DB42/T 2090-2023 全方位高压喷射注浆技术规程
DB42/T 2090-2023 The Specification for Whole-process High-pressure Jet Grouting Technology
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-
2023年08月
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内容描述
ICS93.020
CCSP10
DB42
湖北省地方标准
DB42/T2090—2023
全方位高压喷射注浆技术规程
Codeofpracticeforomnibearinghighpressurejetgrouting
2023-08-14发布2023-12-14实施
湖北省住房和城乡建设厅
联合发布
湖北省市场监督管理局
DB42/T2090—2023
目次
前言................................................................................III
1范围...............................................................................1
2规范性引用文件.....................................................................1
3术语和定义.........................................................................1
4符号...............................................................................3
5基本规定...........................................................................3
6设计...............................................................................3
一般要求.......................................................................3
隔水帷幕.......................................................................4
地基加固.......................................................................5
基坑支护.......................................................................5
7施工...............................................................................5
一般要求.......................................................................5
施工设备及机具.................................................................6
施工准备.......................................................................6
施工工艺.......................................................................7
地内压力控制...................................................................9
施工控制要点...................................................................9
施工监测.......................................................................9
施工安全措施..................................................................10
环境保护措施..................................................................10
8质量检查与验收....................................................................11
一般要求......................................................................11
施工前检查....................................................................11
