【文章內(nèi)容簡介】 施工質(zhì)量與施工技術(shù)參數(shù)的選擇有關(guān)，通過高壓旋噴樁施工實例，對施工技術(shù)和技術(shù)指標的實測監(jiān)控，提出了區(qū)別對待特殊土層質(zhì)量技術(shù)指標的思路。以及合理選擇質(zhì)量控制指標的方法，可對相關(guān)工程的施工工藝提供參考。關(guān)鍵詞：高壓旋噴注。 施工技術(shù)。 質(zhì)量控制。 設(shè)計 1前言　　旋噴樁位于新舊路基邊坡、路中出15米位置，樁徑≥Φ600mm，橫向雙排，，呈正三角形布置；其中0～2米為空樁段（不噴漿）。按設(shè)計要求，堆載預(yù)壓的土方沉降已經(jīng)穩(wěn)定，才能進行旋噴樁施工。旋噴樁使用雙管高壓旋噴振動鉆機施工，鉆機鉆入設(shè)計深度，插孔與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時插管作業(yè)同時完成，便開始噴射作業(yè)，由下而上進行噴射，注漿流量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)必須符合設(shè)計圖紙要求；旋噴樁使用的水必須是自來水，防止旋噴樁在施工過程中堵塞噴嘴；鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進行，不得中斷?！　?高壓旋噴樁概念　　高壓旋噴樁是高壓噴射注漿法處理地基中的一種，是利用鉆孔設(shè)備，把安裝在注漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，用高壓泥漿泵等裝置，以20Mpa左右的壓力把預(yù)先制備好的水泥、水玻璃等材料作為主固化劑的漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時借助注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運動，使?jié){液把從土體上崩落下來的土攪拌混合，經(jīng)一定時間的凝固，便在土中形成圓柱狀的具有一定強度和抗?jié)B能力的固結(jié)體，從而使地基承載力得到加強的一種工程方法?！　?旋噴樁施工過程　　在高壓旋噴樁正式開工前，需要根椐地質(zhì)情況選取代表性點做不少于5根工藝性試樁，以便取得符合設(shè)計要求的工藝控制參數(shù)，本合同工程經(jīng)工藝試樁確定的施工參數(shù)，具體施工過程如下：　　　嚴格按照設(shè)計放樣定孔位，其誤差控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)，樁位中心點釘入小木楔并灑白灰做標記。　　　將鉆機安置在設(shè)計孔位上，使鉆桿頭對準孔位中心，為保證鉆孔達到設(shè)計要求的垂直度，鉆機就位后作水平校正，使鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置，%?！　　≡谠O(shè)計樁位的中心先用鉆機鉆一為旋噴管插入用的導孔，孔深須達到預(yù)定的深度。實際孔位、孔深和每個鉆孔內(nèi)的地下障礙物、洞穴、涌水、漏水及與巖土工程勘察報告不符等情況均應(yīng)詳細記錄?！　?。鉆孔完成后插入噴射注漿管。在進行插管同時需進行水泥漿的配制,要求新鮮無硬塊,水灰比控制在1:1,為消除離析,再加入水泥用量2%的早強劑。使用時濾去硬塊、砂石等。單樁水泥用量按現(xiàn)場試噴后確定水泥用量。施工前在每只攪拌桶上作好標記,放入一定量水泥和水,攪拌均勻后,使?jié){液面達到相應(yīng)位置?！　?。該項操作是高壓旋噴樁施工中最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),帶有噴頭裝置的旋噴轉(zhuǎn)桿至預(yù)定深度后,啟動高壓泵,待泵量泵壓正常并達到設(shè)計要求后,自孔底由下而上進行噴射施工作業(yè),旋噴鉆桿邊噴邊提升,直至設(shè)計標主為止?！　　「邏簢娚涔艽罱雍煤笕肟浊?