量、而且可以避免地下管线的堵塞。

(2)本发明的双液速凝高压旋喷桩的施工方法采用多功能全液压钻杆机、双喷嘴特制钻头、三缸分离泵体，通过双喷嘴特制钻头将水玻璃及水泥浆分别喷出，然后同时送入涌水渗漏点，然后速凝成桩，快速完成抢险堵漏或加固，堵漏效果好，不会出现反复涌漏，能定点定位加固，减少水泥浆与水玻璃等原材料的浪费流失，大大的节约成本，同时又避免因水泥浆流失而造成的地下管道等公用设施的堵塞问题，解决传统注浆施工难以避免的堵塞及破坏地下管道设施。

(3)本发明的双液速凝高压旋喷桩解决现有技术中存在的旋喷桩与wss双液注浆加固的不足之处，打破传统的各施工工艺的缺陷，快捷有效的解决地下工程施工中遇到的涌水涌砂问题，节约了各类抢险堵漏工程的施工时间，节省了施工过程中原材的浪费，最大限度的减少了施工污染。

(4)双液速凝高压旋喷桩采用双喷嘴特制钻头，通过双喷嘴特制钻头喷出双液浆，在喷出后再旋转混合，解决传统旋喷的单喷嘴钻头存在容易堵钻的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本发明的双液速凝高压旋喷桩的施工步骤示意图；

图2是本发明的双液速凝高压旋喷桩的施工方法的效果示意图；

图3是传统工艺中的普通旋喷桩的施工效果示意图。

图中，多功能全液压钻杆机1、搅浆机2、变频高压泵3、筛网4、喷嘴5、浆桶6、注浆管7、吸浆管8。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，是关于本发明提供了一种双液速凝高压旋喷桩的施工步骤图,具体包括如下步骤：

步骤1)桩位测定：通过全站仪及水准仪等测距系统测定双液速凝高压旋喷桩的施工轴线，并进行复核验线，确认施工轴线合格后，利用钢尺和轴线进行桩位的布设并用竹子钉紧，每一根桩位对应一根竹子，使桩孔中心移位偏差小于20mm，完成对桩位的测定；

步骤2)清挖排障：对施工现场出现的地上及地下的障碍物等进行开挖和清理，同时设置排浆沟等，对需要迁改的管线进行迁改，保证施工场地的平整；

步骤3)钻机调试：对型号为gl6000s的多功能全液压钻杆机1的钻杆进行调试，连接配套电路管路等并测试泵体运行状态是否正常,机械安装调试阶段，必须对每颗螺丝进行紧固，对每个部位仔细检查后，方可投入试桩或成桩作业中；

步骤4)钻机就位：对双液速凝高压旋喷桩进行调平和对中处理，使多功能全液压钻杆机1的钻杆和桩位偏差不超过5cm，调试搅浆机2和变频高压泵3的频率，确认搅浆机2和变频高压泵3的运转正常；

步骤5)钻孔至设计深度：检查多功能全液压钻杆机1钻杆的长度，确定桩顶及桩底的标高并喷水钻孔，使钻孔底标高满足预设的深度，进行低压射水实验，检查注浆管7的两个喷嘴5和压力是否正常；

步骤6)拌制水泥浆：按照预设的水灰比将水和水泥混合，并利用搅拌机搅拌均匀，得到混合物，采用筛网4对所述混合物进行过滤处理，得到目标浆液-水泥浆；

步骤7)调制水玻璃：用水与水玻璃进行稀释得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的浓度为9-25be；

步骤8)双液高压旋喷：通过钻杆注浆管7将水泥浆和水玻璃两种材料按一定的比例2:1混合，变频高压泵3以20-30mpa的压力将水泥浆和水玻璃浆液通过双液速凝高压旋喷桩的泵体泵出；

步骤9)喷射注浆完成：双液速凝高压旋喷桩将水泥浆及水玻璃按2：1比例从钻杆底部的两个喷嘴5喷出后，所述水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部经旋转搅拌混合及固结，使得水泥浆速凝成桩，完成一根桩的施工。

