淺談市政工程基坑施工中高壓旋噴樁的應(yīng)用

許麗忠

（福建易融建設(shè)工程有限公司，福建 漳州 363000）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，高層建筑、大型市政管網(wǎng)工程、城際高速路、地鐵隧道等市政公用工程項(xiàng)目對(duì)地基基礎(chǔ)的施工質(zhì)量與安全提出了更高的要求，因此，高壓旋噴樁技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的磨盤鉆工作環(huán)境艱苦、效率低，而高壓旋噴樁因其對(duì)施工場地要求低、工藝簡單、施工便捷、成樁質(zhì)量好等明顯優(yōu)勢逐漸占有廣泛的市場。它可以有效地處理建筑工程和道路建設(shè)的基礎(chǔ)性技術(shù)問題，提高建設(shè)效率。施工人員可根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際勘察情況，科學(xué)合理地選擇鉆孔裝備類型、水泥漿配比、鉆進(jìn)速度、提升速度、噴漿壓力等技術(shù)參數(shù)。在建設(shè)使用過程中，各種技術(shù)參數(shù)是否嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行都會(huì)對(duì)整體施工造成重大影響。在建設(shè)過程中遇到特殊和緊急情況時(shí)，需要做好相應(yīng)的技術(shù)和方案準(zhǔn)備，采取有效的預(yù)防和控制措施。另外，市政設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目也具有多樣性的特點(diǎn)，考慮到建設(shè)條件和建筑結(jié)構(gòu)的需求，基坑建設(shè)缺乏專業(yè)的設(shè)計(jì)和勘察隊(duì)伍，缺乏符合工藝標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)依據(jù)，依靠歷史經(jīng)驗(yàn)解決基坑建設(shè)問題，效果難以保證。

2 高壓旋噴樁技術(shù)

使用高壓旋噴樁技術(shù)可有效提升基坑施工的整體強(qiáng)度，有效保證基坑防滲漏處置，提高基坑開挖與施工的安全性，且經(jīng)反復(fù)實(shí)踐使用都能達(dá)到預(yù)期效果。通過市政工程施工的實(shí)踐案例分析可以看出，處于不充分的環(huán)境下可能增加基坑處理工序的難度，需要結(jié)合實(shí)際工程采取相應(yīng)的處理措施。高壓旋噴樁施工技術(shù)應(yīng)用于工程地基處理和基坑支護(hù)時(shí)，尤其是在軟土基礎(chǔ)和含水量較高的淤泥質(zhì)的土壤條件下，在穩(wěn)定優(yōu)化基坑結(jié)構(gòu)的性能方面及基坑支護(hù)止水圍幕上成效明顯。應(yīng)用高壓旋噴樁施工技術(shù)后，基坑結(jié)構(gòu)的土壤條件形成安全穩(wěn)定的施工界面。高壓旋噴樁技術(shù)的特性是：

（1）施工機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。與水泥攪拌樁和CFG樁相比，高壓旋噴樁占用空間小，機(jī)械和工具比其他處理技術(shù)更先進(jìn)、更靈活。因此，適用于具有復(fù)雜建筑工地環(huán)境和混亂工作區(qū)域的建筑工地，高壓旋噴樁可以更好地反映其機(jī)動(dòng)性，從而達(dá)到其他處理技術(shù)無法達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)。

（2）成樁效果好。高壓旋噴樁具有水泥含量高、強(qiáng)度高的特性，與混凝土樁相近，由此形成的地基具有良好的防滲效果。

（3）對(duì)周圍建筑物影響小。市政工程大部分位于人口密度高的區(qū)域，周邊有很多復(fù)雜的建筑物。由于高壓旋噴樁的振動(dòng)低和噪聲低，因此，基坑附近建筑物不開裂、不傾斜，且施工作業(yè)相對(duì)簡單。