，先在地面上試噴，以檢驗旋噴機工作是否正常，排除故障?！　。瑳_洗干凈注漿管等機具設(shè)備，管內(nèi)機內(nèi)不得殘存水泥漿。 w`amp。~m:R　　?！　?施工要點及技術(shù)要求 EKo!vie G ?　　，噴漿系統(tǒng)應(yīng)配備流量表、壓力計等檢測裝置；在噴漿過程中對提升速度應(yīng)有速控裝置和措施。 6RV42r^pf ?　　，對漿液流量、噴漿壓力、噴嘴提升速度等進行標定?！　?no_。^Ou? ～80m范圍內(nèi)，并根據(jù)施工場地調(diào)整。BBuIlr ，排除故障后復(fù)噴，復(fù)噴高度不小于50cm。  ? ，旋噴過程中，鉆孔中正常的冒漿量控制在20%以下。超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因采取相應(yīng)措施。 ShA@j ? ，包括：測量定位、漿液配比、噴漿壓力、漿液流量、噴嘴提升速度、成樁深度及復(fù)噴等?！　?旋噴樁施工質(zhì)量控制及注意事項　　、外摻劑、樁位、壓力表、流量表的精度和靈敏度、高壓噴射設(shè)備的性能。施工中應(yīng)檢查施工參數(shù)(壓力、水泥漿量、提升速度、旋轉(zhuǎn)速度等)情況及施工程序。施工結(jié)束后28d,對樁體強度、承載力、平均直徑、樁體中心位置、樁體均勻性等質(zhì)量及承載力進行檢驗,達到規(guī)范要求?！　?由于噴射漿液的離析作用,一般均有不同程度的收縮,使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴,并要防止其它鉆孔排出的泥土雜物進入。為了加大固結(jié)體尺寸,或為避免固結(jié)體尺寸減小,可以采用提高噴射壓力、泵量或降低回轉(zhuǎn)與提升速度等措施,也可采用復(fù)噴工藝?！　?應(yīng)先停止提升和回轉(zhuǎn),同時停止注漿,最后停機。待拆卸完畢繼續(xù)噴漿時,須重新啟動高壓泵,待泵量泵壓正常并達到設(shè)計要求后,才能開始注漿,開始噴射注漿的孔段必須與前段搭接10cm,以防止固結(jié)體脫節(jié)出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象?！　?在旋噴處理中,往往有一定數(shù)量的土粒,隨著一部分漿液沿著注漿管壁冒出地面。通過對冒漿的觀察,可以及時了解土層狀況、旋噴的大致效果和旋噴參數(shù)的合理性等。根據(jù)經(jīng)驗,冒漿量小于注漿時的20%者為正常現(xiàn)象。超過20%或完全不冒漿時,應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)的措施?！　　ｃ@孔的位置與設(shè)計位置的偏差不得大于50mm。實際孔位、孔深和每個鉆孔內(nèi)的地下障礙物、洞穴、涌水、漏水及與巖土工程勘察報告不符等情況均應(yīng)詳細記錄?！　?應(yīng)沖洗噴射管,可用清水噴射沖洗。施工中應(yīng)做好剩余泥漿處理,及時將泥漿運出或現(xiàn)場短期堆放后作土方運出。　　7高壓旋噴樁設(shè)計　　此次地基加固設(shè)計采用三重管法進行高壓旋噴樁的施工，三重管高壓噴射注漿主要是靠高壓射水切割、破壞土體，成樁直徑的大小和成樁質(zhì)量,與高壓水的工作狀態(tài)有密切關(guān)系。三重管法在環(huán)境高壓水射流外圍，同時噴射高壓空氣，使高壓水的軸動壓力衰減及擴散率變緩，增大了射流核及遷移段的長度，擴展了射流切割土體的范圍，而且水、氣同時作用于土體，增強了破壞土體的能力，地基加固效果較好。根據(jù)本工程的地質(zhì)特點，高壓旋噴樁的主要設(shè)計如下：　　　　根據(jù)設(shè)計，沿圍堰外側(cè)亞砂土層區(qū)域布設(shè)兩排樁，砂層區(qū)域布設(shè)三排樁，樁徑≥Φ600mm，橫向雙排，，呈正三角形布置；其中0～2米為空樁段（不噴漿）?！　　　