步骤10)移机下一桩：双液速凝高压旋喷桩完成一根桩后，继续将多功能全液压钻杆机1移机至下一根桩桩位，重复步骤6-步骤10，进行下一桩的施工。

如图2所示，是采用本发明的双液速凝高压旋喷桩的施工方法的效果示意图，通过本发明的施工方法可以解决在靠近海边、江河边受潮水影响地下水位极不稳定的区域普通旋喷桩难以成桩的问题，本发明的施工方法非常适用于地下水极不稳定的软弱地基加固处理或止水桩施工，而采用本发明的双液速凝高压旋喷桩施工，能快速凝固成桩，因为喷出来的水玻璃和水泥浆经过旋转搅拌可以快速固结在一起，以达到加固或止水的效果，从而有效应对地下水位不稳定带来的不利影响。

如图3所示，是现有中存在的普通旋喷桩的施工效果图，现有的普通旋喷桩的浆液由于浆液流动性比较强，所以当地下土层存在流动水时，普通旋喷技术不能在有地下水流动的土层中使用，因为浆液流动性强，再加上地下水是流动的，所以浆液受退潮涨潮张力的影响，水泥浆液会流失，出现严重的漏浆和跑浆的问题，最终成不了桩。

另外，本发明的双液速凝高压旋喷桩的施工方法采用水泥浆和水玻璃浆液为注浆材料，可减少水泥浆的凝固时间，防止水泥浆被地下水冲蚀而不宜固结，并能明显提高旋喷固结体的堵水防渗性能，也非常适用于地下工程的抢险、堵漏、快速加固等地下施工，适用于支护桩、地下连续墙，沉井等各种形式的桩间漏水、涌沙，基底反涌等情况的快速抢险加固，对漏水、涌沙可以快速止漏，避免长时间涌漏造成基坑变形过大、地面坍塌等险情。

具体地，本发明的施工步骤3中多功能全液压钻杆机1的机头设置为360°无死角转动，这样设计主要是为了方便抢险时的狭窄位置施工，多功能全液压钻杆机1选用高速动力头，关于动力头转速有低速为8-275r/min、高速为16-550r/min，动力头扭矩为6000n.m-3000n.m，动力头行程为3000mm，可见多能全液压钻杆机1的动力比较大，可以有效预防操作中出现因速凝导致的抱钻埋钻等难题。

具体地，本发明施工步骤9中的钻杆所选用的规格为φ60-φ89×2500mm，采用高质量规格的φ60-φ89钻杆，可以避免因扭矩过大而造成钻杆断裂，本发明的钻杆上垫有高强密封垫，增强钻杆的密封性能，当前一节钻杆喷完需要拆钻杆时，必须先用清水把钻杆内残余的双液冲洗出喷嘴5。

本发明实施例具体实现时，本发明施工步骤6中预设的水灰比为1：1，其中，水泥采用p.o42.5普通硅酸盐水泥，所述搅拌机搅拌水泥的时间2-5分钟，用搅拌机搅拌并过滤后得到的水泥浆倒入浆桶6，通过采用筛网4可以把水泥硬块剔出，过滤出来的水泥浆液温度控制在5～40℃之间，当水泥浆液的温度超过45℃时，要做废浆处理，不得使用；气温在10℃以上时水泥浆液存放时间不超过3小时，气温在10℃以下时水泥浆液存放时间不超过5小时，超过上述时效，做废浆处理，不得使用。

本发明在水灰比例固定为1：1的条件下，对水玻璃进行稀释得到不同水玻璃浓度对抢险、堵漏、加固、软基处理的凝固时间关系下表1所示：

表1

浆液配合比

表1中，水玻璃模数一般在2.4～3.3之间，水玻璃在水溶液中稀释后，水玻璃的浓度用波美度be表示,常用水玻璃的密度一般为1.36～1.50相当于波美度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，从表中可以看出水玻璃稀释后，在水溶液中的水玻璃的含量越高，凝固时间越长。

本发明具体实现时，本发明的施工步骤8中的双液速凝高压旋喷桩采用二重管法，其中，双液速凝高压旋喷桩的泵体为变频高压泵3，变频高压泵3采用三缸分离泵体，二缸出水泥浆，一缸出水玻璃，其中，水泥浆和水玻璃混合的比例为2：1时速凝效果最佳，这是经过多次实验得出，如表1所示，在同等的配比下，水泥与水玻璃混合2:1时达到最佳效果，凝固速度快、强度高，且节省原材，比传统的wss注浆1:1双缸同步效果更佳。

