高壓旋噴樁在建筑地基加固中的應(yīng)用

邰杰 孔凡壘

摘 要： 于高壓旋噴樁成樁質(zhì)量而言，施工技術(shù)水平的高低影響很大，為此應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場具體工程地質(zhì)情況初步確定各項(xiàng)施工工藝參數(shù)，通過試驗(yàn)樁施工成果來指導(dǎo)高壓旋噴樁施工。本文在充分了解高壓旋噴樁概況的基礎(chǔ)上，分析了建筑地基加固施工中高壓旋噴樁的施工準(zhǔn)備和施工流程，有效地確保高壓旋噴樁的成樁質(zhì)量和加固效果，可以為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞： 高壓旋噴樁；建筑工程；地基加固

一、高壓旋噴樁的概況

高壓旋噴樁是高壓噴射注漿法地基處理中的一種，高壓旋噴樁是以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體。施工占地少、振動小、噪音較低，但容易污染環(huán)境，成本較高，對于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不宜采用。高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的大粒徑塊石、堅(jiān)硬黏性土、含大量植物根莖或有過多的有機(jī)質(zhì)時(shí)，對淤泥和泥炭土以及已有建筑物的濕陷性黃土地基的加固，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用程度。應(yīng)通過高壓噴射注漿試驗(yàn)確定其適用性和技術(shù)參數(shù)。

二、建筑地基加固中高壓旋噴樁的施工準(zhǔn)備

1、材料準(zhǔn)備

所用的灌漿材料主要是水泥和水，必要時(shí)加入少量外加劑。水泥品種和標(biāo)號，應(yīng)根據(jù)環(huán)境和工程需要確定，一般情況下，宜采用強(qiáng)度等級為42.5級的普通硅酸鹽水泥，可根據(jù)需要加入適量的外加劑及摻合料。使用其他水泥注漿時(shí)應(yīng)得到設(shè)計(jì)許可。水泥必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)嚴(yán)格防潮和縮短存放時(shí)間，施工過程中應(yīng)抽樣檢查，不得使用過期的和受潮結(jié)塊的水泥。根據(jù)需要可在水泥漿液加入粉細(xì)砂、粉煤灰、早強(qiáng)劑、速凝劑、水玻璃等外加劑。

2、施工設(shè)備準(zhǔn)備

施工用主要設(shè)備機(jī)具包括：地質(zhì)成孔設(shè)備，攪拌制漿設(shè)備，供氣、供水、供漿設(shè)備，噴射注漿設(shè)備，攪灌機(jī)、攪拌機(jī)、灰漿攪拌機(jī)、泥漿攪拌機(jī)、高壓噴射注漿機(jī)、旋擺定噴提升裝置、噴射管噴頭噴咀裝置等。要求根據(jù)工程需要和場地地質(zhì)條件選用施工機(jī)具設(shè)備。

3、施工現(xiàn)場準(zhǔn)備

施工前，需先平整場地，清除地面和地下可移動障礙，應(yīng)采取防止施工機(jī)械失穩(wěn)的措施。施工單位應(yīng)制定環(huán)境保護(hù)措施，施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置廢水、廢漿處理和回收系統(tǒng)。 施工前應(yīng)測量場地范圍內(nèi)地上和地下管線及構(gòu)筑物的位置。 基線、水準(zhǔn)基點(diǎn)，軸線樁位和設(shè)計(jì)孔位置等，應(yīng)復(fù)核測量并妥善保護(hù)。施工前應(yīng)設(shè)置安全標(biāo)志和安全保護(hù)措施。

三、建筑地基加固中高壓旋噴樁的施工要點(diǎn)

1、定位

鉆機(jī)就位時(shí)先使鉆頭對準(zhǔn)樁位標(biāo)志中心，然后進(jìn)行鉆桿的雙向調(diào)平，之后，再次調(diào)整對中，最后再精確調(diào)平。要求樁位垂直度誤差不超過1.5%，對中誤差小于2cm。在施工過程中應(yīng)隨時(shí)復(fù)核樁位。

2、鉆進(jìn)施工

采用 SH30-A型鉆機(jī)或 YXZ-80全液壓錨同鉆機(jī)成孔，孔徑100mm。成孔過程中應(yīng)控制好鉆桿垂直度，要求應(yīng)嚴(yán)格控制在L/100內(nèi)，以免影響單樁承載力；成型的孔口用PVC管護(hù)壁。在鉆進(jìn)的過程中，在樁身不同深處會采用不同的泵壓、上升和下鉆速度，因此應(yīng)嚴(yán)格按深度記錄儀上顯示的深度采用不同的參數(shù)進(jìn)行控制。

3、噴射成樁

采用三管式壓力注漿機(jī)壓漿，正式成樁前應(yīng)先進(jìn)行試噴。成樁時(shí)先將注漿管頭下旋至成孔深度，并保證注漿管接頭密封良好且噴嘴不被堵塞。選用優(yōu)質(zhì)425#普通硅酸鹽水泥，水灰比1：1，根據(jù)每根樁的灰漿用量，提前制作，并經(jīng)充分?jǐn)嚢?，攪拌時(shí)間少于15min的不得使用，超過初凝時(shí)間的漿液也不得使用；灰漿經(jīng)過兩道過濾網(wǎng)的過濾，以防噴嘴發(fā)生堵塞；抽入儲漿桶內(nèi)的灰漿要不停地?cái)嚢琛?/p>

