RJP高壓噴射注漿法技術在地鐵工程中的應用

□文/田崇收

RJP高壓噴射注漿法技術在地鐵工程中的應用

□文/田崇收

RJP高壓噴射注漿法是從國外引進的一種新型技術，領先于國內高壓噴射注漿法。文章以天津地鐵5號線土建施工第R3合同段凌賓路站基坑裙底止水帷幕為例，介紹RJP工法在城市地鐵施工中的應用。

RJP；高壓；噴射；注漿；地鐵；基坑

RJP工法一種大直徑高壓噴射注漿法（Rodin jetpile method），利用水、空氣與水泥漿液三元素高壓噴流體所擁有的動能破壞地基的組織構成后，混合攪拌這些被破壞的土粒子和硬化材料，從而造成大口徑的改良體；具體的機械構造是充分發現根據上段的超高壓水與空氣噴流體進行造成引導切削，造出一定的空間后根據下段的超高壓硬化材與空氣噴流體擴大切削能量，在切削部用水泥漿液與剩余原狀土進行充分的混合攪拌形成均勻質量的固化加固體；原來的根據閉塞空間擴大切削更有效的利用了切削和破壞土體效果；另外，由于造成徑擴大切削時的能量及其高壓空氣的抬升作用，可順利地將產生的泥漿排出。

RJP工法是將超高壓噴射噴嘴和水泥漿噴射噴嘴向著同一個方向安裝，設計成來回的噴射角度，由于噴射的時候成90°～60°角度范圍，所以改良體完全可以噴射成扇柱狀，在施工場所、施工條件等方面是一種擁有優越施工性且非常經濟的施工方式。

1.1國內高壓噴射注漿法與RJP高壓噴射注漿法的對比

國內高壓噴射注漿法存在一定的缺陷：成樁直徑較小（500～1 000 mm）、成樁質量不穩定、施工角度較為單一，加固形狀以圓形為主、容易引起土體隆起施工普遍較淺。鑒于以上客觀原因，彌補缺陷故從國外引進RJP工法。

RJP工法具有成樁直徑大（2 000～3 000 mm）、成樁質量品質均勻、可做任意角度的改良（90°～360°）、具有垂直方向排漿通道對周邊管線及建筑復雜地區影響較小、施工深度可達60 m、可在場地受限區域施工、噪音振動較小。

1.2適用范圍

1）深基坑裙邊、坑底加固或落深坑支護、加固。

2）深基坑地下連續墻接縫止水。

3）重力式擋墻。

4）對已有建筑結構基礎的補強。

5）環境保護要求高（保護建筑、地鐵）或場地受限區域（高壓線）的基坑支護。

6）盾構機進出洞口加固。

7）隧道間旁通道的施工加固。

8）地下結構物、圍堰壩體防滲墻。

RJP工法應在不同土層經試樁取得土層參數后，調整參數滿足工程需要，在特殊土層應加外加劑，在粘性土C≥0.05 MPa與砂質層達到90%的程度、N＞50時，應慎重探討及試驗后進行確認。

1.3RJP高壓噴射注漿法參數

RJP工法分為RJP工法、S-RJP工法與D-RJP工法。這里的RJP工法所指為S-RJP工法，見表1。

表1　S-RJP工法參數

RJP工法的成樁直徑根據土層的物理性質、噴射壓力（水壓、氣壓與水泥漿液壓力）、噴射流量、擺噴的速度與噴射孔的數量而決定。不同土層需達到的強度及滲透性，應經試驗確定后，來保證設計要求。

2　工程實例

2.1工程概況

天津市地鐵5號線工程土建施工第R3合同段凌賓路站位于天津市凌賓路與中石油橋交口處，凌賓路站設計中心里程為CK29+737.000。凌賓路站為地下2層島式車站，站臺寬度10 m，車站主體長153.6 m，結構標準段寬37.6 m，端頭井加寬段寬39.8 m，車站標準段基坑開挖深度約16.9m，端頭井基坑開挖深度約18.8 m。表層土已去除，基坑內地面標高為0.4m且已完成一道混凝土支撐。靠近凌賓路一側地下管線較多，最近管線距基坑3 m。

