軟基處理高壓旋噴樁施工控制

趙 雁

河南洪天工程造價咨詢有限公司（450008）

0 前言

高壓旋噴樁是進行軟基處理的一種有效形式。它是利用水泥作為固化劑的主劑，通過鉆機把帶有噴嘴的注漿管，鉆入土層的預定位置，將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊破壞土體。高壓流切割攪碎的土層，呈顆粒狀分散，一部分被漿液和水帶出鉆機。另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有一定強度和抗滲能力的固結體。固結體的形狀，取決于噴射流的方向。一定強度的固結體能使軟土硬結而提高地基強度。這種方法適用于處理軟土，效果顯著，處理后可很快投入使用。如何有效地控制高壓旋噴樁的成樁質量，確保軟基處理的效果，是值得我們在工程實踐中探索的一個課題。

1 試樁

1）高壓旋噴樁適用于處理淤泥、淤泥質土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。其用于處理土中含有較多的大粒徑塊石、大量植物根莖或有較高的有機質，以及地下水流速過大和已涌水的工程時，應通過試驗確定其適用性。

2）試樁的目的，是為了尋求最佳的施工參數及工藝；確定水泥用量、水泥漿的水灰比、噴嘴直徑、泵送時間、注漿壓力、旋噴提升速度、下鉆速度以及復噴深度等參數，以便指導下一步旋噴樁的施工。

3）每個標段的試樁應不少于5 根，且必須待試樁成功后方可進行旋噴樁的正式施工。試樁檢驗可采取7 d 后直接開挖取出,或至少14 d 后取芯,以檢驗旋噴樁的均勻程度和水泥土強度。載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗條件時,并且在成樁28 d 后進行。

2 施工準備

1）旋噴樁施工前，應對照設計圖紙，核實設計孔位處有無妨礙施工和影響安全的障礙物。如遇有上水管、下水管、電纜線、煤氣管、人防工程、舊建筑基礎和其他地下埋設物等障礙物影響施工時，則應與有關單位協商清除，或搬移障礙物，或更改設計孔位。

2）高壓旋噴樁應采用合格的32.5 級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。使用前，承包人應將水泥的樣品送中心試驗室或監理工程師指定的試驗室進行檢驗。

3）施工前，應進行技術交底，特別是難處理地層的處理方案。使操作人員能夠嚴格地按照設計要求和最佳參數進行施工。

4）結合監理工程師的意見,對旋噴樁進行編號，便于對每根樁做好詳細的施工記錄。

5）測量放線（測量儀器和鋼卷尺應具有鑒定證書）工作，必須經監理工程師和項目經理部組織檢查驗收，驗收合格后方可開工。

6）旋噴樁施工機械必須具備良好及穩定的性能，高壓泵必須配備檢定合格壓力表，并且做好易損件的籌備工作，所有鉆機應由監理工程師和項目經理部組織檢查驗收，合格后方可開鉆。

3 施工工藝流程

場地平整→測量放線→鉆機就位→旋轉下沉成孔→高壓噴漿成樁→重復旋轉→下沉復噴→提升成樁移架。

4 施工控制

1）項目經理部指派專人負責旋噴樁的施工，全過程旁站高壓旋噴樁的施工過程。所有施工機械均應編號，應將現場技術員、鉆機長、現場負責人、高壓旋噴樁樁長、樁距等制成標牌懸掛于鉆機明顯處,確保人員到位，責任到人。

2）高壓旋噴樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，在管道無堵塞的情況下方可下鉆。

3）為保證高壓旋噴樁樁體垂直度滿足規范要求，在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等或在鉆機上安置水平儀來進行控制。

4）對每根成型的高壓旋噴樁進行質量檢查，重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數、旋噴壓力是否穩定、噴漿過程中是否有斷漿現象、冒漿量是否正常、旋噴提升時間以及復噴深度。

5）為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求,項目部應派專人記錄泵壓和流量。同時，現場應配備水泥漿比重測定儀，以備監理工程師和項目經理部質檢人員,隨時抽查檢驗水泥漿、水灰比是否滿足設計要求。

