淺談高壓旋噴樁在砂質粉土中的施工質量控制

【摘 要】綜述了高壓旋噴樁在粉質砂土中的作用機理，論述了施工工藝要點及施工質量檢測要點，最后總結性的論述了施工質量控制要點。

【關鍵詞】旋噴樁；鉆機；漿液

高壓旋噴樁是指用鉆機等施工設備將注漿管底部側面的噴嘴送入預定深度后，用高壓泥漿泵將高壓漿液自噴嘴射出以破壞土體，同時借助漿管的旋轉和提升力將漿液與下落土體拌合，經過一定時間后拌合物凝固而形成圓柱狀的固結體與周圍土體共同承受后期荷載。

一、旋噴樁作用機理

高壓旋噴樁是利用鉆機將攜帶噴嘴的注漿管鉆至土層內預定深度，后通過高壓設備將預先配置好的漿液射入土體內，呈脈動狀的具有高能量、高速度的噴射流導致土體顆粒從土體內剝落，剝落后的土體內粒徑較小的土粒將隨漿液浮至水面，而大部分土粒則在漿液的沖擊力和離心力作用下充分與漿液混合及重新排列，最終在鉆桿周圍形成圓孔型柱體，同時隨時間延長其強度逐步升高，其加固機理為噴射流所產生的切割力將周圍土體破壞，且以脈沖形式存在的噴射流對土體形成沖擊并破壞原結構而形成空洞，在鉆桿旋轉和提升過程中在噴射流后方將形成空隙，土體顆粒在噴射力的作用下沿噴嘴反向與混合液形成凝結體。

二、高壓旋噴樁工藝流程

正式施工前應先用水準儀測量施工現場標高，并應根據設計樁頂和樁底標高來計算樁體的入土深度，該深度值應精確至100mm范圍內；樁機進場后應進行對中，應先結合施工現場場地標高進行深度調整，鉆頭的調整應控制其精度在±10mm范圍內，之后應根據試樁過程中所確定的成樁水泥用量和清水用量進行拌合，在后期正式施工中應充分結合給定的參數進行，剛開始時應采用空擋施工且該部分低壓注水，當鉆機鉆進深度至樁底標高以上80～100cm范圍內則應啟動高壓注漿泵在高壓狀態下向鉆孔內注水，在注水過程中應繼續旋轉下沉；鉆機鉆至樁底設計標高以上0.5m則應停止注水而改換注入高壓漿體，當鉆至設計深度則應停止鉆進并提升鉆機，提升過程中鉆桿應連續旋轉并噴漿，當鉆機提升至樁頂設計標高以下80cm部位則應反復旋轉下沉，其下沉深度一般控制在6～8m范圍內，待重復下沉后則應實施旋轉提升，下沉施工中送漿壓力控制在4～6MPa，提升過程中送漿壓力則應控制在22～24MPa范圍內，待重復旋噴攪拌完成后則應用施工中返回的純水泥漿對上一根樁進行回灌。

三、樁體質量檢測

（1）鉆孔取芯。成樁后樁體齡期達到28d則可采取鉆孔取芯以鑒別、判斷樁體樁長、樁體完整性及水泥摻加量，并可同時檢測樁體是否存在夾泥現象，并將鉆探取芯試塊制作為標準試塊并通過室內無側限抗壓強度試驗來判斷樁體強度等參數，在鉆孔取芯時應在距離樁中心10～15cm部位進行。（2）開挖檢查。在成樁齡期不低于7d或更長時間樁體強度達到一定值后方可進行開挖檢查，在開挖過程中應將樁體全部暴露以便于對樁體的垂直度、樁徑及樁體強度進行直接檢查。（3）承載力試驗。成樁齡期滿足28d后方可對其進行承載力試驗以保證樁體強度能滿足要求，該試驗一般通過符合地基荷載試驗和單樁荷載試驗共同進行的豎向承載力試驗來檢測，試驗時應控制試驗樁的總根數不少于成樁總根數的0.5～1%，同時應不少于3顆。

四、質量控制要點

在鉆頭下沉前應進行試噴檢查以防噴嘴堵塞，開鉆前應先將鉆機調平，調平過程中應保證機架兩側懸掛的垂線平行于機架為準，并在施工過程中應對剛剛施工成的樁體回漿以免因漿液析水而導致樁頭部位產生不同程度的收縮，并且在回漿過程中應采用水泥漿或水泥含量較高的冒漿給予回灌，回灌前應避免雜物等進入樁體；在成樁過程中每次開機前應將深度指針歸零以控制鉆進深度的準確性，施工后應控制樁端進入持力層深度不小于2m，在成樁鉆進過程中接近持力層時應隨時觀察鉆孔的出渣狀況來驗證是否進入持力層，具體可通過觀察電流值來控制，鉆機過程中一旦出現電流值猛增且穩定在某個數值范圍則說明其已經進入持力層。

高壓旋噴樁施工工藝可在較為狹小的施工場地內完成施工，并可任意調整成樁方向、長度及大小等施工參數，并且其成樁形狀及強度可人為控制，因而其在現代地基處理中應用越來越廣泛，但在施工中應嚴格控制施工工藝方可保證成樁質量，達到其預期效果。

參 考 文 獻

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