高壓旋噴樁在基坑開挖支護施工中的應用

黃麗

（廣西壯族自治區冶金建設公司，廣西壯族自治區 柳州 545002）

1 工程概況

金沙角項目1#、6#樓工程位于柳州市城中區，總建筑面積約45893.17m2，其中1#樓套型建筑面積15178.32m2，6#樓套型建筑面積13241.56m2。1#樓主樓基礎超挖基坑底部外側分別布置141根旋噴樁，旋噴處理從-12.05m(77.5m)位置開始，樁端處理深度為主樓基礎基坑開挖面以下3.5m，旋噴樁樁長為5.8m；6#樓主樓基礎超挖基坑底部外側分別布置158根旋噴樁，旋噴處理從-12.05m(77.5m)位置開始，樁端處理深度為主樓基礎基坑面以下3.5m，旋噴樁長5.8m。采用三重管高壓旋噴灌漿方法進行基坑帷幕隔水，單排設計，防滲帷幕軸線位于距地下室輪廓線約1.20m處。帷幕防滲施工地層為主樓基坑超挖部分絕對標高77.5m下5.8m范圍內土層，使1#、6#號主樓基礎超挖基坑形成四周封閉系統。

2 高壓噴射灌漿施工參數選取

對于高壓旋噴樁來說，其噴射灌漿是施工核心環節之一。而對于噴射灌漿來說，其相關工藝參數的選取是關鍵核心。正確地選取灌漿施工參數將有效地確保旋噴樁施工質量。本工程高壓旋噴樁設計樁徑1.20m，孔距 0.9m，搭接厚度0.3m，根據施工經驗選定施工工藝參數為：水壓力控制在32-35Mpa，水流量：70～75L/min，風壓力：0.6-0.8Mpa，風流量：1.6～2.0m3/min，水泥漿壓力：0.5-0.7 Mpa，水泥漿流量：70-85L/min，水泥漿比重：1.60-1.65，提升速度：5～12cm/min。

3 高壓旋噴樁施工技術

3.1 施工流程

為了有效地確保本工程旋噴樁施工質量，對其施工采取嚴格的工藝環節步驟進行。所采取的高壓旋噴樁施工順序為：清表整平地面'鉆機定位'成孔、貫入注漿管'制備水泥漿液'噴射注漿'撥管、清洗管路'移位'重復前步驟，最后完成余樁。

3.2 施工方法

施工時首先用鉆機引孔，再用旋噴機噴射，即先把漿液管下到預定加固范圍最深點，然后自下而上進行高壓噴射注漿切割土體，將開孔和灌注樁體同時進行，一次成樁。結合工程實踐，筆者總結其具體的施工步驟為：（1）鉆機定位：鉆機需平置于牢固堅實的地方，鉆桿對準孔位中心，豎直度控制在1.5%樁長內。（2）鉆孔下管：鉆孔的目的是將注漿管順利置入預定位置，在下管過程中，需防止管外泥砂堵塞噴嘴，確保下管順利，下管過程中同時輸送壓縮氣流，直至注漿噴頭下到預定位置（預定加固范圍最深點）。（3）制漿：本項目旋噴樁噴射注漿材料采用P·O42.5普通硅酸鹽水泥，試樁時選取不同的水灰比，以確定最佳的旋噴效果。（4）試管：當注漿管置入土層預定深度后應用清水試壓，若注漿設備和高壓管路安全正常，則可攪拌制作水泥漿開始高壓注漿作業。（5）高壓注漿作業：高壓射漿自下而上連續進行，注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、壓力、旋轉和提升速度等參數，應符合操作規程要求。開動高壓注漿泵，開始注漿，當注漿壓力和電機轉速穩定并達到試樁設計參數后，再按試樁設計提升速度開始提升鉆桿，邊旋轉邊噴漿邊提升。（6）噴漿結束與拔管：噴漿由下而上至設計高度后，停止噴漿，拔出噴漿管，噴漿即告結束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止漿液凝固時產生收縮的影響，拔管要及時，不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。（7）注漿設備清洗：當噴漿結束后，立即清洗高壓泵、輸漿管路、注漿管及噴頭。（8）移位：樁機移至下一樁位，重復進行上述步驟的施工。

