[高压旋喷桩施工技术在深基坑中的研究与应用] 高压旋喷桩施工规范

　　【摘 要】高压旋喷桩施工技术是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。高压旋喷桩基坑支护具有施工工艺简单，施工速度快，稳定性高，造价较低，具有较好的耐久性，且兼具良好的止水作用，在沙漠及沼泽地区深基坑支护方面具有较大优势。
　　【关键词】高压旋喷桩；工法研究；技术应用
　　1.项目概况
　　我单位施工的内蒙古伊泽矿业污水处理站项目，根据该工程的地质报告显示，地下水位在-5.5米左右，基底标高为和-9.5米处，本工程施工场地相对狭窄，地下水丰富而土质疏松，大面积分层放坡土方开挖受环境及施工现场制约，采用高压旋喷桩进行基坑支护且兼具良好的止水作用。
　　2.研究内容
　　2.1高压旋喷桩设计计算
　　2.2高压旋喷桩施工工艺流程研究
　　2.3高压旋喷桩技术参数确定
　　2.4高压旋喷桩施工要点
　　3.实施方案
　　3.1旋喷桩参数的确定
　　3.1.1桩长的计算
　　根据现场局部试开挖结果，地下水位在-5.5m处，为方便施工，桩顶标高比地下水位标高高出0.5m，考虑土方开挖后桩体在侧压力作用下的稳定性，因此桩身持力层选择在粉质粘土层以下，根据地址报告中绝对标高数值计算桩长为：L=11.5m。
　　3.1.2高压旋喷桩帷幕墙厚度计算
　　根据止水帷幕厚度计算公式：
　　带入相应数据，计算b=1.01米。按照规范要求，取桩的搭接长度为150mm，则桩的排距、间距为350mm，因此采用直径φ500mm高压旋喷桩做帷幕墙，根据计算结果取帷幕墙的厚度b=1.20m，桩体强度达到M7.5，所以需要三排桩，1.20m>1.01m，满足施工和质量要求。整个污水池共有旋喷桩2080根。平面布置图见下图
　　咬合旋喷桩止水帷幕平面布置图
　　3.2 高压旋喷桩施工工艺研究
　　3.2.1工艺流程
　　3.2.2.高压旋喷桩施工工艺方法
　　根据旋喷桩桩长、桩径及地质状况分析，本工程初步确定采用单重管法即能满足工程施工要求。
　　⑴钻机就位
　　钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常。
　　⑵引孔钻进
　　钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后，开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
　　⑶拔出岩芯管、插入注浆管
　　引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。
　　⑷旋喷提升
　　当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。
　　⑸钻机移位
　　旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
　　3.3 施工技术参数
　　3.3.1.高压旋喷桩水泥浆泵送系统的设计。
　　根据不同的地质情况、设计成桩的直径，选择空压机的注浆压力，然后进行现场试桩的施工工作。现场试桩施工时，分别采用25Mpa、30 Mpa、35 Mpa的不同压力进行水泥浆注浆工作，成桩后挖出桩体，进行分析对比，采用成桩直径最接近500mm的注浆压力，满足设计桩径的要求。
　　3.3.2.注浆量计算方法
　　浆量计算采用喷量法。
　　根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比，即可确定水泥的使用数量。
　　3.5高压旋喷桩施工质量控制及注意事项
　　3.5.1钻孔质量控制
　　为保证钻孔孔位、孔深及钻孔垂直度满足设计要求，保证喷射管能够顺利下至设计深度，施工中要按以下技术要求进行控制：
　　（1）根据施工图纸规定的桩位进行钻孔定位，其中心误差不得大于2cm。
　　（2）钻机架设平稳，保证钻机在钻进过程中不移位，钻杆在钻进过程中倾斜率小于深度的1.5%。钻进过程中视孔壁稳定情况是否采用泥浆钻进，用钢尺测量校核钻具长度，控制终孔深度比设计孔深超深30cm。
　　（3）认真作好施工记录，记录与钻孔同步进行，要求正确反映地层情况，为旋喷施工提供可靠的依据。
　　（4）每钻完一孔，经验收合格后用浓泥浆将孔内充满，防止塌孔，并盖住孔口，防止孔内掉入异物。
　　3.5.2浆液质量控制
　　按设计或工艺试验确定的水泥浆液水灰比，利用机械搅拌水泥浆液，水泥采用进料机均匀进料，浆液使用前过筛。
　　定期用比重称检测水泥浆液密度，确保浆液质量。配制好的水泥浆用滤网过滤。浆液存放时间：当环境气温10℃以下时，不超过5h；当环境气温10℃以上时，不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，应降低标号或按废浆处理。
　　3.5.3旋喷质量控制
　　关键工序质量控制措施如下：
　　⑴配置合格浆液过筛后，存放于储浆桶内，并启动储浆桶中搅浆设备，防止浆液沉淀、离析。
　　⑵高喷台车就位，进行地面试喷，按设计或试验确定的参数调整好旋转速度、高压泥浆泵喷浆压力、喷射管提升速度。
　　⑶降低泵压，将喷射管下到设计深度。
　　⑷升高高压泥浆泵泵压，待泵压达到设计或试验确定的技术参数，且孔口已返出水泥浆液时，即按设定的旋转角度及提升速度开始旋喷作业，旋喷时确保各参数偏差不大于规范规定的允许偏差要求。
　　⑸喷浆管上喷嘴提升至设计高程时，停止高压喷射作业，并对孔内及时用水泥浆液回灌。
　　⑹施工中经常检查泥浆泵的压力、旋转速度、提升速度和耗浆量，作好现场施工记录。当冒浆量超过注浆量20%或完全不冒浆时，应按规定及时处理。
　　⑺停机超过3h时，应对泵体输浆管路进

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