高壓旋噴樁施工

孟維軍（哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150086）

高壓旋噴樁施工

孟維軍
（哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150086）

本文主要結(jié)合某地鐵車站高壓旋噴樁施工實(shí)例，探討了高壓旋噴樁室內(nèi)配比試驗(yàn)、室外試樁試驗(yàn)、主要施工方法、常見施工質(zhì)量問題及對策等問題，對同類工程施工有一定的借鑒意義。

地鐵；高壓旋噴樁；試樁

1 工程概況

某地鐵車站為3.9m側(cè)式站臺車站，車站全長235.9m，標(biāo)準(zhǔn)段寬為38.4m，設(shè)計(jì)為地下2層，車站基坑開挖深度約17m。車站范圍內(nèi)建筑物較多，地面環(huán)境條件復(fù)雜，地下管線密集。車站范圍內(nèi)地面高程為7.3m～8.3m，站后折返線場地范圍內(nèi)的地面高程7.3m～10.4m。站址地貌為海陸交互沉積平原，地層分布較為復(fù)雜。場地內(nèi)揭露地層主要包括白堊系紅層和第四系土層，車站范圍內(nèi)軟土主要為淤泥質(zhì)土層，厚度一般在3.20m～7.80m；不良砂土為海陸交互相粉細(xì)砂層，厚度一般在1.80m～5.70m；基巖埋深較大，地勘資料揭露中風(fēng)化巖面埋深在22.40m以下。針對車站臨旁小區(qū)樓及返線橋墩部位施工，設(shè)計(jì)采用高壓旋噴樁保護(hù)措施，本問就施工中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行論述。

2 高壓旋噴樁施工流程

施工準(zhǔn)備→測量定位→鉆機(jī)就位→插管→試噴→混噴射注漿→拔管→成樁→資料整理及報(bào)驗(yàn)。

3 試驗(yàn)

3.1室內(nèi)配合比試驗(yàn)。通過室內(nèi)配比試驗(yàn)了解加固水泥品種、摻入量、水灰比對水泥攪拌樁強(qiáng)度的影響，求得齡期與強(qiáng)度的關(guān)系，從而為設(shè)計(jì)計(jì)算和施工工藝提供可靠的參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的噴漿量或現(xiàn)場土樣的情況，按不同含水量設(shè)計(jì)并調(diào)整幾種配合比，通過在室內(nèi)將現(xiàn)場采取的土樣進(jìn)行烘干、碾碎，通過2mm～5mm篩的粉狀土樣，按設(shè)計(jì)噴漿量、水灰比攪拌、養(yǎng)護(hù)、力學(xué)試驗(yàn)，確定施工噴漿量、水灰比。本工程經(jīng)28天齡期抗壓強(qiáng)度檢測，水泥摻入量為15%的抗壓強(qiáng)度是符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場的要求，高壓旋噴樁的試驗(yàn)室初步配合比確定為：水灰比取1：1.0。

3.2 室外試樁試驗(yàn)。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定的施工噴漿量、水灰比制備水泥漿液在試驗(yàn)工點(diǎn)進(jìn)行試樁試驗(yàn)。程特點(diǎn)Φ600高壓旋噴樁選戰(zhàn)后折返線高架橋處選和站廳止水帷幕旋噴樁各2根；Φ800高壓旋噴樁選站廳基底和小區(qū)側(cè)的高壓加固旋噴樁各2兩根樁。根據(jù)試樁結(jié)果，調(diào)整加固料的噴漿量，確定攪拌樁攪拌機(jī)提升速度、攪拌軸回轉(zhuǎn)速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數(shù)。

4 施工方法

4.1 測量定位。根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖和坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)用全站儀測量放出施工軸線，在施工軸線上確定裝位，保證樁孔中心移位偏差小于20mm，依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測量各孔口地面高程。

4.2 鉆機(jī)就位。鉆機(jī)到位后，進(jìn)行調(diào)平、對中作業(yè)，調(diào)整樁機(jī)的垂直度，保證鉆桿應(yīng)與樁位一致，偏差應(yīng)小于10mm，鉆孔垂直度誤差小于0.3%。鉆孔前對空壓機(jī)、泥漿泵等設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。校驗(yàn)鉆桿長度，并用紅油漆在鉆塔旁標(biāo)注深度線，保證孔深度滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3 漿液配置。高壓旋噴樁水泥漿液配制嚴(yán)格按試驗(yàn)確定配比進(jìn)行控制，水灰比1∶1，水泥漿比重1.49。攪拌水泥漿時(shí)，首先將水加入桶中，再將水泥倒入，開動攪拌機(jī)攪拌10min～20min，漿液在灰漿機(jī)中要不斷攪拌，防止水泥漿離析。噴漿時(shí)，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(jìn)第二道過濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中。水泥漿通過膠管送到旋轉(zhuǎn)振動鉆機(jī)的噴管內(nèi)，最后射出。

