淺談旋噴樁施工技術在建筑基坑工程中的應用

鄭志海

【摘 要】隨著建筑高層和超高層的不斷涌現(xiàn)，基坑邊坡的支護成為了施工中的難點。本文主要分析了旋噴樁技術施工前準備工作，施工工藝主要控制點和主要技術控制要點，希望能為業(yè)內同行提供一定的參考。

【關鍵詞】旋噴樁；施工；建筑；基坑

隨著改革開放的發(fā)展，城市建設日新月異，工程深基坑運用越來越多，城市中的建筑工程因為基坑周邊市政管線復雜，使用旋噴樁施工技術可以有效減少開挖時圍護墻的變形和周邊地表沉降，并且此法能有效處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等地基，效果良好，因此旋噴樁施工技術在建筑基坑工程中得到了廣泛的應用。

1.旋噴樁技術施工前準備工作

在施工開始前，必須在已有的各種技術資料的基礎上作補充工程地質勘探，進一步了解各施工點地基土的性質、埋藏條件。

1.1材料選擇與準備

旋噴注漿是靠高壓液流的沖擊力破壞土層并與土體混合成新的固體，根據(jù)噴射工藝要求，漿液應具備以下特性：注漿液具有良好的可噴性；有足夠的穩(wěn)定性；漿液中不應有太多氣體；能調解漿液的膠凝時間；有良好的力學性能；無毒、無臭；結實率高。水灰比一般采用1：1～1.5：1的水泥漿液。在噴漿之前按施工要求準備好足夠的合格的水泥漿液。

1.2保存好送驗土樣

根據(jù)補充勘探資料，在選擇的試驗工點加同范圍內的各代表性地層用薄壁取土器采取必需數(shù)量的原狀土送試驗室，對取得的土樣在進行試驗之前應妥善保存，使土樣的物理和化學性能盡可能保持不變。

1.3室內配合比試驗

根據(jù)設計要求的噴漿量或現(xiàn)場土樣的情況，按不同含水量設計并調整幾種配合比，通過在室內將現(xiàn)場采取的土樣進行風（烘）干、碾碎，過2～5mm篩的粉狀土樣，按設計噴漿量、水灰比攪拌、養(yǎng)護、力學試驗，確定施工噴漿量、水灰比。一般水灰比可取1.0～1.5。為改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高強度，可適當摻入木質素磺硫鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉、陶土、堿等外摻劑。若試驗之前土樣的含水量發(fā)生了變化，應調整為天然含水量。

1.4試樁試驗

根據(jù)室內試驗確定的施工噴漿量、水灰比制備水泥漿液在試驗工點打設數(shù)根試樁，并根據(jù)試樁結果，調整加固料的噴漿量，確定攪拌樁攪拌機提升速度、攪拌軸回轉速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數(shù)。

1.5清理整理路面

推土機、挖掘機配合自卸汽車清除地表0.3m厚的種植土，雜物，并將原地面按設計要求整平，填出路拱。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，施作臨時排、截水設施，并在施工范圍以外開挖廢泥漿池以及施工孔位至泥漿池間的排漿溝。

另外，還應按設計要求完成施工放樣，用木樁定出樁位，用白石灰作出明顯標識。

2.施工工藝控制點

2.1鉆機定位

移動旋噴樁機到指定樁位，將鉆頭對準孔位中心，同時整平鉆機，放置平穩(wěn)、水平，鉆桿的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先進行低壓（0.5MPa）射水試驗，用以檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常。

2.2制備水泥漿

樁機移位時，即開始按設計確定的配合比拌制水泥漿。首先將水加入桶中，再將水泥和外摻劑倒入，開動攪拌機攪拌10～20分鐘，而后擰開攪拌桶底部閥門，放入第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進第二道過濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。

2.3鉆孔

單管旋噴常使用76型旋轉振動鉆機，鉆進厚度達30m以上，適用于標準貫入度小于40的砂土和粘性土層。當遇到比較堅硬的地層時宜用地址鉆機鉆孔。鉆孔位置與設計位置的偏差不得大于50mm。

