高壓旋噴樁在林輞溪河道滾水壩基礎處理中的應用

摘 要：日本在七十年代首先提出高壓旋噴樁施工技術，該技術具有占地空間小、持久耐用、綠色環保的特征，其在施工中應用范圍較廣，適用于各類地基。惠安縣林輞溪城南工業區河道整治工程將這一技術運用在了滾水壩的基礎處理上，起到了很好的加固地基和防滲目的。

關鍵詞：高壓旋噴樁；河道整治；滾水壩

1 工程概況

惠安縣林輞溪城南工業區河道整治工程建設地點起點位置梧塘中橋，終點至洋坑中橋。項目里程總長1694.70m，河道寬度為30m。本工程主要建設內容為河道兩岸臺階式漿砌石擋墻，墻頂C15砼壓頂并設置條石欄桿和1.9m人行道，河岸兩側為1：2的草皮護坡，河道中間各設立2座人行橋和滾水壩。

兩個滾水壩的施工是本工程的重點和難點，分別設在樁號1+119.86及1+572.42的位置，其中一號滾水壩和二號人行橋設在一起。滾水壩上下游的落差都高達三米，整個河道在施工期間不能斷流，受周邊廠房及天然氣管道的影響只能在局部地方進行圍堰導流，施工難度大。地質情況為上部細中砂和下部中粗砂層，個別部位有泥土淤積。高壓旋噴樁達能夠達到鞏固基礎及防滲的目的。

2 施工技術措施

2.1 施工前準備工作

施工所使用的水泥的質量、規格及生產日期等都需要經試驗室檢驗合格后，才能夠投入使用。在使用加固料的時候，禁止使用過期的、質量發生變異的加固料。在本工程項目中使用的是P.C32.5R水泥，施工用水要保證PH值在五至十之間，以確保酸堿度適中。其次，為了確保施工質量，要在室內進行配合比試驗。首先要根據現場土樣的情況來設計配合比，在室內將土樣烘干磨碎成粉末狀，再確定施工過程中噴漿量及水灰比。為了提高水泥土的強度及抗沉淀性，可以加一些石膏、氯化鈣、陶土等外加劑。第三，根據確定的噴漿量及水灰比來制作水泥漿。同時還需要在試驗施工現場打好試樁，通過試樁試驗來確定施工過程中的噴漿量、攪拌機的攪拌速度、噴入時的壓力等施工工藝參數。第四，在施工現場要根據實際情況安置排截水設施，在施工現場附近挖好泥漿池及排漿溝，以保證廢泥漿不影響施工。第五，根據施工設計方案做好施工放樣工作，一般要用木樁固定樁位，再在附近用白石灰作標志。

2.2 施工工藝

本次施工主要采用單管法旋噴，為防止旋噴樁施工時由于相鄰兩樁施工距離太近或間隔時間太短，造成相鄰高噴孔施工時串漿，采取分批跳孔施作，鉆孔樁施工時按每間隔兩孔施作，圍護樁內部按次序依次進行操作。

2.2.1 利用鉆機定位。首先將旋噴樁機放到固定的樁位處，鉆頭與孔的中心對齊，鉆機放正放穩，盡量與地面保持垂直，控制好偏差。一切準備就緒后就可以先進行低壓射水試驗來觀察噴頭能不能正常工作，噴射壓力是否正常。

2.2.2 制作水泥漿。將樁機移開之后就可以根據事先設定的配合比來制備水泥漿。先把干凈水倒入桶內，再加入水泥和外摻劑，打開攪拌機十到二十分鐘，再把攪拌機底部的閥門打開，插入第一個篩網（篩孔直徑0.8mm）進行過濾，流入漿液池。再用泥漿泵將漿液抽送到第二道過濾網，將過濾后的泥漿放到漿液桶，以作備用。

2.2.3 插管。本工程在鉆孔時使用的是旋噴注漿管，該設備將鉆孔與插管這兩種工序融合在一起。在貫入土層時可以利用噴射管自身的優勢貫入，首先要啟動鉆機與高壓泥漿泵，以低壓來輸送水泥漿，將鉆桿沿著導向架震動下沉，一直到樁底達到設計標準，確保工作電流小于額定值。

