建筑基坑工程施工中旋噴樁施工技術(shù)的運(yùn)用研究

梁森

摘? ? 要：高壓旋噴樁施工技術(shù)利用射流作用切割攪拌地層，改變?cè)貙拥慕Y(jié)構(gòu)和組成，同時(shí)灌入水泥漿或復(fù)合漿形成凝結(jié)體，以達(dá)到加固地基和防滲的目的。本文首先闡述了建筑基坑施工中旋噴樁施工技術(shù)的施工準(zhǔn)備，接著分析了施工過(guò)程中的控制，最后對(duì)注漿工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：建筑基坑工程;地基加固;高壓旋噴樁

1? 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，越來(lái)越多的建筑拔地而起，大廈密集，城市道路四通八達(dá)，但是于此同時(shí)，問(wèn)題也接踵而來(lái)：用地緊張、生存空間擁擠、交通阻塞、生態(tài)失衡、環(huán)境惡化、這給人們居住生活帶來(lái)很大影響，也制約著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。在這種情況下，人們轉(zhuǎn)向?qū)Τ鞘械叵驴臻g的開發(fā)利用，由此出現(xiàn)大量的基坑工程。在基坑工程施工中，為保證基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、基坑內(nèi)施工安全以及防滲的目的，往往需要對(duì)基坑進(jìn)行加固。在地基加固施工中，高壓旋噴樁因其具有施工占地少、振動(dòng)小、噪音小、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)和顯著的施工效果而逐漸得到廣泛應(yīng)用。為了使高壓旋噴樁發(fā)揮應(yīng)有的作用，有必要根據(jù)工程實(shí)際情況制定切實(shí)可行的施工方案。

2? 施工準(zhǔn)備

施工前，應(yīng)認(rèn)真做好以下準(zhǔn)備工作：（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，清理、整平場(chǎng)地，然后根據(jù)圖紙進(jìn)行放線;（2）結(jié)合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)技術(shù)法規(guī)，做好安全教育和安全文明建設(shè)工作，根據(jù)業(yè)主和監(jiān)理單位的要求，確定試樁的合適位置，通過(guò)試樁確定必要的技術(shù)參數(shù)，如噴射的種類、提升速度、噴漿壓力、噴嘴直徑、漿液粘稠度等;（3）進(jìn)行圖紙?jiān)u審前的各項(xiàng)工作;（4）與施工單位和監(jiān)理單位密切接觸和合作;（5）供水連接和現(xiàn)場(chǎng)硬化;（6）建立必要的生活設(shè)施。

3? 施工放樣

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)放樣定孔位，其誤差控制在設(shè)計(jì)及規(guī)范允許范圍內(nèi)，樁位中心點(diǎn)釘入小木楔并做標(biāo)記。

4? 鉆機(jī)定位

將鉆機(jī)移動(dòng)至設(shè)計(jì)孔位上，將鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心，同時(shí)調(diào)整鉆機(jī)，放置平穩(wěn)。為保證鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求的垂直度，鉆機(jī)就位后作水平校正，使鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心位置。旋噴注漿管的允許傾斜度不得大于1.5%，先進(jìn)行低壓（0.5MPa）射水試驗(yàn)，以檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常。

5? 鉆孔

在設(shè)計(jì)樁位的中心先用鉆機(jī)鉆一為旋噴管插入用的導(dǎo)孔，孔深須達(dá)到預(yù)定深度。實(shí)際孔位、孔深和每個(gè)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(bào)告不符等情況均應(yīng)詳細(xì)記錄。

6? 制備水泥漿

樁機(jī)移位時(shí)，即開始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿。首先加水，再將水泥和外加劑倒入，開始攪拌，打開攪拌桶底部閥門，放入篩網(wǎng)（孔徑0.8mm），過(guò)濾后流入漿液池，然后通過(guò)泥漿泵抽進(jìn)第二道篩網(wǎng)（孔徑0.8mm），第二次過(guò)濾后流進(jìn)漿液桶中，待壓漿時(shí)用。

7? 鉆孔插管

將噴管插入地層預(yù)定的深度。在鉆孔插管過(guò)程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過(guò)1MPa，壓力過(guò)高則容易將孔壁射塌。

8? 噴射作業(yè)

噴漿管到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，停止鉆進(jìn)，旋轉(zhuǎn)不停，高壓泥漿泵壓力加到施工設(shè)計(jì)值，噴漿30s后，邊噴漿、邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和試樁確定提升速度提升鉆桿。在施工過(guò)程中，技術(shù)人員時(shí)刻注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、壓力等參數(shù)是否符合要求，并做好記錄。