施工过程检查..................................................................11
成桩质量验收..................................................................12
附录A(资料性)全方位高压喷射注浆设备选型参照表....................................14
附录B(资料性)施工记录表..........................................................17
I
DB42/T2090—2023
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由湖北省住房和城乡建设厅提出并归口管理。
本文件起草单位:武汉誉城建设集团有限公司、上海隧道工程有限公司、城盾隧安地下工程有限公
司、武汉市政工程设计研究院有限责任公司、武汉誉城千里建工有限公司、武汉桥建集团有限公司、中
煤科工集团武汉设计研究院有限公司、武汉飞虹工程管理咨询有限公司、中国市政工程中南设计研究总
院有限公司。
本文件主要起草人:盛华、汪小南、陈建斌、万纯斌、冯师、叶井亮、李永迪、徐杨青、吴伟文、
余璟、彭定新、卢方伟、张守城、邓涛、郭文增、邓文辉、李俊、罗汝勤、丁兴荣、谢辉、龚成、余杰、
倪威、郑耀武、朱雁飞、李沫汝、吴锡、杨飞、陈娟、郑立群、蔡清、来颖、江强强、黄伟、李倩、魏
辰。
本文件实施应用中的疑问,可咨询湖北省住房和城乡建设厅,联系电话:027-68873088,邮箱:
;在执行过程中如有意见和建议请邮寄武汉誉城建设集团有限公司(地址:湖北省
武汉市武昌区中北路151号(武汉控股大厦)2001-2010号,邮编:430060;电话:027-88779939;邮箱
690728138@)。
III
DB42/T2090—2023
全方位高压喷射注浆技术规程
1范围
本文件规定了全方位高压喷射注浆技术应用的成桩设计、施工、质量检查与验收要求,确立了全方
位高压喷射注浆法的程序。
本文件适用于湖北省房屋建筑、市政工程,其他工程可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB175通用硅酸盐水泥
GB12523建筑施工场界环境噪声排放标准
GB/T20973膨润土
GB50007建筑地基基础设计规范
GB50202建筑地基基础工程施工质量验收标准
GB50205钢结构工程施工质量验收标准
GB50300建筑工程施工质量验收统一标准
GB50497建筑基坑工程监测技术标准
GB50870建筑施工安全技术统一规范
HG/T20691高压喷射注浆施工技术规范
JGJ33建筑机械使用安全技术规程
JGJ46施工现场临时用电安全技术规范
JGJ59建筑施工安全检查标准
JGJ63混凝土用水标准
JGJ79建筑地基处理技术规范
JGJ120建筑基坑支护技术规程
JGJ146建设工程施工现场环境与卫生标准
JGJ/T199型钢水泥土搅拌墙技术规程
DB42/T159基坑工程技术规程
DB42/T169岩土工程勘察规程
DB42/242建筑地基基础技术规范
T/CCES20全方位高压喷射注浆技术规程
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
全方位高压喷射注浆omnibearinghighpressurejetgrouting
1
DB42/T2090—2023
利用可垂直、水平、倾斜等全方位施工的高压喷射注浆设备和具备排气、强制排浆以调控地内压力
的钻具,通过喷射流切割土体并与土体拌合形成水泥土加固体的地基处理方法,具有对周边环境影响小
的特点。
喷射流jet
用于切割、搅拌土体的水泥浆(水)或水泥浆(水)和同轴高压空气的高压混合射流。
前端总成装置front-endassemblydevice
位于钻具最前端,集合了钻头、喷射流喷嘴、同轴高压空气喷嘴、回浆口、回流水喷嘴、压力感应
器等部件的装置。
同轴高压空气concentrichighpressureair
包裹在喷射流周围,用于减少喷射流在泥浆中能量损耗的高压空气。
回浆口returningslurryentrance
设置于前端总成装置,用于回收施工中产生的废浆的管口。
回流水backjet
利用射流原理使回浆口周边形成真空,吸入泥浆并通过排泥管路集中排放到地面的高压水流。
回流气backair
在排泥管路中通过气举作用辅助排浆的高压空气。
地内压力undergroudpressure
施工期间前端总成装置压力感应器位置的泥浆压力。
地内压力控制系数undergroundpressurecontrollingcoefficient
地内压力控制数值与施工深度数值的比值。
步进提升或回抽steplift
按预设距离分步提升或回抽钻杆的操作。垂直、倾斜施工时称为“步进提升”,水平施工时称为“步
进回抽”。
定喷directionaljetgrouting
在喷射和移动钻杆过程中,钻杆不转动,使喷嘴对着固定方向喷射,浆液凝固后在土体中形成壁状
加固体的成桩型式。
摆喷pendulumjetgrouting
在喷射和移动钻杆过程中使钻杆在一定角度内来回摆动,浆液凝固后在土体中形成类扇形或圆形
截面加固体的成桩型式。