2.2.4 提升噴漿管、攪拌。當噴漿管下沉到預定深度后，就要停止鉆機并保持旋轉。使高壓泥漿泵壓力達到20～40MPa，維持坐底噴漿持續三十秒，噴漿的同時保持旋轉，在這過程中需要根據施工設計與試樁時確定的速度來提升鉆桿。如果是二重管法施工，在達到規定深度后，要迅速接通高壓水管與空壓管，開啟高壓清水泵、泥漿泵、空壓機及鉆機，控制好壓力、流量與風速，在達到標準值后再次提升，直到達到設計的加固高度時再停止。

2.2.5 處理樁頭部分。旋噴管提升到樁頂的時候，要從樁頂下一米的地方開始緩慢提升旋噴，幾秒后在向上提升半米，一直到樁頂停漿面的位置。

2.2.6 地質變化。為了使樁徑控制在標準范圍內，需要采用重復噴漿與攪拌工序。首先按照上述四至六的步驟進行重復噴漿攪拌，在噴漿管提升到停漿面的時候停止操作，關上高壓泥漿泵，不再輸送水泥漿，把旋噴漿管提升到地面，關上鉆機。

2.2.7 清洗。將清水注入漿液罐，開動高壓泵將管路中殘留的水泥漿與噴漿管上的土清洗干凈。

2.2.8 施工機械設備。本次工程施工機械設備配套表具體內容如下：XY-150型號地質鉆機一臺；XP-30B型號高噴臺車一臺；3高壓泵3D2-5Z型號栓塞泵一臺；HB-80型號灌漿泵一臺；P-0.8MPa，Q-6m3/min空壓機一臺；BW-150型號泥漿泵一臺；WJG-80型號拌漿機一臺。

2.3 機械操作安全技術要點

2.3.1 高壓泥漿泵。要保持高壓泥漿泵內部干凈整潔，確保密封圈套完好、無泄漏現象；安全閥中的安全銷要進行試壓檢驗；指定專人司泵，壓力表應定期檢修，保證正常使用；高壓泵、鉆機、漿液攪拌機等要密切聯系配合協作，要及時發現并排除故障。

2.3.2 鉆機。司鉆人員應具有熟練的操作技能，了解旋噴注漿的全過程和鉆機在旋噴注漿的作用；鉆孔的位置需經現場技術負責人確認之后才可開鉆；人與噴嘴距離應不小于600mm，防止噴出漿液傷人。

2.3.3 管路。使用高壓膠管時不能超過規定的壓力范圍；彎曲膠管時不能小于最小的彎曲半徑。

2.3.4 清洗與檢修。在噴射注漿工序結束后，要用清水將鉆桿、泵及膠管等清洗干凈，以防漿液堵住管道，造成管內壓力驟增發生事故；發生故障時一定要卸壓后才能拆除接口，不得高壓下拆除連接接口。

3 質量標準及檢查措施

3.1 旋噴樁施工技術標準

旋噴樁的施工技術具體要求如下：

鉆孔垂直度允許偏差≤1.5%；鉆孔位置允許偏差50mm；鉆孔深度允許偏差±200mm；樁體直徑允許偏差≤50mm；5樁身中心允許偏差≤0.2D；水泥漿液初凝時間不超過20h；水泥土強度qu（28）≥1.2MPa。

3.2 成樁質量檢查

高壓噴射注漿結束后一周才可以檢驗噴射施工質量，只需檢驗施工注漿孔數的2%～5%，少于20孔的工程，至少要檢驗2個。檢驗點可以設置在荷載較大的地方、樁中心線上及有異常情況的部位。旋噴樁的檢驗可采用鉆孔取芯法（從固結體中鉆取巖芯，做成樣品在室內進行性能試驗，檢查樁體均勻性及其抗滲性）。

4 結束語

高壓旋噴樁相對于其他樁基處理來說具有：施工機具設備簡單，耐久性好，價格低廉、噪聲小，無污染等特點。事實證明本滾水壩采用高壓旋噴樁對基礎進行處理能很好的滿足地基加固及防滲的要求，并克服了施工面狹小的難題，順利的完成了滾水壩的修建任務，在此類工程中有推廣價值。

參考文獻

[1]福建省水利水電勘測設計研究院.惠安縣林輞溪城南工業區河道整治工程初步設計報告[R].2010.

[2]福建省水利水電勘測設計研究院.惠安縣林輞溪城南工業區河道整治工程工程巖土工程勘察報告[R].2010.

作者簡介：王聲波，福建惠安縣人，工程師，本科，水工專業。