高压旋喷桩在基坑开挖支护施工中的应用

黄丽

（广西壮族自治区冶金建设公司，广西壮族自治区 柳州 545002）

1 工程概况

金沙角项目1#、6#楼工程位于柳州市城中区，总建筑面积约45893.17m2，其中1#楼套型建筑面积15178.32m2，6#楼套型建筑面积13241.56m2。1#楼主楼基础超挖基坑底部外侧分别布置141根旋喷桩，旋喷处理从-12.05m(77.5m)位置开始，桩端处理深度为主楼基础基坑开挖面以下3.5m，旋喷桩桩长为5.8m；6#楼主楼基础超挖基坑底部外侧分别布置158根旋喷桩，旋喷处理从-12.05m(77.5m)位置开始，桩端处理深度为主楼基础基坑面以下3.5m，旋喷桩长5.8m。采用三重管高压旋喷灌浆方法进行基坑帷幕隔水，单排设计，防渗帷幕轴线位于距地下室轮廓线约1.20m处。帷幕防渗施工地层为主楼基坑超挖部分绝对标高77.5m下5.8m范围内土层，使1#、6#号主楼基础超挖基坑形成四周封闭系统。

2 高压喷射灌浆施工参数选取

对于高压旋喷桩来说，其喷射灌浆是施工核心环节之一。而对于喷射灌浆来说，其相关工艺参数的选取是关键核心。正确地选取灌浆施工参数将有效地确保旋喷桩施工质量。本工程高压旋喷桩设计桩径1.20m，孔距 0.9m，搭接厚度0.3m，根据施工经验选定施工工艺参数为：水压力控制在32-35Mpa，水流量：70～75L/min，风压力：0.6-0.8Mpa，风流量：1.6～2.0m3/min，水泥浆压力：0.5-0.7 Mpa，水泥浆流量：70-85L/min，水泥浆比重：1.60-1.65，提升速度：5～12cm/min。

3 高压旋喷桩施工技术

3.1 施工流程

为了有效地确保本工程旋喷桩施工质量，对其施工采取严格的工艺环节步骤进行。所采取的高压旋喷桩施工顺序为：清表整平地面'钻机定位'成孔、贯入注浆管'制备水泥浆液'喷射注浆'拨管、清洗管路'移位'重复前步骤，最后完成余桩。

3.2 施工方法

施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固范围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩。结合工程实践，笔者总结其具体的施工步骤为：（1）钻机定位：钻机需平置于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，竖直度控制在1.5%桩长内。（2）钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置（预定加固范围最深点）。（3）制浆：本项目旋喷桩喷射注浆材料采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，试桩时选取不同的水灰比，以确定最佳的旋喷效果。（4）试管：当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。（5）高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。（6）喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。（7）注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。（8）移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。

3.3 旋喷桩施工检查

为了有效地确保高压旋喷桩的成桩质量，必须从施工前到施工结束整个施工过程都采取严格的施工检查。加强施工机械设备准备，钻机提升所用电动机应能保证钻杆顺利提升，钻杆旋转所用电机能保证钻杆顺利按正常匀速旋转，防止出现卡钻和堵管现象。作好材料准备和现场其它准备工作，主要准备P.O42.5普通硅酸盐水泥，对进场水泥作好检验，质量要满足试桩材料要求。现场所用搅拌桶、电动机及相关施工工具安装调试完好，比重仪、钢尺和垂球等检查仪器准备好，确保能顺利施工。加强施工过程控制，开钻前检查钻杆的垂直度和钻杆长度满足钻孔深度，孔底注浆稳定一段时间并由现场值班技术人员检查后才能上提，认真监督提升速度和旋转速度，出现卡钻后要重新下钻注浆，下钻深度为10cm，确保整个施工处于可控状态。具体采取的施工检查措施如下：

（1）施工前检查。在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查。原材料（包括水泥、掺合料及速凝剂、悬浮剂等外加剂）的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；浆液配合比是否合适工程实际土质条件；机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆（特别是多重钻杆）、钻头及导流器畅通无阻；检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于2孔，必要时调整喷射工艺参数。施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。

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（2）施工中检查。对于旋喷桩施工中重点检查环节主要是表现在：钻杆的垂直度及钻头定位；水泥浆液配合比及材料称量；钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；孔位处的冒浆状况；喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。

（3）施工后检查。旋喷桩成桩后主要对加固土体进行检查，包括：固结土体的整体性及均匀性；固结土体的有效直径；固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；固结土体的抗渗性。

3.4 旋喷桩施工技术标准

施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后1周，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。质量检验数量、部位：检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，对不足20孔的工程，至少应检验2个点，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。检验方法：旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。结合实践，笔者总结出旋喷桩在检查中应当控制的技术标准如表1所示。

结语

文章通过结合某基坑支护中采取高压旋喷桩施工实例，分析了基坑边坡支护方案的选择，对该基坑采用高压旋喷桩进行支护，总结了旋喷桩施工中相关参数地选取经验，同时总结出旋喷桩施工的质量控制要点，最后还提出旋喷桩施工质量验收标准，为同类工程提供有价值的参考。

[1]郑卫红.高压旋喷桩在某基坑止水处理中的应用[J].中国新技术新产品，2011，28（06）：118～119.

[2]张小妮，李晨.高压旋喷桩止水帷幕在深基坑中的应用 [J].建筑技术开发，2009，27（10）：31～33.

[3]蔡琴芳.高压旋喷桩在基坑工程中的应用[J].科技传播，2011，31（04）：57～58.

[4]柳州市金沙角项目1#、6#楼工程深基坑开挖与支护施工方案[Z].