背喷Oppositejetgrouting
在喷射和移动钻杆过程中,喷射方向背离特定建(构)筑物、管线等被保护对象的喷射方式。
2
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4符号
下列符号适用于本文件。
𝐷——全方位高压喷射注浆法成桩直径(m);
𝑑——分节拆装钻杆重复喷射的距离(m);
𝐸 ——弹性模量(MPa);
𝐾——渗透系数(cm/s);
L ——全方位高压喷射注浆法成桩水平方向桩间距(mm);
L ——全方位高压喷射注浆法成桩垂直方向桩间距(mm);
𝑁——标准贯入击数;
2
𝑞 ——无侧限抗压强度(MN/m);
∆——全方位高压喷射注浆法桩体间的搭接长度(mm)。
5基本规定
全方位高压喷射注浆可应用于隔水帷幕、地基加固、基坑支护等工程。全方位高压喷射注浆的设
计与施工应综合分析工程特点、工程地质和水文地质条件、周边环境、施工条件、材料性能和工程造价
等因素,选择合理的设计方案和施工工艺。
全方位高压喷射注浆适用于素填土、淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土等地层。对
含有大量纤维质的腐殖土,砾石直径过大或含量过多,地下水流速过大的地层,应通过试验确定其适用
性。
对周边环境保护要求高、重要工程或缺乏相关施工经验地区,应根据环境、地质等条件进行工艺
性试桩来确定相关参数。
全方位高压喷射注浆在设计和施工之前应进行工程勘察,工程勘察应满足现行湖北省地方标准
DB42/T169标准的规定。
喷射注浆设计施工前,应具备拟建场地岩土工程勘察资料、建(构)筑物结构等设计文件,并应调
查了解拟建场地施工条件,邻近既有建(构)筑物、市政设施等周边环境条件。
全方位高压喷射注浆法施工材料应满足设计要求,水泥应符合现行国家标准GB175的规定,施工
用水应符合现行行业标准JGJ63的规定。
全方位高压喷射注浆施工质量应满足设计要求并符合现行有关标准规定,应进行质量检查和验收。
6设计
一般要求
6.1.1全方位高压喷射注浆法的设计内容根据其功能需求分别包括成桩方向、单桩成桩形式(摆喷或
定喷)、单桩成桩截面形式、成桩直径、桩长、桩体强度、渗透系数、桩位布置、单桩承载力、复合地
基承载力、水泥品种规格及掺量等。
6.1.2全方位高压喷射注浆水泥浆液宜选用强度等级42.5级及以上的普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐
水泥;水泥掺入比应根据土质条件、水泥土强度、抗渗要求确定,且不宜小于40%。当添加外加剂及掺
合料时,所用外加剂及掺合料的种类、用量应通过试验确定。
6.1.3水泥浆液的水胶比应按工程需求选用,宜为1.0~1.3。
6.1.4全方位高压喷射注浆桩体28d无侧限抗压强度不应小于1.0MPa。
3
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6.1.5全方位高压喷射注浆法成桩直径、桩身强度宜通过现场试桩测试确定。
6.1.6全方位高压喷射注浆桩位布置根据工程需求可采用单排桩、多排桩布置,多排桩可采用矩形布
桩或梅花形布桩。用于隔水帷幕或土体加固时,常用的圆形、半圆形布桩配置可参考表1、表2;用于
复合地基时,布桩配置应符合现行湖北省地方标准DB42/T159的有关规定。
表1圆形布桩
适用条件施工无止水要求施工止水用
基本配置
√3
L 𝐷L ∙𝐷
2
基本间隔L L 𝐷√3
L ∙𝐷3
2L ∙𝐷
4
表2半圆形布桩
适用条件施工无止水要求施工止水用
基本配置
√3
L ∙𝐷
2
基本间隔L 2L 𝐷
1
L ∙𝐷 ∆
2
6.1.7结合成桩方向、桩型及经济性,全方位高压喷射注浆桩体直径宜取2000mm~2600mm。当水平
全圆成桩时,可采用不带同轴压缩空气的方式,桩体直径宜取800mm~1400mm。
6.1.8全方位高压喷射注浆法桩体深度或长度不宜大于60m。
6.1.9全方位高压喷射注浆成孔的轴线允许偏差不应大于孔深的1/150。
6.1.10全方位高压喷射注浆法成桩方向为水平时,与水平线向上的倾斜角度不宜大于15°。
6.1.11成桩方向与竖直方向夹角大于等于30°或成桩方向为水平方向时,宜采用摆喷角度不大于180°
向下喷射成桩形式,有特殊要求时可采用不带同轴高压空气的全圆成桩形式。
隔水帷幕
6.2.1全方位高压喷射注浆用于隔水帷幕时,应根据地下水控制要求确定桩体深度,设计应符合现行
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湖北省地方标准DB42/T159的有关规定。
6.2.2采用全方位高压喷射注浆隔断地下水时,隔水帷幕应穿过含水层,且进入下卧完整的隔水层不
应小于2.0m。采用全方位高压喷射注浆作为深层地下水的悬挂式隔水帷幕时,应根据渗流稳定性计算、
周边环境控制要求和基坑降水环境影响分析等因素确定桩体的深度。
6.2.3全方位高压喷射注浆法用于隔水帷幕时,加固体渗透系数𝐾不应大于1×10-6cm/s,且应满足设
计要求。
6.2.4桩间搭接应充分考虑成桩直径、土体不均匀性、成孔精度、加固土有效厚度等因素。成桩深度
20m以内时,桩间搭接不宜小于300mm,成桩深度大于20m时,桩间搭接不宜小于500mm。
6.2.5全方位高压喷射注浆法用作地下连续墙接缝止水时,宜采用不小于180°的正对接缝摆喷成桩