在噴射過程中，要求噴射壓力不低于25MPa；鉆桿轉(zhuǎn)速控制在 l8- 22轉(zhuǎn)/min，噴射時(shí)注漿管由孔底向上慢提，提速180mm/min，提升至樁頂1m處再降速旋噴至樁頂。當(dāng)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，高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計(jì)值（20-40Mpa），坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和試樁確定的提升速度提升鉆桿。當(dāng)旋噴管提升接近樁頂時(shí)，應(yīng)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。

在噴漿的過程中，每根樁噴漿過程均須連續(xù)進(jìn)行，不得人為中斷，如因停電等特殊原因造成輸漿中斷，必須將噴漿口下沉至停漿點(diǎn)0.5m以下，待回復(fù)輸漿時(shí)，再噴漿提升。噴射管分段提升的搭接長度不得小于100mm。旋噴樁的樁長和樁徑必須符合設(shè)計(jì)要求，要求樁徑的偏差為200mm，樁徑≤50mm。注漿過程中若出現(xiàn)壓力驟降、驟升、冒漿異常等情況時(shí)，應(yīng)立即停止注漿，查明原因并采取措施及時(shí)處理后方可恢復(fù)注漿。旋噴作業(yè)完成后，會有水泥漿冒出地面，應(yīng)將該漿液回灌到樁孔中，直到液面不再下沉為止。移動樁機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。

4、孔口補(bǔ)漿

在噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作業(yè)，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴。因此，注漿體初凝下沉后，應(yīng)立即用同水灰比為1.0的水泥漿回灌?；毓喔叨刃韪叱鲈O(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。

5、開挖檢查

為掌握施工參數(shù)在各個區(qū)域內(nèi)適用情況，在地質(zhì)探孔代表區(qū)區(qū)域內(nèi)均開挖4.5米至樁頭處進(jìn)行實(shí)測實(shí)量，以便對施工進(jìn)行動態(tài)管理。這是保證施工質(zhì)量的一道重要工序，它可以很直觀地反映樁體施工情況，以便隨時(shí)調(diào)整參數(shù)。雖說它并不屬施工工藝內(nèi)容，但應(yīng)把它做為一道必不可少的工序，一項(xiàng)質(zhì)量保證措施予以充分重視。

6、成樁質(zhì)量驗(yàn)收

（1）高壓旋轉(zhuǎn)樁的質(zhì)量驗(yàn)收，主要為：第一，水泥的外摻劑質(zhì)量，必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。水泥的品質(zhì)、標(biāo)號、用量、水泥的水灰比，必須符合設(shè)計(jì)要求。

第二，旋噴樁的樁體強(qiáng)度和完整性，必須符合設(shè)計(jì)要求；旋噴樁的長度、直徑、平面位置、垂直度和樁頂標(biāo)高，必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定；如樁位允許偏差≤5mm；垂直度允許偏差≤1.5%樁長；成樁深度允許偏差200mm；注漿壓力符合成樁試驗(yàn)確定的參數(shù)指標(biāo)（宜大于25Mpa）；樁徑允許偏差≤50mm；樁身中心允許偏差≤0.2D（D為樁徑）。

第三，旋噴樁28天齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度須滿足設(shè)計(jì)要求，抽檢數(shù)為2%，且并不小于2根，要求其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于設(shè)計(jì)要求；高壓旋噴樁作為地基處理措施時(shí)，應(yīng)按照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行符合地基質(zhì)量驗(yàn)收及單樁荷載試驗(yàn)，且按規(guī)范要求進(jìn)行抽芯檢測，要求其質(zhì)量合格率達(dá)到100%。

（2）單樁承載力及復(fù)合地基承載力

各抽取建筑物單體旋噴樁總數(shù)0.5%～l%的有代表性的樁做該兩項(xiàng)檢測，且均不少于3根。壓重取設(shè)計(jì)承載力值的2倍，分10級等額加載，當(dāng)每級加載后連續(xù)1h內(nèi)的累計(jì)沉降<0.1mm時(shí)，認(rèn)為沉降基本穩(wěn)定，可加下一級荷載，但每級荷載維持時(shí)間不小于2h，沉降量讀數(shù)間隔為10、10、10、15、15、30、30……min。當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)加載量、出現(xiàn)沉降急劇增大、累計(jì)沉降量大于50mm時(shí)，可終止加載。完成設(shè)計(jì)加載量后分5級卸載，每卸一級記回彈量至變形穩(wěn)定。

四、結(jié)束語

綜上所述，旋噴樁在建筑地基加固施工中，可消除建筑物變形因素、提高地基承載力，同時(shí)還能避免破壞建筑物的原有結(jié)構(gòu)，由此可見在軟弱地層中采用高壓旋噴樁進(jìn)行地基加固及房屋糾偏，方案是可行的，具有施工便捷、工期短、成本費(fèi)用、效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。

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