本发明施工步骤8中的多功能全液压钻杆机1将带有两个喷嘴5的注浆管7钻进钻孔的预设深度位置，当注浆管7达到钻空预设的深度时，变频高压泵3将步骤6中搅拌得到的水泥浆和步骤7中调制得到的水玻璃分别运送至注浆管7内，在变频高压泵3的作用下，浆液通过多功能全液压钻杆机1底部的两个喷嘴5分别旋喷出水泥浆和水玻璃，多功能全液压钻杆机1带动两个喷嘴5旋转并自下而上提升进行喷射作业，从两个喷头喷出的水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部通过多功能全液压钻杆机1的钻杆旋转搅拌混合，并以一定的速度向上提升以实现水泥浆速凝成桩，其中，水泥浆和水玻璃速凝成桩所需要的时间小于2分钟。

本发明的双液速凝高压旋喷桩采用双喷嘴特制钻头，通过双喷嘴特制钻头喷出双液浆，在喷出后再旋转混合，可以解决传统旋喷的单喷嘴钻头存在容易堵钻的问题。

本发明的双喷嘴特制钻头喷出水泥浆和水玻璃时的旋转速度为5-25cm/min，所述多功能全液压钻杆机1的钻杆带动喷嘴5向上提升的提升速度为10-25cm/min。

综上所述，本发明的双液速凝高压旋喷桩的施工工艺和传统工艺进行对比情况如表2所示

表2

传统工艺与双液速凝高压旋喷桩的优缺点对比

传统工艺与双液速凝高压旋喷桩的优缺点对比

实施例1：

关于本发明双液速凝高压旋喷桩的速凝成桩的施工流程,具体包括如下步骤：

步骤1)桩位测定：通过水准仪测距系统测定双液速凝高压旋喷桩的施工轴线，并进行复核验线，确认施工轴线合格后，利用钢尺和轴线进行桩位的布设并用竹子钉紧，每一根桩位对应一根竹子，使桩孔中心移位偏差小于20mm，完成对桩位的测定；

步骤2)清挖排障：对施工现场出现的地上及地下的障碍物等进行开挖和清理，同时设置排浆沟，对需要迁改的管线进行迁改，保证施工场地的平整；

步骤3)钻机调试：对型号为gl6000s的多功能全液压钻杆机1的钻杆进行调试，连接配套电路管路等并测试泵体运行状态是否正常,机械安装调试阶段，必须对每颗螺丝进行紧固，对每个部位仔细检查后，方可投入试桩或成桩作业中；

步骤4)钻机就位：对双液速凝高压旋喷桩进行调平和对中处理，使多功能全液压钻杆机1的钻杆和桩位偏差不超过5cm，调试搅浆机2和变频高压泵3的频率，确认搅浆机2和变频高压泵3的运转正常；

步骤5)钻孔至设计深度：检查多功能全液压钻杆机1钻杆的长度，确定桩顶及桩底的标高并喷水钻孔，使钻孔底标高满足预设的深度，进行低压射水实验，检查注浆管7的两个喷嘴5和压力是否正常；

步骤6)拌制水泥浆：按照水灰比1：1的比例，将水和水泥混合，先加水，然后再加水泥，并利用搅拌机搅拌均匀，得到混合物，通过筛网4对混合物进行过滤处理，得到目标浆液-水泥浆；

步骤7)调制水玻璃：用水与水玻璃进行稀释得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的浓度为25be；

步骤8)双液高压旋喷：通过钻杆注浆管7将水泥浆和水玻璃两种材料按一定的比例2:1混合，通过变频高压泵3将水泥浆和水玻璃分别运送至注浆管7的吸浆管8内，再通过变频高压泵3以30mpa的压力将水泥浆和水玻璃浆液通过双液速凝高压旋喷桩的泵体泵出；

