RJP工法樁與高壓旋噴樁組合施工在碎石地層中的應用

（中鐵十六局集團第二工程有限公司， 天津 30000）

0 引言

RJP工法樁的基本原理與其他高壓旋噴樁一樣，利用高壓噴射水泥漿液（化學漿液）的功能，同時旋轉切削土體，將土壤組織結構破壞，破壞后土壤顆粒與漿液相互混合攪拌均勻，凝固后便在地層中形成固結體，起到防滲和加固的作用。RJP工法樁與其他常規高壓旋噴樁相比較，具有成樁深度大（最深達60m）、成樁直徑大的特點（樁徑2.0～3.0m）。但RJP工法樁在碎石層中加固成樁施工具有一定的施工難度，目前國內針對在碎石層中利用RJP工法樁止水加固的案例較少。然而，RJP技術工藝比較適合于對深基坑工程項目的裙邊以及坑底加固，同時在重力式擋墻工程施工建設過程中應用效果也非常的好，對現有的建筑工程結構及其基礎部分的補強以及環保具有較高的要求，尤其在地鐵、高壓線基坑工程施工支護過程中的應用前景非常的廣闊。

1 工程概況

天津濱海軌道交通Z4線文化中心站位于天津濱海新區，車站全長560.5m，基坑最大開挖深度19.109m。與既有萬達廣場設計有三個出入口，分別為旭升路1號通道出入口、A出入口和D出入口。三個出入口采用φ1000mm（800mm）@1000mm鉆孔灌注樁圍護，雙排φ800mm@500mm雙重管高壓旋噴樁止水，與萬達既有結構相接處每側采用2根樁徑φ2000mm（2400mm）@1200mmRJP高噴工法樁加固，采用明挖法施工。

RJP工法樁具體樁位位于既有萬達廣場臨邊挑檐內部，樁位處空間凈空尺寸為4.2m，樁位處地下一層頂板厚800mm，地下一層底板厚800mm，地下二層底板厚 800mm；地下一層頂板與底板及地下二層底板間回填的是碎石及施工雜填土。采用RJP工法，主要是基于起可利用上段的超高壓水以及壓縮空氣噴射流體，對土體結構進行先行切削；然而再利用其下段部分的超高壓漿液以及壓縮空氣噴射流體，進一步擴大對土體結構的切削，從而形成一個直徑相對較大的樁體。

由于該處空間（12m深）內回填的是碎石及雜填土，RJP工法樁在引孔施工過程中，當鉆桿提升時，成孔周圍碎石層就會坍塌，造成引孔不成功；我們先后采用了利用膨潤土造漿護壁及鋼套筒護壁施工等方案皆不成功。后經多種方案優選，我們采用先利用高壓旋噴樁穩定周圍碎石層再引孔施工RJP工法樁的組合方法，取得了重大成功。

2 RJP工法樁與高壓旋噴樁的組合施工步驟

本項目基坑最大開挖深度為19.109m，施工現場場地相對比較狹小，如果機械設備進行施工作業很難準確就位。此時，采用RJP工法并且結合高壓旋噴樁組合方式進行施工作業，既可以充分發揮可緊鄰基坑邊的施工操作優勢，而且其前期的局部地墻接縫也可以采用高壓旋噴樁進行有效的處理。根據本文所研究的年間工程項目特點，RJP工法自引孔過程中采用了外套管加專用鉆頭進行引孔，充分發揮該種施工技術方法的引孔以及成樁雙重功能。

2.1 洗孔

由于既有萬達廣場結構頂板及底板混凝土厚度較大（800mm厚），我們首先采用水鉆進行洗孔，洗孔直徑150mm，采用的鉆頭長度為1m。

2.2 高壓旋噴樁施工

采用鉆機將三層混凝土底板洗穿后，利用高壓旋噴樁機（雙重管）采用合金鉆頭鉆孔噴漿，鉆孔孔深至RJP工法樁設計樁底位置，提升鉆桿噴漿，將樁位孔周圍半徑400mm范圍內碎石層采用水泥漿液進行穩固作用。水泥漿采用與RJP樁同配比漿液。

2.3 再次引孔

待水泥漿液終凝后，再次采用工程地質鉆機進行鉆進引孔。此次引孔由于水泥漿液已經先將孔周圍碎石層穩定住，因此可以保證孔位不會坍塌。地質鉆機吊裝就位前考慮與萬達結構頂板下凈空尺寸，鉆機就位后，將鉆桿中心對準設計樁位中心點，保證鉆機底座平穩固定，防止在鉆進過程中產生移位。

2.4 下放旋噴管

由于萬達既有建筑結構凈空較小（4.2m），因此我們重新加工制作了19根1.5m/根的鉆桿，轉噴鉆頭長度為1m。

RJP旋噴樁主機就位對準孔位并調平，成孔垂直度檢測合格后下放旋噴管至設計深度，同時智能制漿機啟動程序開始制漿。

漿液采用普通硅酸鹽水泥，強度等級42.5，水灰比1:1，水泥摻入量750kg/m3。

2.5 提管噴漿

旋噴管下放至設計深度后，開啟高壓水泵、注漿泵及空壓機。三種介質通過耐高壓管道輸送至噴射頭，調整三種介質的壓力達到設計壓力范圍內后，開啟旋噴鉆頭，邊旋轉邊噴漿，同時提升鉆桿。旋噴管按照設定的步距速度提升。每節旋噴管拆管后，對拆管部位進行復噴100～150mm，以保證樁身質量。

RJP工法樁施工技術參數

2.6 成樁效果

經過多方的研究，采用RJP施工技術工藝對地墻接縫位置再封堵，在此過程中采用直徑為Φ2400mm全圓樁，而且成樁的中心位置與地墻之間的距離在300mm左右，其中水泥的摻入量是每立方米 750kg，水灰比為 1：1，以確保基坑施工開挖的安全可靠性。同時，RJP樁完成后，我們還對已成型的樁體進行 28d取芯試驗，現場施工實測樁體無側限抗壓最小強度標準值為6.3MPa＞5.0MPa，最大滲透系數1.5×10-8cm/s＜1.0×10-7cm/s。符合設計要求。

3 結語

總而言之，隨著我國城市地鐵工程項目建設事業的飛速發展，國內地鐵站深基坑工程項目施工建設過程中將面對越來越復雜的周邊環境和工況條件，尤其是出地鐵的入口位置以及既有建筑物進行對接施工作業時，施工場地受限（低凈空），其中很多大型的加固止水施工設備無法有效的使用，在狹小的施工場地我們可以采用RJP工法樁機進行施工作業。當地質條件為碎石層及雜填土層時，我們應當綜合權衡工況條件以及施工技術要求，合理選用RJP工法樁施工方法，采用先利用高壓旋噴樁來有效的穩定擬建工程所在地的土體結構，然后再引孔施工RJP樁的組合方法，從應用實踐來看這種組合的施工方式是切實可行的，而且為以后類似工程提供了借鑒。

[1]RJP協會.RJP工法技術資料.（Association of RJP. Technology of RPJ[R].（in Japanese））

[2]朱磊.RJP高壓旋噴法在深基坑工程中的應用.施工技術，2015（19）：65-67.

[3]郭海軍.RJP法在超大深基坑施工中的應用.建筑施工，2015（9）:1030-1032.

[4]蔣清國.RJP工法在超深基坑止水帷幕中的應用與總結[J].科技創新與應用，2015,0(12):185-186.

[5《]建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊[M].北京:中國建筑工業出版社，2012.