高壓旋噴樁施工工藝

夏德雙

（中鐵二十局集團有限公司，陜西 西安 710038）

1 工程概況

浐河站綜合出入口為地下三層，地上兩層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工程采用明挖法施工，基坑圍護采用鋼花管擋墻和鉆孔樁結(jié)合的支護方案，外設(shè)全封閉高壓旋噴樁止水帷幕。止水帷幕采用Φ800mm單排二重管旋噴樁，樁間距600mm。降水采 用防排結(jié)合的方式，坑內(nèi)設(shè)置降水井。

2 水文地質(zhì)條件

場地地層自上而下依次由第四系全新統(tǒng)人工填土，沖積粗砂、粉質(zhì)粘土、圓礫土，卵石土及沖積粉質(zhì)粘土、粗砂及卵石土等地層構(gòu)成。

場地地下水位埋深介于地下11.90～12.20m之間，旋噴樁樁底插入下層粉質(zhì)粘土不透水層1.5m，以保證止水效果。如圖1所示。

圖1

3 施工準備

3.1 材料

本工程高壓旋噴樁所用灌漿材料，主要是水泥和水。

高壓旋噴樁所采用的水泥品種和強度等級不宜低于32.5，目前西安地區(qū)普通硅酸鹽（P.O 32.5）水泥已經(jīng)停產(chǎn)，與設(shè)計溝通后，決定本工程采用復核硅酸鹽水泥（P.C 32.5）。

3.2 主要施工機具、設(shè)備

本工程主要采用的設(shè)備機具型號見表1。

表1 高壓旋噴樁主要設(shè)備機具型號

4 施工工藝

旋噴樁施工工藝圖見圖2。

圖2

5 質(zhì)量標準

5.1 工藝指標

測量放線：根據(jù)設(shè)計圖紙進行測量放線，放出的施工軸線允許偏差為±10mm。

確定孔位：根據(jù)放出的施工軸線確定孔口位置，孔位偏差不得超過2cm。

鉆機造孔：鉆機就位后，將鉆桿調(diào)整垂直，中心軸線與孔位偏差不得超過5cm，鉆桿垂直度不得大于1.5%。

測量孔深：成孔后測量鉆桿長度，鉆進深度與設(shè)計深度偏差不得超過20cm。

下噴射管：噴射管下至設(shè)計深度允許偏差不超過10cm。攪拌制漿：按照設(shè)計配比攪拌水泥漿，使用攪拌機攪拌時間不得少于180s。

供氣：設(shè)計要求氣壓不得小于22MPa。噴射注漿：噴射開始后，待水泥漿液冒出孔口后，開始提升。冒漿：當冒漿量超過20%時，需查明原因。發(fā)生漏漿時停止噴射。

旋擺提升：提升速度控制在10～15cm/min。成樁：旋噴成樁后幾何尺寸應滿足設(shè)計要求。充填回灌：終噴提出噴射管后，應及時向孔內(nèi)充填灌漿，直到飽滿。

清洗結(jié)束：注漿完成后，立即用清水將灌漿泵和輸漿管路徹底沖洗干凈。

5.2 高壓旋噴樁施工質(zhì)量控制表（見表2）

表2 高壓旋噴樁施工質(zhì)量檢驗標準

6 參數(shù)確定

根據(jù)筆者單位以往的施工經(jīng)驗并結(jié)合浐河站綜合出入口的地質(zhì)情況，本工程共設(shè)置試樁3根，并采用三組不同的施工參數(shù)，根據(jù)試樁的成樁情況來最終確定施工參數(shù)，試樁參數(shù)見表3。

表3 旋噴樁選用試樁參數(shù)

通過開挖后顯露出來的成樁樁徑及成樁質(zhì)量，決定將2#試樁的施工參數(shù)作為旋噴樁的施工參數(shù)。

7 成樁分析

本工程因地質(zhì)情況不同，不同地層的成樁質(zhì)量也不相同，根據(jù)試樁所確定的參數(shù)，旋噴時可適當加大提升速度，增加注漿壓力。在上層雜填土及沙土范圍內(nèi)，成樁質(zhì)量普遍良好，樁徑均大于設(shè)計樁徑，形成了一道約1m寬的擋墻，在粗砂層及粉質(zhì)粘土層中成樁質(zhì)量也均滿足設(shè)計要求。

但在圓礫土及卵石土地層施工過程中，旋噴成孔一體機經(jīng)常發(fā)生“卡鉆”現(xiàn)象，為此又增加一臺地質(zhì)鉆機，作為引孔設(shè)備。在成樁質(zhì)量方面，噴頭在擺噴過程中遇有大粒徑的卵石時，達不到原有切割土體的效果，成樁質(zhì)量效果不佳。

8 結(jié)語

根據(jù)現(xiàn)場成樁外觀質(zhì)量及試驗檢測數(shù)據(jù)證明，浐河站綜合出入口高壓旋噴樁止水帷幕方案總體上可行，基本達到預期的止水效果，為基坑的正常開挖創(chuàng)造了有利條件。但在圓礫土地層及卵石土地層中成樁質(zhì)量較差，在開挖過程中樁間土體出現(xiàn)過涌水涌砂現(xiàn)象，施工時應增大注漿壓力，延長提升時間。建議在設(shè)計時應充分考慮卵石粒徑的因素，適當 調(diào)小樁間距或增加排數(shù)，并在此地質(zhì)情況時慎用。

[1]中國建筑科學研究院.JGJ79-2012 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2]中國電力出版社.DL/T5200-2004 水電水利工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國電力出版社，2005.