2.2降水試驗結論及方案選型

降水試驗發現基坑內水位無法下降，經多次專家會議分析得出結論：

1）觀測井施工質量優良，無連通現象；

2）12 m潛水與16 m潛水、第一承壓水82層、92層均無明顯水力聯系；

3）16 m潛水與第一承壓水82層、92層具有較強的水力聯系；

4）第一承壓水82層與92層具有較強的水力聯系；

5）92與第二承壓水111層存有一定的水力聯系；

6）基坑內外在第一承壓水92層區域水平方向具有較強的水力聯系；

7）第一承壓水與第二承壓水112層具有一定的水力聯系；

8）第二承壓水112層與111層具有水力聯系性；

9）第二承壓水112層與114層具有水力聯系性。鑒于以上情況，需對基坑增長止水帷幕或封底加固，選用多種方案進行比對。

1）基底加固施工方案。三軸攪拌樁與國產旋噴樁組合施工。

2）基底加固施工方案。國產高壓旋噴樁施工。

3）地下連續墻外側增加施工方案。外圍增加一道素混凝土地下連續墻。

4）地下連續墻外側增加施工。外圍增加一道雙輪銑深層攪拌水泥墻。

5）地下連續墻增長止水帷幕。RJP工法對現有地墻增長止水帷幕裙底加固。

結合場地受限性、施工工期、施工質量與工程造價等多方面對比分析，最終選定RJP工法進行施工。RJP工法迎來國內首例深層裙底止水帷幕施工。

3　RJP工法應用

3.1地質情況

根據地基土的巖性分層、室內滲透試驗結果，場地埋深50.00m以上可劃分為3個含水層：潛水含水層、第一承壓含水層和第二承壓含水112層；RJP止水帷幕切斷以上含水層，同時彌補隔水板效果不足情況。

3.2RJP工法設計

根據土層及造價選用全圓或半圓形式，施工帷幕單樁噴射角度不宜＜200°。RJP樁體直徑不宜＜2 400 mm，樁體圓心距離地墻宜500～700 mm，樁體中心距離根據樁徑及垂直度要求確定，以保證樁體搭接為基準。不同土層盡可能增加樁徑。成樁較深，樁體底標高-40 m，樁長11、13、24 m。RJP止水帷幕施工順序應充分考慮施做時的相互影響，相鄰樁體施工間隔不宜少于1d。

3.3RJP工法施工

1）清理施工區域障礙物。清理地表硬化路面及影響施工的物品及開挖溝槽。

2）主機就位。用吊車移動主機至施工區域，鋪設好施工平臺，主機就位調平機器，準備施工。

3）引孔成孔。為保證成樁垂直度及在超深RJP施工過程中鉆桿被土體抱死而產生埋鉆事故，在進行RJP加固施工之前進行引孔施工，引孔至設計深度后，孔內下入套管，套管內再下入RJP鉆桿。成孔之前要保證地面的平整，軟弱地面可先澆上素混凝土地坪或墊上鋼板。成孔時要及時排除泥漿，保護現場的環境。成孔之前鉆機要調平。施工過程中引孔垂直度誤差嚴格控制在1/200內。

4）下套管。成孔垂直度達到要求后，開始下套管，下入深度12 m，上部用固定裝置固定。套管下放過程中，若孔壁坍孔或縮頸而導致套管不能下放到位，應將套管提起重新用引孔鉆機掃孔。套管采用吊車輔助。

5）下放鉆桿。套管下放到位后，開始下放鉆桿至設計深度，采用吊車輔助。

6）提升噴漿成樁。鉆桿下放到位后，開始噴漿成樁，隨著成樁的上升，套管與鉆桿用吊車輔助拆除。

7）拔除鉆桿及套管。鉆桿及套管全部拔出后為全部成樁完成，對已拔除的鉆桿及套管清理干凈，樁機移位進行下根樁的施工。

4　結語

RJP工法作為國內新興高壓噴射注漿法對工藝原理、技術優越性與適用范圍進行介紹，其工法特點：設備占地空間小、可做大直徑深樁、對周圍環境影響小、設備自重輕、施工噪音小。結合已經施工完成的天津地鐵實例且基坑已經開挖，止水帷幕效果已經凸顯，可從水泥土止水性與加固性結合設備自身特點上延伸RJP噴射注漿法在天津地鐵施工及國內軟土地層中的應用。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.024

□TU473.1

□C

□1008-3197（2015）04-60-02

□2015-05-21

□田崇收/男，1987年出生，上海廣大基礎工程有限公司天津分公司，從事施工項目管理工作。