（4）高壓旋噴樁技術(shù)的缺點(diǎn)是具有一定的條件限制性，處于一定的地質(zhì)條件下，便無法開展施工作業(yè)，且施工作業(yè)極易產(chǎn)生環(huán)境污染、建設(shè)費(fèi)用高、基坑工藝設(shè)計(jì)不完善等問題。因此，在實(shí)際的市政工程施工中，需要充分發(fā)揮高壓旋噴樁技術(shù)的優(yōu)勢，在市政公用工程、建筑工程、公路工程、民航工程等領(lǐng)域充分推廣，為工程建設(shè)的質(zhì)量與安全加分。

3 高壓旋噴樁在市政工程中的概況與方案

由于市政工程地質(zhì)復(fù)雜，遇到障礙物便無法進(jìn)行基坑支護(hù)和地基基礎(chǔ)處理作業(yè)，而工程規(guī)劃按勘察設(shè)計(jì)構(gòu)建，內(nèi)側(cè)圍護(hù)樁和外側(cè)水泥攪拌樁在基坑周圍相互鄰接形成整體，因此，需要選用高壓旋噴樁進(jìn)行填樁的施工作業(yè)。由于復(fù)雜的建筑地質(zhì)，遇到障礙物時(shí)不可能建立圍護(hù)樁，在無法打設(shè)樁位的地方應(yīng)選用高壓旋噴樁補(bǔ)樁。工藝設(shè)計(jì)的樁深約10m，因此，在高壓旋噴樁的構(gòu)建中選擇φ900的大樁徑非常重要。在建設(shè)過程中，不同的土壤層需要采用不同的樁徑。在高壓旋噴樁的建設(shè)過程中必須有效利用高壓旋噴樁開挖過程中溢出的無用泥漿加固高壓旋噴樁周圍的建筑物。工作完成后，開始挖掘基坑，基坑的挖掘也非常特殊。在建筑結(jié)構(gòu)中，與高壓旋噴樁的距離需要嚴(yán)格控制，及時(shí)補(bǔ)救基坑結(jié)構(gòu)沉陷。

4 市政工程中高壓旋噴樁施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 現(xiàn)場勘探

在市政工程中應(yīng)用高壓旋噴樁技術(shù)要保證其標(biāo)準(zhǔn)化、合理化，必須將現(xiàn)場勘探作為重點(diǎn)。根據(jù)施工現(xiàn)場情況進(jìn)行場地布置，施工前檢查施工場地，清除地面障礙物，對(duì)施工中產(chǎn)生的廢棄物配備回收系統(tǒng)，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，從而保證工程進(jìn)度，確認(rèn)施工安全?，F(xiàn)場勘探應(yīng)選擇合適的地點(diǎn)進(jìn)行試樁，注意管線和相應(yīng)建筑物的位置。檢查施工機(jī)械，設(shè)置臨時(shí)場地。開工前，技術(shù)人員需要繪制建設(shè)圖紙，檢查建設(shè)場地地質(zhì)環(huán)境，編制地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，施工場地上的電線和各種管線都要做好登記。施工單位應(yīng)根據(jù)組織架構(gòu)要求成立建設(shè)團(tuán)隊(duì)，工作人員應(yīng)組織學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，做好現(xiàn)場施工人員的安全與技術(shù)交底，確保項(xiàng)目順利進(jìn)行。另外，需要對(duì)現(xiàn)場周邊進(jìn)行補(bǔ)充勘探，詳細(xì)研究設(shè)計(jì)文件和資料，準(zhǔn)確掌握地基土壤的特性，綜合分析物理和化學(xué)特性，提供跟進(jìn)的相關(guān)工作。現(xiàn)場勘探工作還需要相關(guān)土壤樣品試驗(yàn)和檢測步驟的支持，形成更加全面、詳細(xì)的信息。