4.4 噴射注漿。在插入旋噴管前先檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計(jì)要求。各部位密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物，并做高壓射水試驗(yàn)，合格后才能進(jìn)行噴施注漿作業(yè)。旋噴作業(yè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工藝參數(shù)都必須按試樁試驗(yàn)的各項(xiàng)要求進(jìn)行控制，并隨時(shí)做好關(guān)于旋噴時(shí)間、用漿量，冒漿情況、壓力變化等的記錄。噴漿管下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，停止鉆進(jìn)，旋轉(zhuǎn)不停。噴射時(shí)，為保證加固范圍內(nèi)土體有效切割前能拌合均勻且使樁徑達(dá)到800mm（600mm），注漿壓力應(yīng)在20MPa～25MPa。坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?，再邊噴漿邊反向勻速旋轉(zhuǎn)提升注漿管。提管速度控制在10cm/min～15cm/min，噴射流量80L/min～120L/min，旋轉(zhuǎn)速度10r/min～25r/min以使土體得到充分切割攪拌。至距樁頂1m時(shí)，放慢攪拌速度和提升速度。中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時(shí)立即檢查排除故障，重新噴射注漿必須做好接樁措施，一般接樁長度＞0.5m，防止固結(jié)體脫節(jié)。

4.5 沖洗管路。噴射注漿施工完畢后，應(yīng)用清水把注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈，管內(nèi)、機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿，防止?jié){液凝固堵塞管路。

5 常見質(zhì)量問題及處理措施

5.1 鉆孔質(zhì)量問題。在高壓旋噴樁施工中長存在鉆孔斜度偏大，下鉆和提鉆困難，鉆孔深度不夠等問題。處理措施：應(yīng)控制鉆孔深度，及時(shí)糾正孔斜，每鉆進(jìn)5m用水平尺測量機(jī)體水平、立軸垂直，用鉆孔測斜儀檢查測量孔斜。鉆孔深度要大于注漿深度0.5m～1.0m。

5.2 注漿質(zhì)量問題。（1）高壓注漿設(shè)備與鉆孔的距離太大，導(dǎo)致壓力損失過大，壓力表的讀數(shù)高于噴射孔的機(jī)上的壓力，導(dǎo)致固結(jié)體強(qiáng)度值小于試樁。處理措施：高壓注漿設(shè)備與鉆孔間的距離控制在40m以內(nèi)。（2）注漿液攪拌不均勻，有稀有稠，造成樁體強(qiáng)度不均。處理措施：控制漿液攪拌時(shí)間不得少于3min，貯存漿液不斷攪拌，防止離析。（3）因各種原因?qū)е聡娚渥{過程中斷，樁孔內(nèi)的漿液將會自然沉淀，繼續(xù)噴漿提升就會在停噴的面處發(fā)生水泥漿液離析，使得該區(qū)段固結(jié)體強(qiáng)度偏低。處理措施：因故中斷恢復(fù)噴射時(shí)，下落搭接長度不小于0.5m。（4）噴漿提升作業(yè)時(shí)孔口不見水泥漿液冒出，可能土層中存在較大空隙，使?jié){液流失，引起孔口不冒漿。處理措施：噴漿提升作業(yè)時(shí)，要注意觀察孔口冒漿的情況，若不見冒漿，應(yīng)立即查明原因進(jìn)行處理。

結(jié)語

目前高壓旋噴樁在地鐵基坑、地基處理等工程中應(yīng)用越來越多，但根據(jù)地質(zhì)條件的不同，在施工前應(yīng)進(jìn)行試樁，通過現(xiàn)場試驗(yàn)，確定施工參數(shù)，從而保證施工質(zhì)量。在施工中應(yīng)加強(qiáng)常見施工質(zhì)量問題的分析，并采取相應(yīng)的處理措施，從而提高施工效率。

[1] JGJ79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].[2]梁云生.城市地鐵旋噴樁施工技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2007（06）.

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