2.4插管（單重管法、二重管法）

插管是將噴管插入地層預定深度。使用76型振動鉆機鉆孔時，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。如使用地址鉆機鉆孔完畢，必須拔出巖芯管，并換上旋噴管插入到預定深度。在插管過程中。為了防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水邊插管，水壓力不超過1MPa。若壓力過高易將空壁射塌。

2.5提升噴漿管、攪拌

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。若為二重管法或三重管法施工，在達到設計深度后，接通高壓水管、空壓管，開動高壓清水泵、泥漿泵、空壓機和鉆機進行旋轉，并用儀表控制壓力、流量和風量，分別達到預定數(shù)值時開始提升，繼續(xù)旋噴和提升，直至達到預期的加固高度后停止。

2.6樁頭部分處理

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(shù)秒，再向上慢速提升0.5m，直至樁頂停漿面。

2.7噴漿、攪拌

若遇礫石地層，為保證樁徑，可重復噴漿、攪拌：按上述4～6步驟重復噴漿、攪拌，直至噴漿管提升至停漿面，關閉高壓泥漿泵（清水泵、空壓機），停止水泥漿（水、風）的輸送，將旋噴漿管旋轉提升出地面，關閉鉆機。

2.8清洗

向漿液罐中注入適量清水，開啟高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。

2.9移位

移動樁機進行下一根樁的施工。

2.10補漿

噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結體頂部出現(xiàn)凹穴，要及時用水灰比為1.0的水泥漿補灌。

3.主要技術控制要點

鉆機或旋噴機就位時機座要平穩(wěn)，立軸或轉盤與孔位對正，傾角與設計誤差一般不得大于0.5。

噴射注漿前要檢查高壓設備和管路系統(tǒng)，設備的壓力和排量必須滿足設計要求。管路系統(tǒng)的密封圖必須良好。各通道和噴嘴內不得有雜物。

噴射注漿時要注意準備，開動注漿泵，待估算水泥漿的前鋒已經(jīng)流出噴頭后，才開始提升注漿管。自下而上噴射注漿。

噴射注漿時，開機順序也要遵守第3條的規(guī)定。同時開始噴射注漿孔的孔段要與前段搭接0.1m防止固結體脫節(jié)。噴射注漿作業(yè)后，由于漿液析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固體體頂部出現(xiàn)凹穴，所以應及時用水灰比為0.6～l的水泥漿進行補灌，并要預防其他鉆孔排除的泥土或雜物進入。

為了加大固結體尺寸，或深層硬土為避免固結體尺寸減小，可以采用提高噴射壓力、泵量或降低回轉與提升速度等措施，也可采用復噴工藝。

冒漿的處理，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)實驗，冒漿（內有土粒、水及漿液）量小于注漿量的20%為正常。超過20%或完全不冒漿時，應查明原因并采取相應的措施。若是地層中有較大空隙引起的不冒漿，則可以在漿液中摻入適量的速凝劑，縮短固結時間，使?jié){液在一定土層范圍內凝固。另外，還可以在空隙地段增加注漿量，填充空隙后再繼續(xù)正常旋噴施工。冒漿量無窮大的主要原因，一般是有效噴射范圍與注漿不相適應，注漿量大大超過旋噴固結所需的漿量所致。減小冒漿的措施有三種：提高噴射壓力；適當縮小噴嘴直徑；控制固結體形狀。在正常情況下的冒漿可沿公路橫向方向，在相鄰兩個孔之間開挖排漿溝，形成樁與樁之間的系粱，以便提高復合地基總體承載力。

【參考文獻】

[1]張家偉高壓旋噴樁基坑支護技術[J].巖土工程，2006.

[2]閻世龍.旋噴樁在加同處理軟弱路基中的應用[J].河北建筑科技學院學報，2004.22（1）.

[3]錢美亞，別小勇.利用高壓旋噴樁進行深基坑圍護初探[J].山西建筑，2008.