形式,扇形桩体直径方向与地下连续墙虚拟搭接不宜小于500mm。
6.2.6全方位高压喷射注浆法用作排桩支护的隔渗帷幕时,宜采用正对桩缝扇形摆喷成桩形式,摆喷
成桩角度不宜小于120°。当摆喷角度小于180°时,其桩心间距应与排桩桩心间距一致。
6.2.7对地下存在动水流的特殊情况,应采用先外围后中间的施工顺序,并应自水头高的一端开始施
工,同时要适当考虑增加加固体尺寸,必要时可添加速凝剂。
地基加固
6.3.1全方位高压喷射注浆用于地基加固时,应根据加固形式和使用要求进行设计计算和桩体布置,
设计应符合现行湖北省地方标准DB42/242的有关规定。
6.3.2全方位高压喷射注浆用于地基加固时,加固体的宽度、深度和平面位置应根据土质条件、环境
保护要求等确定。
6.3.3全方位高压喷射注浆用于复合地基设计时,复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试
验确定。初步设计时,也可结合类似工程经验和湖北省地方标准DB42/242中的有关规定估算。
6.3.4全方位高压喷射注浆法用作地下连续墙槽壁加固时,宜采用不大于180°的背向摆喷成桩形式,
其桩心与地下连续墙的净距应根据成桩深度和垂直度偏差确定,且不应小于100mm。
6.3.5成桩方向为水平方向时应符合下列规定:
a)加固区范围应结合作业空间和设备限界设计;
b)桩体上部覆土厚度不宜小于2.0m。
基坑支护
6.4.1全方位高压喷射注浆用于基坑支护结构时,应根据使用功能进行设计计算,设计应符合现行湖
北省地方标准DB42/T159有关规定。
6.4.2全方位高压喷射注浆法作为支护结构的一部分时,其设计应符合下列要求:
a)当全方位高压喷射注浆法内插芯材作为支护结构时,应只考虑内插芯材的刚度。内插芯材型号、
间距应根据计算结果确定,同一区段内应保证墙体刚度的均匀性;
b)在进行支护结构验算时,插入芯材的深度应满足坑底抗隆起、抗倾覆、整体稳定性的要求。
6.4.3全方位高压喷射注浆深度宜超过内插芯材深度的0.5m~1.0m。
7施工
一般要求
7.1.1全方位高压喷射注浆施工前应做好各类资料的收集工作:
a)施工场区的地形、地质、气象、水文及“三通一平”等资料;
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DB42/T2090—2023
b)邻近建(构)筑物、周边地下管线、场内架空线及地下障碍物等相关资料;
c)当地防洪、防汛和环境保护的有关规定。
7.1.2全方位高压喷射注浆施工前应对施工区域及影响范围内的邻近建(构)筑物和地下管线现场踏
勘评估,必要时可开挖探沟确认地下管线位置和走向,并采取合适的监测和保护措施。
7.1.3在邻近建(构)筑物和地下管线进行全方位高压喷射注浆施工前应进行专项方案论证,宜采用
背喷工艺施工,且保留一定安全距离,不应直接对被保护对象的地下结构进行喷射。
7.1.4全方位高压喷射注浆施工前应编制施工方案,正式施工前应根据方案进行试桩施工,以检验地
质情况是否与勘察报告一致,设备性能、施工参数、工效等是否满足要求,根据试桩结果调整施工方案,
确定施工设备及施工技术参数。
7.1.5应根据审批通过后的全方位高压喷射注浆施工方案,逐级向有关人员进行技术交底。
7.1.6原材料进场时,应具有产品合格证、出厂试验报告。进场后,应按国家有关规定进行材料验收
和抽检,确保其质量合格后方可使用。
7.1.7施工过程中应有专人负责质量监测和动态施工控制,进行施工记录,当有异常情况发生时,应
立即暂停施工,并采取必要措施。
7.1.8每米水泥用量应满足设计要求,可按下列公式(1)、(2)验算:
𝑚 𝛼∙𝛽∙𝑚 ∙𝑄∙𝑡···································································(1)
𝛼 1 𝑑/𝐿··········································································(2)
式中:
𝑚——每米设计水泥用量(kg);
𝛼——分节拆装钻杆重复喷射桩体的搭接系数;
𝛽——损耗经验系数,根据施工工艺、地质条件等取值,宜取1.10~1.15,黏性土宜取大值;
𝑚 ——每升水泥浆液中水泥含量(kg/L);
𝑄——喷射流流量(L/min);
𝑡——步进提升或回抽时间(min/m);
𝑑——分节拆装钻杆重复喷射的距离(m);
𝐿——分节拆装钻杆长度(m)。
施工设备及机具
7.2.1全方位高压喷射注浆施工设备及机具应包括:钻机、前端总成装置、多孔钻杆、水龙头、排浆
阀门控制油泵、地内压力监控设备、自动数据显示记录仪、水泥筒仓、大功率动力设备、泥水分离系统、
高压泥浆泵、高压水泵、拌浆系统、空气压缩机、起吊设备等。施工设备可按本规程附录A选用。
7.2.2施工前应根据全方位高压喷射注浆施工工艺、现场场地条件选择合适的设备。
7.2.3全方位高压喷射注浆设备应符合下列要求:
a)空气压缩机输出压力、流量稳定;
b)高压泵输出压力、流量稳定,压力变动幅度应控制在±2MPa范围内;
c)主机应具备自动控制步进提升(回抽)、摆动等功能。
7.2.4全方位高压喷射注浆施工配套设备应根据工程要求进行配置。施工超大直径桩体时,宜选择流