9? 質(zhì)量控制

9.1? 施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)和規(guī)范進(jìn)行

未經(jīng)批準(zhǔn)不得變更參數(shù)。在施工過(guò)程中，鉆桿的提升速率控制在200mm/min，旋噴速率控制在20r/min，泵的壓力控制在35MPa。在噴漿施工中，需預(yù)留長(zhǎng)約500mm的樁頭，以避免漿液收縮對(duì)樁頂強(qiáng)度和仰角的不利影響。在注漿過(guò)程中，保證注漿的連續(xù)性和一致性。無(wú)論停止注水的原因如何，在恢復(fù)注水前必須至少進(jìn)行500毫米的粘接，以避免造成砂泥現(xiàn)象。高壓噴射時(shí)，如果壓力突然變化，會(huì)使冒漿量大大增加，或者沒(méi)有冒漿，則必須停止噴射檢查。確定原因后，應(yīng)采取有效措施?？紤]到旋噴樁整體強(qiáng)度較低，應(yīng)采用人工開挖樁頭的方法。不可能用機(jī)械設(shè)備野蠻挖掘，影響樁體的完整性，對(duì)樁體造成破壞。不得使用大型重錘打壞樁頭，以免損壞下樁體。

9.2? 旋噴

根據(jù)從下到上的順序，如果施工中發(fā)生停機(jī)故障，維護(hù)后至少要向下處理500mm，以保證樁身具有良好的完整性。考慮到天然地面地質(zhì)的復(fù)雜性，整個(gè)深度范圍內(nèi)的土層不斷變化，土壤顆粒的組成、緊致度、含水量都有很大的差異，如果使用同一參數(shù)進(jìn)行施工，則不能保持固結(jié)體的直徑，最終對(duì)承載能力產(chǎn)生不利影響。在這方面，應(yīng)采取不同的措施噴漿，特別是泥層和硬土層，并適當(dāng)減慢旋噴和升降速度，噴漿過(guò)程中的壓力也可適當(dāng)增加。

9.3? 復(fù)噴

在保持旋噴技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，在同一土層內(nèi)進(jìn)行重復(fù)注漿。這樣可以保證注漿的損傷長(zhǎng)度，起到增加樁徑的作用，保證固結(jié)體的強(qiáng)度。在注漿過(guò)程中，隨著反復(fù)噴漿次數(shù)的增加，固結(jié)體強(qiáng)度的影響明顯增強(qiáng)。

9.4? 冒漿處理

旋噴施工中，一些土顆粒不可避免地會(huì)從管壁向地面冒出來(lái)。通過(guò)觀察，掌握土層的實(shí)際情況，判斷旋噴效應(yīng)，確定參數(shù)是否合理。結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)噴漿量在總噴漿量的20%以內(nèi)時(shí)，為正?，F(xiàn)象。如果超過(guò)20%，應(yīng)在查明原因后立即處理。

流量保持不變，但壓力下降時(shí)，需要檢查是否有泄漏，必要時(shí)拆除注漿管，檢查是否密封。

冒漿不連續(xù)或者根本不連續(xù)的，用適當(dāng)?shù)脑僮⑸涮幚?檢查發(fā)現(xiàn)周圍有暗道和空隙時(shí)，不提升注漿管，同時(shí)降低氣壓力流量，繼續(xù)注漿直至冒漿為止，或拔出注漿管待漿液凝固后重新注漿直到冒漿為止，或采用速凝漿液，使?jié){液在注漿管附近凝固。冒漿量大一般是有效噴射范圍與注漿量不相適應(yīng)，注漿量大大超過(guò)所需漿量所致。雙管法施工可適當(dāng)縮小噴射孔徑，提高噴射壓力，基本保持注漿量不變;如仍無(wú)效時(shí)，可加快提升速度和旋擺噴速度。

9.5? 固結(jié)體的形狀控制

通過(guò)調(diào)節(jié)旋噴壓力和實(shí)際噴漿量，可以控制固結(jié)體的形狀。一般工程的固結(jié)體形狀為圓柱形，施工時(shí)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行旋噴噴漿。為了保證深層成型的質(zhì)量，在噴底時(shí)，有必要增加噴底的壓力，反復(fù)噴底。

9.6? 保證樁頂強(qiáng)度

在使用水泥漿進(jìn)行注漿的過(guò)程中，水泥漿具有一定的沉淀效果，因此會(huì)收縮。這會(huì)在固結(jié)體的頂部產(chǎn)生凹坑，其深度會(huì)受到所使用的漿液、固結(jié)體的直徑和孔的深度的影響以及其他因素。針對(duì)這一現(xiàn)象，應(yīng)采取超高旋噴、倒灌等有效措施加以應(yīng)對(duì)。

9.7? 防串孔

可以采取下列措施防止串孔現(xiàn)象的發(fā)生：在施工過(guò)程中，機(jī)組采取跳打的施工方法;在高壓縮土層適當(dāng)減小噴漿壓力;加快提升速度和旋轉(zhuǎn)速度。

10? 結(jié)束語(yǔ)

高壓旋噴樁是基礎(chǔ)加固中常用的技術(shù)措施之一。為了保證噴樁施工的質(zhì)量，達(dá)到理想的加固效果，必須從施工準(zhǔn)備階段到質(zhì)量檢驗(yàn)階段做好施工控制工作，并注意各環(huán)節(jié)的重點(diǎn)控制內(nèi)容，消除所有可能影響噴漿質(zhì)量的因素。

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