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。施工占地少、振动小、噪音较低,但容易污染环境,成本较高,对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。
高压旋喷桩根据注浆管类型不同分为单管法、双管法、三管法等。适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、素填土、碎石土的地基处理。
单管:利用高压泥浆泵等装置,以20MPa~30MPa的压力,将浆液从喷嘴中喷射出去,冲击破坏土体,同时借助注浆管的提升和旋转,使浆液与崩落下来的土混合搅拌,经过一定时间的凝固,在土中形成圆柱状的固结体。单管法形成的固结体直径较小。
双管:使用同轴二重注浆管同时输送两种介质,通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴,同时喷射高压浆液(20MPa~30MPa)和空气(0.7MPa~0.8MPa)两种介质,在高压浆液流和它外围环绕气流的共同作用下冲击破坏土体,破坏土体的能量显著增大。固结体的直径比单管法有明显增加。
三管:三重管法使用分别输送气、水、浆三种介质的三重注浆管,在压力20MPa~50MPa的高压或超高压水射流的周围环绕0.7MPa左右的圆筒状气流,利用高压水气同轴喷射流冲切土体,形成较大的空隙,另由泥浆泵注入压力为2MPa~5MPa的浆液充填。当采用不同的喷射方式时,可形成各种形状的凝固体。
多重管法是先在地面钻一个导孔,然后置入多重管,用旋转超高压水射流(压力约40MPa)切削破坏四周土体,冲击下来的土和石随着泥浆用真空泵从多重管中抽出。如此反复冲抽,在土体中形成一个较大的空间。装在喷嘴附近的超声波传感器及时测出空间直径和形状,最后根据工程要求选用浆液、砂浆、砾石等材料充填。固结体的旋喷直径一般达2.0m~4.0m,并可做到智能化管理。