4.2 水泥漿制備

高壓旋噴樁使用的材料主要是水和水泥。根據(jù)建設(shè)環(huán)境和建設(shè)要求，水泥通常采用P·O42.5普通硅酸鹽水泥。水泥漿制備應(yīng)在技術(shù)人員的驗(yàn)收下進(jìn)行。高壓旋噴樁根據(jù)設(shè)備的特性和建筑工地的實(shí)際情況合理使用。高壓旋噴樁施工技術(shù)的具體應(yīng)用需要重點(diǎn)關(guān)注水泥漿材料，配制水泥漿時(shí)，水灰比要求按設(shè)計(jì)規(guī)定，不得隨意更改，在噴漿過程中應(yīng)防止水泥漿沉淀，使?jié)舛冉档汀Ｃ看瓮读虾?，拌和時(shí)間應(yīng)不少于3min，待壓漿前倒入集料斗中，水泥漿制備應(yīng)做到隨拌隨用。如果水泥漿材料存在質(zhì)量問題，則成樁結(jié)構(gòu)難以發(fā)揮承載效果。在水泥漿的配制過程中，技術(shù)人員必須將初步勘探數(shù)據(jù)與土壤樣品的試驗(yàn)結(jié)果完全結(jié)合，才能更好地實(shí)現(xiàn)水泥漿性能，嚴(yán)格控制水泥漿配制所需的各種原材料，以確保其能形成理想的應(yīng)用價(jià)值。在基坑施工作業(yè)的材料配制上，水泥漿必須確定最佳混合比例。一般而言，為了更好地提高水泥漿后續(xù)應(yīng)用性能，建設(shè)前需做好設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)備。除了實(shí)際測量設(shè)計(jì)圖紙外，工作人員應(yīng)根據(jù)圖紙明確標(biāo)記基坑范圍，施工技術(shù)流程也應(yīng)在開工前進(jìn)行審驗(yàn)。檢查完成后，建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行。不同的地點(diǎn)，施工技術(shù)也有所不同，市政工程需要結(jié)合實(shí)際情況，按照既定的方案進(jìn)行。

4.3 試樁

在施工前進(jìn)行試樁試驗(yàn)。安裝鉆頭時(shí)應(yīng)牢牢卡住槽位，保持鉆頭穩(wěn)定垂直。澆注時(shí)出現(xiàn)大量漿液時(shí)應(yīng)立即停止，防止斷樁。漿液溢出過程中往往會(huì)有土粒隨漿液流出，必須停止工作。技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)查明原因并采取相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行處理。另外，施工中必須嚴(yán)格檢查固結(jié)體質(zhì)量，保證施工技術(shù)的穩(wěn)定性。在施工過程中應(yīng)關(guān)注施工技術(shù)注意事項(xiàng)，防止意外事故，保證施工的正常開展。高壓旋噴樁施工技術(shù)現(xiàn)場施工前，通過必要的試樁操作，保障了施工質(zhì)量，避免了成樁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題。

4.4 鉆孔

設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)調(diào)查。設(shè)計(jì)圖紙后，由測量人員確定樁的位置，將鉆機(jī)放置在指定位置。施工前仔細(xì)檢查鉆機(jī)的位置，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行施工。鉆孔過程中必須保證鉆機(jī)的鉆頭與放樣中心點(diǎn)完全一致，水平偏差不得大于50mm，垂直度偏差不大于1%。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程具體的施工要求和地層結(jié)構(gòu)采用合適的鉆孔機(jī)型，保證施工有效開展，以提高建設(shè)效率。高壓旋噴樁施工技術(shù)的應(yīng)用必須側(cè)重于鉆孔工程，嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁及其鉆孔工藝，以形成成樁的條件。結(jié)合高壓旋噴樁的建設(shè)要求，確保鉆孔的穩(wěn)定性，以避免鉆頭偏差和松動(dòng)。為了保證鉆孔管道的垂直性，盡量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)控制偏差值，避免偏差過大引起質(zhì)量問題。選擇合適的鉆孔裝備類型后，可以科學(xué)合理地在鉆孔不同程序進(jìn)行施工。根據(jù)具體土層建設(shè)情況、建設(shè)期限和建設(shè)規(guī)模選擇合適的鉆孔設(shè)備，確保成孔質(zhì)量。鉆孔前檢查成孔位置、鉆機(jī)是否有技術(shù)缺陷以及能否正常工作。鉆孔時(shí)，需要通過輕壓慢鉆，預(yù)先施行探測性工作。在成孔狀態(tài)穩(wěn)定的情況下，可利用原土造漿護(hù)壁，使孔內(nèi)各方面的承載壓力平衡，在鉆孔后，鉆機(jī)通過旋轉(zhuǎn)模式切割土壤層。施工結(jié)束后，將鉆斗機(jī)提出孔外放在指定位置，操作流程應(yīng)盡量小心慢放，以確保施工人員和設(shè)備的安全。鉆機(jī)進(jìn)入土壤層后必須及時(shí)補(bǔ)充泥漿，進(jìn)行重壓和高速挖掘。為了避免孔樁的形狀損傷，盡可能一次性挖出，而不是重復(fù)挖掘。