步骤9)喷射注浆完成：双液速凝高压旋喷桩将水泥浆及水玻璃按2：1比例从钻杆底部的两个喷嘴5喷出后，所述水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部经旋转搅拌混合及固结，使得水泥浆速凝成桩，完成一根桩的施工；

步骤10)移机下一桩：双液速凝高压旋喷桩完成一根桩后，继续将多功能全液压钻杆机1移机至下一根桩桩位，重复步骤6-步骤10，进行下一桩的施工。

实施例2：

本发明在变频高压泵3的上方安装有两个压力表，其中，压力表的压力可达30mpa，变频高压泵3的两边还安装有安全阀，注浆时，当变频高压泵3内的压力超过45mpa时，安全阀会自动冲开泄压，从而起到保护设备的作用，后台操作人员在注浆前必须根据现场需求调配好水玻璃与水泥的配比，做好实验后再开始注浆，观察压力表与吸浆管8流速情况，吸浆管8必须采用透明钢丝波纹管，以便观察吸浆管8内浆液的情况，有情况要立刻与前台操作人员沟通并快速处理。

实施例3：

本发明的双液速凝高压旋喷桩的速凝成桩可以应用于隧道洞门破洞前的水平加固，在隧道顶部做水平咬合加固会更加安全，避免破洞时造成拱顶漏水坍塌等险情，如遇流沙等特殊地层，在每个孔口安装好防反涌法兰装置后再施工，管棚的施工如因注浆效果不好而无法顺利破洞门的，需要在管棚中间施工水平高压速成桩加固后，才方便破洞时的安全。

以上所揭露仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

技术特征：

1.一种双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

步骤1)桩位测定：通过全站仪及水准仪等测距系统测定双液速凝高压旋喷桩的施工轴线，并进行复核验线，确认施工轴线合格后，利用钢尺和轴线进行桩位的布设并用竹子钉紧，每一根桩位对应一根竹子，使桩孔中心移位偏差小于20mm，完成对桩位的测定；

步骤2)清挖排障：对施工现场出现的地上及地下的障碍物等进行开挖和清理，同时设置排浆沟等，对需要迁改的管线进行迁改，保证施工场地的平整；

步骤3)钻机调试：对型号为gl6000s的多功能全液压钻杆机的钻杆进行调试，连接配套电路管路等并测试泵体运行状态是否正常,机械安装调试阶段，必须对每颗螺丝进行紧固，对每个部位仔细检查后，方可投入试桩或成桩作业中；

步骤4)钻机就位：对双液速凝高压旋喷桩进行调平和对中处理，使多功能全液压钻杆机的钻杆和桩位偏差不超过5cm，调试搅浆机和变频高压泵的频率，确认搅浆机和变频高压泵的运转正常；

步骤5)钻孔至设计深度：检查多功能全液压钻杆机钻杆的长度，确定桩顶及桩底的标高并喷水钻孔，使钻孔底标高满足预设的深度，进行低压射水实验，检查注浆管的两个喷嘴和压力是否正常；

步骤6)拌制水泥浆：按照预设的水灰比将水和水泥混合，并利用搅拌机搅拌均匀，得到混合物，采用筛网对所述混合物进行过滤处理，得到目标浆液-水泥浆；

步骤7)调制水玻璃：用水与水玻璃进行稀释得到水玻璃溶液，使得水玻璃溶液的浓度为9-25be；

步骤8)双液高压旋喷：通过钻杆注浆管将水泥浆和水玻璃两种材料按一定的比例2:1混合，变频高压泵以20-30mpa的压力将水泥浆和水玻璃浆液通过双液速凝高压旋喷桩的泵体泵出；

步骤9)喷射注浆完成：双液速凝高压旋喷桩将水泥浆及水玻璃按2：1比例从钻杆底部的两个喷嘴喷出后，所述水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部经旋转搅拌混合及固结，使得水泥浆速凝成桩，完成一根桩的施工。

