高壓旋噴樁施工工藝

夏德雙

（中鐵二十局集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710038）

1 工程概況

浐河站綜合出入口為地下三層，地上兩層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工程采用明挖法施工，基坑圍護(hù)采用鋼花管擋墻和鉆孔樁結(jié)合的支護(hù)方案，外設(shè)全封閉高壓旋噴樁止水帷幕。止水帷幕采用Φ800mm單排二重管旋噴樁，樁間距600mm。降水采 用防排結(jié)合的方式，坑內(nèi)設(shè)置降水井。

2 水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地層自上而下依次由第四系全新統(tǒng)人工填土，沖積粗砂、粉質(zhì)粘土、圓礫土，卵石土及沖積粉質(zhì)粘土、粗砂及卵石土等地層構(gòu)成。

場(chǎng)地地下水位埋深介于地下11.90～12.20m之間，旋噴樁樁底插入下層粉質(zhì)粘土不透水層1.5m，以保證止水效果。如圖1所示。

圖1

3 施工準(zhǔn)備

3.1 材料

本工程高壓旋噴樁所用灌漿材料，主要是水泥和水。

高壓旋噴樁所采用的水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)不宜低于32.5，目前西安地區(qū)普通硅酸鹽（P.O 32.5）水泥已經(jīng)停產(chǎn)，與設(shè)計(jì)溝通后，決定本工程采用復(fù)核硅酸鹽水泥（P.C 32.5）。

3.2 主要施工機(jī)具、設(shè)備

本工程主要采用的設(shè)備機(jī)具型號(hào)見(jiàn)表1。

表1 高壓旋噴樁主要設(shè)備機(jī)具型號(hào)

4 施工工藝

旋噴樁施工工藝圖見(jiàn)圖2。

圖2

5 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

5.1 工藝指標(biāo)

測(cè)量放線：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)量放線，放出的施工軸線允許偏差為±10mm。

確定孔位：根據(jù)放出的施工軸線確定孔口位置，孔位偏差不得超過(guò)2cm。

鉆機(jī)造孔：鉆機(jī)就位后，將鉆桿調(diào)整垂直，中心軸線與孔位偏差不得超過(guò)5cm，鉆桿垂直度不得大于1.5%。

測(cè)量孔深：成孔后測(cè)量鉆桿長(zhǎng)度，鉆進(jìn)深度與設(shè)計(jì)深度偏差不得超過(guò)20cm。

下噴射管：噴射管下至設(shè)計(jì)深度允許偏差不超過(guò)10cm。攪拌制漿：按照設(shè)計(jì)配比攪拌水泥漿，使用攪拌機(jī)攪拌時(shí)間不得少于180s。

供氣：設(shè)計(jì)要求氣壓不得小于22MPa。噴射注漿：噴射開(kāi)始后，待水泥漿液冒出孔口后，開(kāi)始提升。冒漿：當(dāng)冒漿量超過(guò)20%時(shí)，需查明原因。發(fā)生漏漿時(shí)停止噴射。

旋擺提升：提升速度控制在10～15cm/min。成樁：旋噴成樁后幾何尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。充填回灌：終噴提出噴射管后，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)充填灌漿，直到飽滿。

清洗結(jié)束：注漿完成后，立即用清水將灌漿泵和輸漿管路徹底沖洗干凈。

5.2 高壓旋噴樁施工質(zhì)量控制表（見(jiàn)表2）

表2 高壓旋噴樁施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

6 參數(shù)確定

根據(jù)筆者單位以往的施工經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合浐河站綜合出入口的地質(zhì)情況，本工程共設(shè)置試樁3根，并采用三組不同的施工參數(shù)，根據(jù)試樁的成樁情況來(lái)最終確定施工參數(shù)，試樁參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 旋噴樁選用試樁參數(shù)

通過(guò)開(kāi)挖后顯露出來(lái)的成樁樁徑及成樁質(zhì)量，決定將2#試樁的施工參數(shù)作為旋噴樁的施工參數(shù)。

7 成樁分析

本工程因地質(zhì)情況不同，不同地層的成樁質(zhì)量也不相同，根據(jù)試樁所確定的參數(shù)，旋噴時(shí)可適當(dāng)加大提升速度，增加注漿壓力。在上層雜填土及沙土范圍內(nèi)，成樁質(zhì)量普遍良好，樁徑均大于設(shè)計(jì)樁徑，形成了一道約1m寬的擋墻，在粗砂層及粉質(zhì)粘土層中成樁質(zhì)量也均滿足設(shè)計(jì)要求。

但在圓礫土及卵石土地層施工過(guò)程中，旋噴成孔一體機(jī)經(jīng)常發(fā)生“卡鉆”現(xiàn)象，為此又增加一臺(tái)地質(zhì)鉆機(jī)，作為引孔設(shè)備。在成樁質(zhì)量方面，噴頭在擺噴過(guò)程中遇有大粒徑的卵石時(shí)，達(dá)不到原有切割土體的效果，成樁質(zhì)量效果不佳。

8 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)成樁外觀質(zhì)量及試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)證明，浐河站綜合出入口高壓旋噴樁止水帷幕方案總體上可行，基本達(dá)到預(yù)期的止水效果，為基坑的正常開(kāi)挖創(chuàng)造了有利條件。但在圓礫土地層及卵石土地層中成樁質(zhì)量較差，在開(kāi)挖過(guò)程中樁間土體出現(xiàn)過(guò)涌水涌砂現(xiàn)象，施工時(shí)應(yīng)增大注漿壓力，延長(zhǎng)提升時(shí)間。建議在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮卵石粒徑的因素，適當(dāng) 調(diào)小樁間距或增加排數(shù)，并在此地質(zhì)情況時(shí)慎用。

[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.JGJ79-2012 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[2]中國(guó)電力出版社.DL/T5200-2004 水電水利工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)電力出版社，2005.