高壓旋噴樁技術在箱涵地基基礎中的應用

查道平

摘要：文章結合工程實例，分析高壓旋噴樁技術在海塘達標改造工程中的設計、?施工和質量控制方法，為高壓旋噴樁技術在同類工程中的應用提供幫助。

關鍵詞：高壓旋噴樁;設計施工;應用

1?工程概況

崇明生態島環島防汛提標及景觀道一期工程（老滧港-八一路），位于上海崇明區城橋鎮，項目東起老滧港，西至八一路。工程主要建設內容為海塘達標改造施工;拆除新建涵閘兩座，分別為東門村涵和工業小圩涵;修復加固丁壩及順壩;新建連通箱涵以及景觀提升工程等。

其中兩座涵閘及連通箱涵基礎采用高壓旋噴樁處理，兩座涵閘基礎旋噴樁樁長均為8m，直徑800mm;連通箱涵基礎旋噴樁樁長為8m，直徑為600mm。

2?工程地質及地下水類型

2.1?地質條件

在勘探深度范圍內可分為4個工程地質層，自上而下土層的分布及工程地質特性描述如下：

①填土，夾碎石、磚塊、砂礫、植物根莖;松散、均勻性差。厚度0.8-5.4m。②灰色淤泥質粉質粘土，局部夾少量粘土、砂質粉土，切面光澤，干強度高等，韌性高等，無搖振反應。厚度4.2-6.2m，層頂埋深3.2-7.0m。③灰色淤泥質粘土，含云母、有機質，夾薄層粉砂，局部夾貝殼碎屑，切面光澤，干強度高等，韌性高等，無搖振反應。厚度9.4-9.9m，層頂埋深9.0-13.1m。④灰色黏土，含云母、有機質，夾泥、鈣質結核、半腐蘆葦根莖，軟塑、中～高壓縮性。厚度4.6-8.5m，層頂埋深16.9-24.0m。

2.2地下水類型

本場區對工程建設有影響的地下水主要為孔隙潛水。潛水主要賦存于淺部人工填土及②層粉性土中，富水性及透水性一般，其主要補給來源為大氣降水和地表水入滲，以地面蒸發、民井抽取及地下水側向徑流為主要排泄方式。

3?旋噴樁設計與要求

3.1方案選擇

根據上述工程地質和水文地質條件及現場情況，?結合已往的工程經驗分析認為，?施工場地砂層厚、含水豐富，箱函基坑底位于粉細砂層以下，為避免出現流砂現象影響基坑開挖、周邊河道堤岸、?房屋及市政交通的安全，需要做好止水措施。

深層水泥攪拌樁適用處理正常固結的淤泥與淤泥質土、?粉土、?素填土及無流動地下水的飽和松散砂土等軟弱地基。

3.2工藝性試樁試驗

旋噴樁正式施工前進行試樁3根。施工前的工藝試驗主要是驗證以下幾個方面：

①試噴結果是否達到設計所提要求;②旋噴樁施工工藝參數;③根據地質情況和設計樁徑選擇的施工機具、設備、施工工藝是否滿足設計要求。

出漿量計算以單位時間噴射的漿量及噴射持續時間為參數，計算公式為：

Q=（H/v）×q（1+β）

其中Q為出漿量（m3），H為噴射長度（m），q為單位時間噴漿量（m3/min），β為損失系數，通常區0.1-0.2，v為提升速度（m/min）。

4施工工藝

4.1工藝流程

本標段擬釆用三管旋噴法，工藝流程為施工準備→測量定位→機具就位→鉆孔至設計深度→提升旋噴注漿→旋噴結束成樁（流程圖如下）

4.2施工程序

（1）施工準備：整平場地，清除場地地上、?地下一切障礙物，按設計要求，進行測量放線，準備機械設備等。（2）鉆機定位：檢驗、調整鉆機，使鉆機鉆頭符合設計樁位，并做好相關技術參數、漿量記錄準備。（3）鉆孔插管：鉆孔、插管同時進行，準確將鉆具、插管按設計孔位鉆入，待鉆具平穩進入地層0.5m方可正常鉆進至設計深度。鉆孔過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水、邊鉆孔插管。（4）漿液配置，樁機移位時，即開始按設計確定的配合比拌制水泥漿。高壓旋噴樁的漿液，釆用普通硅酸鹽水泥42.5，水泥含量約35%，每立方米被攪拌土體中水泥摻量約為630kg，水泥漿比重1.49。

攪拌灰漿時，首先將水加入桶中，再將水泥倒入，開動攪拌機攪拌10～20分鐘漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，直到噴漿前。

（5）噴射注漿，在插入旋噴管前先檢查高壓設備和管路系統，設備的壓力和排量必須滿足設計要求，密封圈必須良好，各通道和噴嘴內不得有雜物，并做高壓射水試驗，合格后方可噴射漿液。

旋噴作業系統的各項工藝參數都必須按照預先設定的要求加以控制，并隨時做好關于旋噴時間、用漿量、冒漿情況、壓力變化等記錄。

（6）沖洗：噴射施工完畢后，將輸漿管等設備沖洗干凈，管內、設備內不得殘存水泥漿。

（7）移位：采用間隔跳樁成孔，將鉆機等機具移至下一樁孔進行施工。

5?注意事項

（1）正式開工前應認真作好工藝性試樁工作，確定合理的施工技術參數和漿液配比。（2）施工前，要求檢查旋噴管的高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，合格后方可噴射漿液。（3）制作漿液時，水灰比要按設計嚴格控制，不得隨意改變。在旋噴過程中，應防止泥漿沉淀，濃度降低。不得使用受潮或過期的水泥，漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時，應有篩網進行過濾，過濾篩孔要小于噴嘴直1/2為宜。（4）噴射時，先達到預定的噴射壓力、噴漿量后再逐漸提升注漿管，中間發生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即進行檢查排除故障;如因機械故障中斷旋噴，應重新鉆至樁底設計標高后，重新旋噴。（5）旋噴過程中，冒漿量小于注漿量的20%為正常現象，若超過20%或完全不冒將時，應查明原因，調整旋噴參數或改變噴嘴直徑。（6）鉆桿旋轉和提升必須連續不中斷，拆卸接長鉆桿或繼續旋噴時要保持鉆桿有10-20cm的搭接長度，避免出現斷樁。

6結束語

本工程采用三管高壓旋噴樁技術效果顯著，在基坑開挖時，箱涵區域內基坑無明顯滲流，無涌砂現象;周邊道路、建筑物未出現沉降、開裂現象，兩座涵閘及連通箱涵基礎工程在雨季到來之前保質保量地順利完成。

參考文獻：

[1]高壓旋噴樁在地基加固中的應用[J].?程雪峰.？住宅與房地產.2018（19）.

[2]高壓旋噴樁施工技術在市政工程中的應用[J].張云夫.建材與裝飾.2017（27）.

（作者單位：上海建工（浙江）水利水電建設有限公司上海分公司）