6）水泥拌制配合比：水灰比0.8～1.5（常用1.0）、每米摻灰量不小于200 kg（常用220 kg）。

7）高壓旋噴樁施工，采用清水成孔噴漿提升的施工工藝。第一次清水下鉆時可切碎70%的土塊，為置換土顆粒提供了條件。噴漿提升是成樁的關鍵，要確保旋噴連續。第一次下鉆和提鉆時，一律采用低檔操作，復攪時可提高一個檔位。提升速度一般為每分鐘不大于36 cm,噴漿壓力不小于20 MPa。

8）為保證高壓旋噴樁樁端、樁頂及樁身質量，第一次提鉆噴漿時,應在樁底部30 cm 內重復噴射，加強樁端承載力,余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部1 m 范圍內重復噴射，確保樁頂強度。

9）施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續作業，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業。儲漿罐內的儲漿應不小于一根樁的用量加50 kg。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。

10）施工時為了防止固結體頂部下凹，當旋噴提升至設計頂標高時要進行超高噴射，一般超噴不小于600 mm。

11）在旋噴過程中，往往有一定數量的土顆粒，隨著一部分漿液沿著注漿管壁冒出地面。通過對冒漿的觀察，可以及時了解土層狀況、旋噴的大致效果和旋噴參數的合理性等。根據經驗，冒漿（內有土粒、水及漿液）量小于注漿量20%者為正常，超過20%或完全不冒漿時，應查明原因并采取相應的措施。

12）施工中發現噴漿量不足，應按監理工程師要求整樁復噴，復噴的噴漿量不小于設計用量。如遇停電、機械故障等原因，噴漿中斷時應及時記錄中斷深度。在12 h 內采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內。補噴重疊段應大于100 cm，超過12 h 應采取補樁措施。

13）現場施工人員要認真填寫施工原始記錄。記錄內容應包括：施工樁號、施工日期、天氣情況；噴漿深度、停漿標高；高壓泵壓力、管道壓力；鉆機轉速；鉆進速度、提升速度；漿液流量；每米噴漿量和外摻劑用量；復攪深度；開鉆時間、成樁時間。

5 質量檢驗

5.1 檢驗方法

1）高壓旋噴樁成樁7 d，可采用輕便觸探法進行樁身質量檢驗。

①檢驗樁體均勻性：用輕便觸探器中附帶的勺鉆，在攪拌樁身中心鉆孔，取出樁芯，觀察其顏色是否一致，是否存在夾泥或氣孔。

②觸探試驗：根據現有的輕便觸探擊數(N10)與水泥土強度對比關系進行判斷，當樁身1 d 齡期的擊數N10 大于15 擊時，樁身強度已能滿足設計要求；或者7 d 齡期的擊數N10 大于30 擊時，樁身強度也能達到設計要求。輕便觸探的深度一般不超過4 m。

2）高壓旋噴樁成樁28 d 后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土均勻程度及樁的施工長度。每根樁取出的芯樣由監理工程師現場指定相對均勻部位，送實驗室做(3 個一組)28 d 齡期的無側限抗壓強度試驗，留一組試件做三個月齡期的無側限抗壓實驗，以測定樁身強度。鉆孔取芯頻率為1%～1.5%。

3）如果某段或某工程高壓旋噴樁取芯檢測結果不合格率小于10%，則可認為該段高壓旋噴樁整體滿足要求；如果不合格率大于10%小于20%時，則應在該段同等補樁;如果不合格率大于30%,則該段高壓旋噴樁為不合格。

4）對高壓旋噴樁取芯后留下的空間，應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。

5）在工程的重點部位或軟土層深厚的地方，或對施工質量有懷疑時，可在成樁28 d 后，由監理工程師隨機指定抽檢單樁或復合地基承載力。隨機抽查的樁數不宜少于樁數的0.5%，且不得少于3 根。試驗用最大載荷量為單樁或復合地基設計荷載的兩倍。

5.2 外觀鑒定

1）樁體圓勻，無縮頸和回陷現象。2）均勻無夾泥，凝體無松散。3）群樁樁頂齊，間距均勻。

6 結語

高壓旋噴樁進行軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質量不好，一旦被建筑物所覆蓋，便構成隱患且不好檢查及補救。因此，緊抓施工環節，嚴格施工過程的管理非常重要。只有在施工過程中嚴格控制，才能確保工程質量。