高壓旋噴樁在建筑地基加固中的應用

邰杰 孔凡壘

摘 要： 于高壓旋噴樁成樁質量而言，施工技術水平的高低影響很大，為此應根據施工現場具體工程地質情況初步確定各項施工工藝參數，通過試驗樁施工成果來指導高壓旋噴樁施工。本文在充分了解高壓旋噴樁概況的基礎上，分析了建筑地基加固施工中高壓旋噴樁的施工準備和施工流程，有效地確保高壓旋噴樁的成樁質量和加固效果，可以為類似工程提供借鑒。

關鍵詞： 高壓旋噴樁；建筑工程；地基加固

一、高壓旋噴樁的概況

高壓旋噴樁是高壓噴射注漿法地基處理中的一種，高壓旋噴樁是以高壓旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續搭接的水泥加固體。施工占地少、振動小、噪音較低，但容易污染環境，成本較高，對于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質不宜采用。高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、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。當土中含有較多的大粒徑塊石、堅硬黏性土、含大量植物根莖或有過多的有機質時，對淤泥和泥炭土以及已有建筑物的濕陷性黃土地基的加固，應根據現場試驗結果確定其適用程度。應通過高壓噴射注漿試驗確定其適用性和技術參數。

二、建筑地基加固中高壓旋噴樁的施工準備

1、材料準備

所用的灌漿材料主要是水泥和水，必要時加入少量外加劑。水泥品種和標號，應根據環境和工程需要確定，一般情況下，宜采用強度等級為42.5級的普通硅酸鹽水泥，可根據需要加入適量的外加劑及摻合料。使用其他水泥注漿時應得到設計許可。水泥必須符合質量標準，應嚴格防潮和縮短存放時間，施工過程中應抽樣檢查，不得使用過期的和受潮結塊的水泥。根據需要可在水泥漿液加入粉細砂、粉煤灰、早強劑、速凝劑、水玻璃等外加劑。

2、施工設備準備

施工用主要設備機具包括：地質成孔設備，攪拌制漿設備，供氣、供水、供漿設備，噴射注漿設備，攪灌機、攪拌機、灰漿攪拌機、泥漿攪拌機、高壓噴射注漿機、旋擺定噴提升裝置、噴射管噴頭噴咀裝置等。要求根據工程需要和場地地質條件選用施工機具設備。

3、施工現場準備

施工前，需先平整場地，清除地面和地下可移動障礙，應采取防止施工機械失穩的措施。施工單位應制定環境保護措施，施工現場應設置廢水、廢漿處理和回收系統。 施工前應測量場地范圍內地上和地下管線及構筑物的位置。 基線、水準基點，軸線樁位和設計孔位置等，應復核測量并妥善保護。施工前應設置安全標志和安全保護措施。

三、建筑地基加固中高壓旋噴樁的施工要點

1、定位

鉆機就位時先使鉆頭對準樁位標志中心，然后進行鉆桿的雙向調平，之后，再次調整對中，最后再精確調平。要求樁位垂直度誤差不超過1.5%，對中誤差小于2cm。在施工過程中應隨時復核樁位。

2、鉆進施工

采用 SH30-A型鉆機或 YXZ-80全液壓錨同鉆機成孔，孔徑100mm。成孔過程中應控制好鉆桿垂直度，要求應嚴格控制在L/100內，以免影響單樁承載力；成型的孔口用PVC管護壁。在鉆進的過程中，在樁身不同深處會采用不同的泵壓、上升和下鉆速度，因此應嚴格按深度記錄儀上顯示的深度采用不同的參數進行控制。

3、噴射成樁

采用三管式壓力注漿機壓漿，正式成樁前應先進行試噴。成樁時先將注漿管頭下旋至成孔深度，并保證注漿管接頭密封良好且噴嘴不被堵塞。選用優質425#普通硅酸鹽水泥，水灰比1：1，根據每根樁的灰漿用量，提前制作，并經充分攪拌，攪拌時間少于15min的不得使用，超過初凝時間的漿液也不得使用；灰漿經過兩道過濾網的過濾，以防噴嘴發生堵塞；抽入儲漿桶內的灰漿要不停地攪拌。