量不小于180L/min的高压泥浆泵。垂直深度在30m以上或砂质土层厚度大于10m的工况施工时,
宜配置外套管。
7.2.5水泥浆液的拌制宜采用自动拌浆系统,自动拌浆系统应每半年检定1次。
施工准备
7.3.1施工前应平整场地,施工材料及设备或车辆荷载满足地面荷载限制要求,根据图纸测量放样,
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开挖样沟,排查市政设施及障碍物情况,设置泥浆存放设施。
7.3.2施工开始前应充分作好准备工作,包括机械设备、机具、器具、管路、材料、水和电等的检查
及验收工作,施工一经开始即应连续进行,避免中断。
7.3.3施工前应检查施工设备中的压力表和流量表、感应器等仪器的校准证书是否在有效期内。
7.3.4供电量应根据施工设备进行计算,每套设备供电容量不宜小于350kW。
7.3.5用水量应根据施工参数进行计算,每套设备供水量不宜小于150L/min,现场用水如无法满足
施工需求,应设置增压泵或水箱。
7.3.6水平方向成桩施工前,应根据施工条件选择合适的作业平台、测斜设备、纠偏钻头、防喷装置、
高扬程泵等。
7.3.7作业平台应进行承载力、刚度及稳定性计算,对一些特殊平台宜进行现场预加载试验并验收,
确保作业平台安全性。
7.3.8施工前应根据邻近建(构)筑物和市政设施的保护要求,完成监测点的布置并进行工程监测。
施工工艺
7.4.1全方位高压喷射注浆施工流程如图1所示。
测量放样
水平孔
二次开孔
垂直、倾斜孔
安装防喷装置
成孔
成孔质量否
满足要求
是
钻头试喷
下放钻杆
调节回流水、回
流气、排浆阀
地内压力及
环境监测
是否满足否
原材料送检控制要求
是
制备浆液提升喷浆
分段拆杆清洗钻杆
喷浆结束泥浆处理
移机就位
图1全方位高压喷射注浆施工流程图
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7.4.2测量放样
施工前,应根据经复核的测量基准点进行准确放样,并对测量基准点及建(构)筑物的基准线采取
相应的保护措施。
7.4.3浆液拌制
浆液拌制应满足下列要求:
a)浆液拌制严禁使用过期和受潮结块的水泥;
b)浆液应搅拌均匀;浆液的储存时间不应大于浆液初凝时间,浆液在泵送前应进行过滤,拌制好
的浆液应随机抽检,对抽检不合格浆液应作为废浆处理;
c)当日平均温度低于5°C或最低温度低于-3°C的条件下施工时,应采取防冻措施,拌浆用水
应提前加热,水温不宜低于25°C,输浆管路用草席包裹进行保温处理;在炎热条件下,用水
温度不应超过35°C,盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态暴露于阳光下不应超过2小时;
d)浆液拌制时间应小于浆液初凝时间。
7.4.4成孔
成孔应符合下列规定:
a)采用工程地质钻机预成孔或全方位高压喷射注浆钻机自行成孔,孔深或孔长应满足喷射流喷
嘴到达设计桩端的要求;
b)水平方向成孔时,应在围护结构或结构墙上用钻机预先开孔,开孔宜采用二次开孔工艺,并安
装防喷装置,防喷装置的底座应与围护结构或结构墙稳固连接,避免工程险情的发生;
c)在易坍塌的土层成孔时,需要在成孔过程中同步加入膨润土泥浆,膨润土应符合现行国家标准
GB/T20973的规定;
d)成孔过程中应及时测斜与纠偏,成孔完毕应抽查成孔质量,对不满足要求的孔洞应重新成孔。
7.4.5钻头试喷
钻头试喷应符合下列规定:
a)全方位高压喷射注浆主机就位后,将钻头吊放入主机动力头内,并安装倒吸空气适配器、安装
水龙头,确认各路管线在通畅的前提下进行试喷;
b)数据记录仪在地面或基坑内无荷载情况下清零,并依次开启回流水、回流气、排浆阀门、主气、
浆,确认管路通畅,数据正常。
7.4.6下放钻杆
分节下放(钻进)钻杆、同步连接数据线、检查钻杆密封圈、并确认数据显示正常,直至将钻具下
放(钻进)至桩端预定位置(在水平施工时需对钻杆姿态进行检测并纠偏,在满足钻杆姿态的情况下,
方可钻进)。
7.4.7提升注浆
提升注浆应符合下列规定:
a)钻杆下放(钻进)到预定深度后,根据工艺要求先开启回流水、回流气、排浆阀门,确认排浆
及地内压力数据正常后,再依次开启主气、浆;
b)喷射成桩时应按设定的喷射角度、步进间隔时间、步进间距、喷射流流量、喷射流压力、摆动
转速等参数进行施工,确认地内压力正常、排浆正常后提升或回抽钻杆;
8
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c)喷浆过程中必须严格根据环境监测数据,通过调节回流水、回流气、排浆阀门大小等措施控制
排浆量,调整和控制地内压力。在施工过程中如出现地内压力异常,应及时调整;
d)喷射施工完毕立即拔出钻杆,并用水冲洗浆液管路(水平施工需对防喷装置进行双液浆回注);
e)移动钻机进行下一孔位施工。
地内压力控制
7.5.1地内压力控制值应根据公式(3)计算:
𝑝 𝜉𝛾 ℎ/10·········································································(3)
式中:
𝑝——地内压力控制值,单位为兆帕(MPa);
𝜉——地内压力控制系数,根据地质条件、环境监测数据等取值,宜取1
定制服务
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