°@機采用XPZ－50型單管高壓旋噴樁，BWT100／30高壓注漿泵機，當鉆機鉆到設(shè)計標高后，用高壓旋噴機把安有水平噴嘴的注漿管下到孔底，利用高壓設(shè)備使噴嘴以20Mpa的壓力把漿液噴射出去，沖擊切割土體，并與土體攪拌混合，隨著注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升而形成圓柱體樁體，漿與土體經(jīng)過一系列的物理化學反應(yīng)，固結(jié)成樁，從而達到支護、止水的作用?！　「邏盒龂姌夺∧徊课簧皩印喩皩油翝B透系數(shù)K≤1x107㎝/s，樁體抗壓強度取3Mpa.　　　　≤50mm，鉆孔垂直度偏差＜%?！　　?00cm?！　?，重新噴射時樁體搭接長度≥30cm?！　?，要對注漿孔進行二次回灌，防止旋噴樁體因水泥漿固結(jié)出頂部凹陷，達不到設(shè)計樁頂標高。　　　　，并做抗壓試驗?！　?。　　8結(jié)語　　，較其它施工方法（如鉆孔樁、挖孔樁、靜壓樁等），施工費用低，工期短?！　。捎谟胁糠滞馏w被置換，有利于周邊土體加固，使周圍土體得到加固，強度提高?！　?，使周圍土體由松散到固結(jié)，有利于基坑穩(wěn)定?！　。煌临|(zhì)條件的旋噴樁施工工藝和與之配套的施工參數(shù)以及施工管理方法和施工質(zhì)量檢測方法是非常必要的?！　?，單管加筋高壓旋噴施工具有施工簡單、效率高，不需要開挖就可以處理隱蔽工程等特點，因而適用于城市深基坑支護加固，值得進一步推廣與應(yīng)用貴陽市域鐵路久永線土建項目部高壓旋噴樁施工工藝編制：復(fù)核：2011年9月3日 高壓旋噴樁施工工藝高壓旋噴樁施工技術(shù)是70年代日本首先提出，它是在靜壓灌漿的基礎(chǔ)上，引進水力采煤技術(shù)而發(fā)展起來的，是利用射流作用切割摻攪地層，改變原地層的結(jié)構(gòu)和組成，同時灌入水泥漿或復(fù)合漿形成凝結(jié)體，借以達到加固地基和防滲的目的。1工藝特點（1）施工機具設(shè)備簡單，施工簡便。（2）具有較好的耐久性，且料源廣闊，價格低廉。（3）噪聲小，無污染。2適用范圍（1）受土層、土的粒度、土的密度、硬化劑粘性、硬化劑硬化時間影響小，可廣泛應(yīng)用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉質(zhì)粘土、（亞粘土）、粉土（亞砂土）、砂土、黃土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多種土層。（2）可作為既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作為基礎(chǔ)防滲之用；可作為施工中的臨時措施（如深基坑側(cè)壁擋土或擋水、防水帷幕等），也可作為永久建筑物的地基加固、防滲處理。（3）當用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性、地下水流速過大和已涌水的地基工程時，宜通過試驗確定其適用性。3工藝原理及設(shè)計要求高壓噴射注漿法是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液或水、（空氣）成為20～40MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出來，沖切、擾動、破壞土體，同時鉆桿以一定速度逐漸提升，將漿液與土粒強制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個圓柱狀固結(jié)體（即旋噴樁），以達到加固地基或止水防滲的目的。根據(jù)噴射方法的不同，噴射注漿可分為單管法、二重管法和三重管法。單管法：單層噴射管，僅噴射水泥漿。二重管法：又稱漿液氣體噴射法，是用二重注漿管同時將高壓水泥漿和空氣兩種介質(zhì)噴射流橫向噴射出，沖擊破壞土體。在高壓漿液和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，最后在土中形成較大的固結(jié)體。