在噴射過程中，要求噴射壓力不低于25MPa；鉆桿轉速控制在 l8- 22轉/min，噴射時注漿管由孔底向上慢提，提速180mm/min，提升至樁頂1m處再降速旋噴至樁頂。當噴漿管下沉到達設計深度后，停止鉆進，旋轉不停，高壓泥漿泵壓力增到施工設計值（20-40Mpa），坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉，同時嚴格按照設計和試樁確定的提升速度提升鉆桿。當旋噴管提升接近樁頂時，應從樁頂以下1.0m開始，慢速提升旋噴，旋噴數秒，再向上慢速提升0.5m，直至樁頂停漿面。

在噴漿的過程中，每根樁噴漿過程均須連續進行，不得人為中斷，如因停電等特殊原因造成輸漿中斷，必須將噴漿口下沉至停漿點0.5m以下，待回復輸漿時，再噴漿提升。噴射管分段提升的搭接長度不得小于100mm。旋噴樁的樁長和樁徑必須符合設計要求，要求樁徑的偏差為200mm，樁徑≤50mm。注漿過程中若出現壓力驟降、驟升、冒漿異常等情況時，應立即停止注漿，查明原因并采取措施及時處理后方可恢復注漿。旋噴作業完成后，會有水泥漿冒出地面，應將該漿液回灌到樁孔中，直到液面不再下沉為止。移動樁機進行下一根樁的施工。

4、孔口補漿

在噴射注漿作業完成后，由于漿液的析水作業，一般均有不同程度的收縮，使固結體頂部出現凹穴。因此，注漿體初凝下沉后，應立即用同水灰比為1.0的水泥漿回灌。回灌高度需高出設計樁頂標高。

5、開挖檢查

為掌握施工參數在各個區域內適用情況，在地質探孔代表區區域內均開挖4.5米至樁頭處進行實測實量，以便對施工進行動態管理。這是保證施工質量的一道重要工序，它可以很直觀地反映樁體施工情況，以便隨時調整參數。雖說它并不屬施工工藝內容，但應把它做為一道必不可少的工序，一項質量保證措施予以充分重視。

6、成樁質量驗收

（1）高壓旋轉樁的質量驗收，主要為：第一，水泥的外摻劑質量，必須符合設計及規范要求。水泥的品質、標號、用量、水泥的水灰比，必須符合設計要求。

第二，旋噴樁的樁體強度和完整性，必須符合設計要求；旋噴樁的長度、直徑、平面位置、垂直度和樁頂標高，必須符合設計要求和施工規范規定；如樁位允許偏差≤5mm；垂直度允許偏差≤1.5%樁長；成樁深度允許偏差200mm；注漿壓力符合成樁試驗確定的參數指標（宜大于25Mpa）；樁徑允許偏差≤50mm；樁身中心允許偏差≤0.2D（D為樁徑）。

第三，旋噴樁28天齡期無側限抗壓強度須滿足設計要求，抽檢數為2%，且并不小于2根，要求其無側限抗壓強度不得小于設計要求；高壓旋噴樁作為地基處理措施時，應按照《建筑地基處理技術規范》進行符合地基質量驗收及單樁荷載試驗，且按規范要求進行抽芯檢測，要求其質量合格率達到100%。

（2）單樁承載力及復合地基承載力

各抽取建筑物單體旋噴樁總數0.5%～l%的有代表性的樁做該兩項檢測，且均不少于3根。壓重取設計承載力值的2倍，分10級等額加載，當每級加載后連續1h內的累計沉降<0.1mm時，認為沉降基本穩定，可加下一級荷載，但每級荷載維持時間不小于2h，沉降量讀數間隔為10、10、10、15、15、30、30……min。當達到設計加載量、出現沉降急劇增大、累計沉降量大于50mm時，可終止加載。完成設計加載量后分5級卸載，每卸一級記回彈量至變形穩定。

四、結束語

綜上所述，旋噴樁在建筑地基加固施工中，可消除建筑物變形因素、提高地基承載力，同時還能避免破壞建筑物的原有結構，由此可見在軟弱地層中采用高壓旋噴樁進行地基加固及房屋糾偏，方案是可行的，具有施工便捷、工期短、成本費用、效果明顯等優點。

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