4.5 插管噴漿與補(bǔ)漿

應(yīng)用高壓旋噴樁施工技術(shù)應(yīng)注意水泥漿的插管噴漿，這也是與旋噴樁質(zhì)量直接相關(guān)的重要過程。插管處理中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場建設(shè)處理的需要適當(dāng)選擇插管模式，配合挖掘工作合理使用噴射管。噴漿前應(yīng)檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其噴漿壓力及流量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，注漿管接頭必須密封牢固。一般來說，鉆孔作業(yè)開始后相應(yīng)的水泥漿高壓噴射也需要同時(shí)開始，如此可以形成理想的注漿效果，使鉆桿的應(yīng)用更加高效可靠。在噴漿過程中，為了更好地形成高壓旋噴樁結(jié)構(gòu)，插管噴漿應(yīng)達(dá)到相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)高，噴射時(shí)應(yīng)達(dá)到預(yù)定噴漿壓力，注漿量正常后再妥善提升注漿管，同時(shí)，注意反復(fù)攪拌處理。由于市政工程的施工處理往往很困難，因此，必須控制噴漿管的提升速度，一般提升速度為10～15cm/min，當(dāng)提升至設(shè)計(jì)樁頂下1m時(shí)，放慢提升速度至設(shè)計(jì)高程。高壓噴射注漿過程中出現(xiàn)驟然下降、上升或大量冒漿等異常情況時(shí)，應(yīng)查明原因并及時(shí)采取有效措施。依據(jù)現(xiàn)場情況實(shí)時(shí)加固高度，以便滿足市政工程基坑施工加固處理的要求。另外，高壓旋噴樁的施工處理還受到水泥漿的影響，存在一定程度的收縮問題。為了有效地融合水泥漿，保證樁頭質(zhì)量，需要及時(shí)補(bǔ)充漿液。噴漿作業(yè)結(jié)束后，用冒出的漿液回灌至孔內(nèi)，直至不下沉為止。高壓噴漿過程中應(yīng)做好每個(gè)孔位的施工記錄，記錄實(shí)際孔位、孔深、注漿壓力、注漿量等成樁資料并歸檔存儲(chǔ)。在市政工程基坑施工處理中，應(yīng)結(jié)合市政工程基坑的特定條件，選擇合理的水泥漿注漿方法，逐步規(guī)范各項(xiàng)特定技術(shù)的操作程序，以進(jìn)一步提高地基加固效果。

5 結(jié)語

在市政工程基坑施工中，高壓旋噴樁技術(shù)具有明顯的實(shí)用性。為了建立相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)模式，需要根據(jù)項(xiàng)目場地條件簡化技術(shù)操作步驟。應(yīng)結(jié)合市政工程地基土壤層的特定條件，選擇合理的水泥注漿方法，逐步規(guī)范各項(xiàng)特定技術(shù)的操作程序，以進(jìn)一步加固地基。另外，為了防止對(duì)工地及其周邊地區(qū)造成不必要的破壞，基坑挖掘工程需要了解挖掘現(xiàn)場的實(shí)際數(shù)據(jù)和建筑工地周圍的情況。在市政工程基坑建設(shè)中的高壓旋噴樁應(yīng)用仍存在許多問題，主要取決于在施工過程中管控的成效，需要項(xiàng)目研究人員仔細(xì)剖析，在保證項(xiàng)目建設(shè)“不脫軌”的情況下，不斷在工藝設(shè)計(jì)上推陳出新，以達(dá)到項(xiàng)目更好、更快地完成。