2.根据权利要求1所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：所述施工步骤进一步包括：

步骤10)移机下一桩：双液速凝高压旋喷桩完成一根桩后，继续将多功能全液压钻杆机移机至下一根桩桩位，重复步骤6-步骤10，进行下一桩的施工。

3.根据权利要求1所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：步骤3中所述多功能全液压钻杆机的机头设置为360°无死角转动以便于抢险时在狭窄位置施工，所述多功能全液压钻杆机选用高速动力头时，所述动力头转速包括：低速为8-275r/min、高速为16-550r/min，所述多功能全液压钻杆机的动力头扭矩为6000n.m-3000n.m，动力头行程为3000mm，所述多功能全液压钻杆机的动力比较大，以便预防操作中出现因速凝导致的抱钻埋钻等问题。

4.根据权利要求1所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：步骤9中所述钻杆的规格为φ60-φ89×2500mm，以免喷液时由于扭矩过大而造成钻杆断裂，所述钻杆上垫有高强密封垫，当前一节钻杆喷完需要拆钻杆时，必须先用清水把钻杆内残余的双液冲洗出喷嘴。

5.根据权利要求1所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：步骤6中所述预设的水灰比为1：1，所述水泥采用p.o42.5普通硅酸盐水泥，所述搅拌机搅拌水泥的时间2-5分钟，用搅拌机搅拌并过滤后得到的水泥浆倒入浆桶。

6.根据权利要求1所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：步骤8中所述双液速凝高压旋喷桩采用二重管法，所述双液速凝高压旋喷桩的泵体为变频高压泵，所述多功能全液压钻杆机将带有两个喷嘴的注浆管钻进至钻孔的预设深度位置，当所述注浆管达到预设的深度时，通过所述变频高压泵将步骤6中搅拌得到的水泥浆和步骤7中调制得到的水玻璃分别运送至注浆管内，通过多功能全液压钻杆机底部的两个喷嘴分别旋喷出水泥浆和水玻璃，所述多功能全液压钻杆机带动喷嘴旋转并自下而上提升进行喷射作业。

7.根据权利要求6所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：步骤8中所述双液速凝高压旋喷桩的泵体采用三缸分离泵体，其中，二缸出水泥浆，一缸出水玻璃，最后通过多功能全液压钻杆机下方注浆管的两个喷头通过泵体分别喷射出水泥浆及水玻璃，从两个喷头喷出的所述水泥浆和水玻璃溶液在桩位底部通过多功能全液压钻杆机的钻杆旋转搅拌混合并以一定的速度向上提升以实现水泥浆速凝成桩，所述水泥浆和水玻璃速凝成桩所需要的时间小于2分钟。

8.根据权利要求6所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：所述双液速凝高压旋喷桩采用双喷嘴特制钻头，所述双喷嘴特制钻头分别设置于多功能全液压钻杆机的底部以避免堵钻。

9.根据权利要求8所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：所述双喷嘴特制钻头喷出水泥浆和水玻璃时的旋转速度为5-25cm/min，所述多功能全液压钻杆机的钻杆带动喷嘴向上提升的提升速度为10-25cm/min。

10.根据权利要求6所述的双液速凝高压旋喷桩的施工方法，其特征在于：所述变频高压泵的上方安装有两个压力表，所述压力表的压力可达30mpa，所述变频高压泵的两边还安装有安全阀，所述变频高压泵内的压力超过45mpa时，所述安全阀会自动冲开泄压。

技术总结

本发明公开了一种双液速凝高压旋喷桩的施工方法，该施工方法包括桩位测定、清挖排障、钻机调试、钻机就位、钻孔至设计深度、拌制水泥浆、调制水玻璃、双液高压旋喷、喷射注浆完成、移机下一桩等步骤，与传统普通旋喷桩施工工艺相比，本发明通过多功能全液压钻杆机下方的两个喷头通过泵体分别喷射出水泥浆及水玻璃，再从多功能全液压钻杆机底部的喷头喷出的水泥浆和水玻璃溶液，并在桩位底部旋转搅拌混合，从而实现水泥浆的速凝成桩，解决现有地表存在流动水普通旋喷桩不能成桩的问题，通过本发明的施工方法使得浆液快速成桩、有效成桩、成桩时间非常短，而且浆液的流动性比较弱，水泥浆的用量也比较少、节约浆液的用量、避免地下管线的堵塞。

技术研发人员：郝以郎

受保护的技术使用者：广州捷盈工程有限公司

技术研发日：2021.05.25

技术公布日：2021.08.10