3.3 旋噴樁施工檢查

為了有效地確保高壓旋噴樁的成樁質量，必須從施工前到施工結束整個施工過程都采取嚴格的施工檢查。加強施工機械設備準備，鉆機提升所用電動機應能保證鉆桿順利提升，鉆桿旋轉所用電機能保證鉆桿順利按正常勻速旋轉，防止出現卡鉆和堵管現象。作好材料準備和現場其它準備工作，主要準備P.O42.5普通硅酸鹽水泥，對進場水泥作好檢驗，質量要滿足試樁材料要求。現場所用攪拌桶、電動機及相關施工工具安裝調試完好，比重儀、鋼尺和垂球等檢查儀器準備好，確保能順利施工。加強施工過程控制，開鉆前檢查鉆桿的垂直度和鉆桿長度滿足鉆孔深度，孔底注漿穩定一段時間并由現場值班技術人員檢查后才能上提，認真監督提升速度和旋轉速度，出現卡鉆后要重新下鉆注漿，下鉆深度為10cm，確保整個施工處于可控狀態。具體采取的施工檢查措施如下：

（1）施工前檢查。在施工前對原材料、機械設備及噴射工藝等進行檢查。原材料（包括水泥、摻合料及速凝劑、懸浮劑等外加劑）的質量合格證及復驗報告，拌和用水的鑒定結果；漿液配合比是否合適工程實際土質條件；機械設備是否正常，在施工前應對高壓旋噴設備、地質鉆機、高壓泥漿泵、水泵等作試機運行，同時確保鉆桿（特別是多重鉆桿）、鉆頭及導流器暢通無阻；檢查噴射工藝是否適合地質條件，在施工前也應作工藝試噴，試噴在原樁位位置試噴，試噴樁孔數量不得少于2孔，必要時調整噴射工藝參數。施工前還應對地下障礙情況統一排查，以保證鉆進及噴射達到設計要求。施工前檢查樁位、壓力表、流量表的精度和靈敏度。

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（2）施工中檢查。對于旋噴樁施工中重點檢查環節主要是表現在：鉆桿的垂直度及鉆頭定位；水泥漿液配合比及材料稱量；鉆機轉速、沉鉆速度、提鉆速度及旋轉速度等；噴射注漿時噴漿（噴水、噴氣）的壓力、注漿速度及注漿量；孔位處的冒漿狀況；噴嘴下沉標高及注漿管分段提升時的搭接長度；施工記錄是否完備，施工記錄應在每提升1m或土層變化交界處記錄一次壓力流量數據。

（3）施工后檢查。旋噴樁成樁后主要對加固土體進行檢查，包括：固結土體的整體性及均勻性；固結土體的有效直徑；固結土體的強度、平均直徑、樁身中心位置；固結土體的抗滲性。

3.4 旋噴樁施工技術標準

施工對噴射施工質量的檢驗，應在高壓噴射注漿結束后1周，檢查內容主要為加固區域內取芯實驗等。質量檢驗數量、部位：檢驗點的數量為施工注漿孔數的2%～5%，對不足20孔的工程，至少應檢驗2個點，不合格者應進行補噴。檢驗點應布置在下列部位：荷載較大的部位、樁中心線上、施工中出現異常情況的部位。檢驗方法：旋噴樁的檢驗可采用鉆孔取芯方法進行。鉆孔取芯：在已施工好的固結體中鉆取巖芯，并將其做成標準試件進行室內物理力學性能試驗，檢查內部樁體的均勻程度，及其抗滲能力。結合實踐，筆者總結出旋噴樁在檢查中應當控制的技術標準如表1所示。

結語

文章通過結合某基坑支護中采取高壓旋噴樁施工實例，分析了基坑邊坡支護方案的選擇，對該基坑采用高壓旋噴樁進行支護，總結了旋噴樁施工中相關參數地選取經驗，同時總結出旋噴樁施工的質量控制要點，最后還提出旋噴樁施工質量驗收標準，為同類工程提供有價值的參考。

[1]鄭衛紅.高壓旋噴樁在某基坑止水處理中的應用[J].中國新技術新產品，2011，28（06）：118～119.

[2]張小妮，李晨.高壓旋噴樁止水帷幕在深基坑中的應用 [J].建筑技術開發，2009，27（10）：31～33.

[3]蔡琴芳.高壓旋噴樁在基坑工程中的應用[J].科技傳播，2011，31（04）：57～58.

[4]柳州市金沙角項目1#、6#樓工程深基坑開挖與支護施工方案[Z].