三重管法：是一種漿液、水、氣噴射法，使用分別輸送水、氣、漿液三種介質(zhì)的三重注漿管，在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生高壓水流的周圍環(huán)繞一股圓筒狀氣流，進行高壓水流噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再由泥漿泵將水泥漿以較低壓力注入到被切割、破碎的地基中，噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運動，使水泥漿與土混合，在土中凝固，形成較大的固結(jié)體，其加固體直徑可達2m。噴射注漿法的加固半徑和許多因素有關(guān)，其中包括噴射壓力P、提升速度S、被加固土的抗剪強度τ、噴咀直徑d和漿液稠度B。加固范圍與噴射壓力P、噴咀直徑d成正比，與提升速度S、土的抗剪強度τ和漿液稠度B成反比。加固體強度與單位加固體中的水泥摻入量和土質(zhì)有關(guān)。單管、二重管、三重管旋噴樁機注漿施工示意參見圖圖圖3。高壓泥漿泵漿桶水箱攪拌機水泥倉旋噴固結(jié)體注漿管鉆機噴頭圖1 單管旋噴注漿示意圖漿桶水箱攪拌機水泥倉旋噴固結(jié)體注漿管鉆機噴頭圖2 二重管旋噴注漿示意圖空壓機高壓泥漿泵漿桶水箱攪拌機水泥倉旋噴固結(jié)體注漿管鉆機噴頭 圖3 三重管旋噴注漿示意圖空壓機高壓泥漿泵高壓清水泵高壓噴射注漿的成樁機理包括以下五種作用：（1）高壓噴射流切割破壞土體作用。噴射流動壓以脈沖形式?jīng)_擊破壞土體，使土體出現(xiàn)空穴，土體裂隙擴張。（2）混合攪拌作用。鉆桿在旋轉(zhuǎn)提升過程中，在射流后部形成空隙，在噴射壓力下，迫使土粒向著與噴咀移動方向相反的方向（即阻力小的方向）移動位置，與漿液攪拌混合形成新的結(jié)構(gòu)。（3）升揚置換作用（三重管法）。高速水射流切割土體的同時，由于通入壓縮氣體而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥漿液補充。（4）充填、滲透固結(jié)作用。高壓水泥漿迅速充填沖開的溝槽和土粒的空隙，析水固結(jié)，還可滲入砂層一定厚度而形成固結(jié)體。（5）壓密作用。高壓噴射流在切割破碎土層過程中，在破碎部位邊緣還有剩余壓力，并對土層可產(chǎn)生一定壓密作用，使旋噴樁體邊緣部分的抗壓強度高于中心部分。旋噴樁固結(jié)體情況圖4所示。滲透部分攪拌混合部分硬化劑主體部分圖4 旋噴樁體固結(jié)情況圖壓縮部分 加固體直徑的確定旋噴樁直徑與現(xiàn)場土質(zhì)、土體強度和噴射壓力、流量、提升速度和漿液稠度等諸多因素有關(guān)，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定。當無試驗資料時可參考表1選用。 布置形式樁的平面布置形式需根據(jù)加固的目的給予考慮，分離布置的單樁可用于基礎(chǔ)的承重，排樁、板墻可用作防水帷幕，整體加固則常用于防止基坑底部的涌土或提高土體的穩(wěn)定性，水平封閉樁可用于形成地基中的水平隔水層。圖5為一般樁的平面布置形式。鐵路、公路路基基底一般采用梅花形加固地基的分離樁形式?！９吩O(shè)計規(guī)范規(guī)定，相鄰樁的凈距不應(yīng)大于4倍樁徑。表1 旋噴樁直徑參考值（m） 噴注種類土的類別單管法二重管法三重管法粘性土0＜N＜5177。177。177。10＜N＜20177。177。177。20＜N＜30177。177。177。砂土0＜N＜10177。177。177。10＜N＜20177。177。177。20＜N＜30177。177。177。砂礫20＜N＜30177。177。177。注：表中N為標準貫入實測錘擊數(shù)。圖5 一般樁的平面布置形式圖（1）按樁身強度計算容許承載力。［P］= a［σ］A式中 ［P］——樁的容許承載力（kN）；a ——樁體材料的強度折減系數(shù)，a=～；［σ］——樁體材料7cm7cm7cm試件的室內(nèi)平均抗壓強度（kPa）；A ——樁的橫斷面積。（2）按土體強度計算樁身容許承載力。［P］= ｕΣfi li + A［R］式中 ［P］——樁的容許承載力（kN）