討論高壓旋噴樁在松軟土、液化土路基地基加固中應用

章金勇

（中鐵十二局集團第一工程有限公司，江蘇 徐州 221000）

1 工程概況

1.1 工程簡介

高壓旋噴樁地基加固區段為DK156+068～DK158+029 段，為松軟土、液化土路基，根據現場條件進行針對性試樁，樁間距為1.5m，加固深度為9.9-13.4，高壓旋噴樁樁徑0.5m，加固樁平面布置形式為正三角形 。設計要求28 天樁身水泥土無側限抗壓強度不得低于2.5MPa，樁體抗壓模量不小于80～90MPa。

1.2 地層巖性及工程地質條件

1）2-2 淤泥質粉質黏土（Q4m1）：灰黑色，軟塑，局部夾少量粉、細砂。基本承載力，σ0=60kPa，Ⅱ級；2）4-1 粉土Q4a1）：黃褐色、褐灰色，松散，間夾淤泥，Ⅰ級。為液化土。3）4-2 粉土Q4a1）：黃褐色、褐灰色，稍密，飽和，基本承載力，σ0=110kPa（液化前），Ⅰ級，為液化土。4）3-3 粉質黏土（Q4a1）：可塑。基本承載力，σ0=140kPa，Ⅱ級；5）1-4 粉質黏土（Q3a1）：黃褐色，稍濕硬塑。基本承載力，σ0=200kPa，Ⅲ級。

1.3 地質構造、特殊地質及不良地質

1）本段為松軟土地基、液化土路基。

2）地震動峰值加速度為0.15g。

1.4 水文地質

地下水為孔隙潛水，較發育，地下水埋深1.0-2.0m。下伏基巖為巖溶水。

2 施工方案

高壓旋噴樁具體施工順序如下：施工準備→測量放線→鉆機就位調平→鉆進成孔，同時漿液配制→至設計標高停鉆→泵送空氣壓力和漿液、提鉆→至設計標高停泵→提鉆至孔口→成樁。

2.1 測量放線

測量放線，定出控制軸線、場地邊線并測量地面平整后標高。根據設計圖紙要求的布樁原則進行布樁，每個樁位對應樁位平面布置圖做好標志，并采用小彩旗進行標識，經復核無誤后方可施工。

2.2 樁機就位

就位鉆機后，要對中與調平樁機，使其垂直度得以調整，確保一致的鉆桿和樁位位置，50mm 為偏差范圍，不能超過1%的鉆孔垂直度誤差；壓漿泵調試要在鉆孔前，才能正常運轉設備；鉆桿長度校驗同時用紅油漆標注深度線于鉆塔旁，使孔底標達到設計深度。

2.3 鉆孔

施工前對地質進行核查，根據核查結果擬采用單管法進行施工。

前期鉆機施工，要試噴于地面，當正常運轉鉆孔機械后，便可引孔鉆進。鉆桿節數要認真記錄再鉆孔期間，確保鉆孔深度準確性。

2.4 攪拌制漿

水泥選用合格的普通硅酸鹽水泥，標號為PO42.5 級，水泥漿配合比經有相關資質單位進行設計，高壓旋噴樁配合比試驗合格后方可使用。

2.5 旋噴提升

當噴射注漿管插入設計深度后，由下而上噴射注漿，旋噴時噴嘴一面噴射一面旋轉提升。

2.6 機具清洗

當樁的設計標高噴射后，噴射管要提升，對輸漿管路與灌漿泵定時清洗，為了防止由于不徹底和不及時清洗造成結塊于管道中與機具，堵塞噴嘴與輸漿管路而對下一個孔的施工造成影響[1]。

2.7 試噴工藝參數

1）提升速度：20～25cm/min；

2）水灰比=1：1：0.2；

3）試噴壓力：20～25MPa。

3 施工注意事項

1）施工場地與樁架標高要定時測量，這樣樁底、樁頂、樁深的標高修正才及時。2）管路系統與高壓設備要在施噴前檢查好，其流量與壓力要使設計要求滿足。20～25MPa 為注漿壓力。不能存在雜物于注漿管和噴嘴，良好的注漿管接頭處的密封。3）高壓噴射期間，噴嘴避免被堵，注漿管要快拆卸與安裝時，若注漿孔被堵，迅速進行清洗，并進行落管復噴作業。4）噴射期間，量測記錄工作如：流量、壓力、提升速度等都要做好。5）水泥、粉煤灰均有出廠質保書，試驗通過后才可使用。6）深層旋噴時，應噴漿后旋轉提升，以防止注漿管扭斷。7）樁頂、樁底1m 范圍內放慢旋噴速度，且進行復噴。8）結束施工后，注漿管馬上拔出并清洗干凈注漿管與泵，水泥漿不得殘留管內。

4 技術要求

4.1 注漿工藝

高壓旋噴樁注漿固結體影響質量有不少因素，當中主要為注漿工藝。自下而上的為高壓旋噴樁注漿，如果停機故障出現于連續當中，噴射作業修理好時，不低于0.5m的向下搭接長度，確保固結體的整體性。

4.2 水泥用量的控制

提升噴漿期間，水泥用量控制很重要。噴嘴直徑、水灰比、噴漿壓力等直接影響著水泥用量，控制方法如下：

1）水泥用量確定后，如剩余水泥量，措施如下：噴漿壓力可增加；噴嘴直徑加大；提升速度要減慢。

2）水泥用量確定后，水泥量不夠，措施如下：樁徑得以保證下，壓力要適當減小；減小噴嘴直徑；提升速度要加快；水灰比值要提高。

4.3 固結體控形

控制固結體形狀可經過對注漿量、旋噴壓力調節。因為圓柱狀為該工程的設計，施工期間邊注漿運用邊旋轉邊提升，對深層部位的考慮，壓力加大于噴射底部時，提升速度與旋轉速度要降低，旋噴做重復，使得達到勻稱的固結體，樁徑偏差保證不大[2]。

4.4 處理樁頭部位

當提高到樁頂的旋噴管時，開始于樁頂一下1m，提高速度變慢，緩慢提高至樁頂面要于旋噴數秒后，輸送水泥漿要達到樁頂標高時，從地面提出噴漿管。

4.5 質量通病與處理

4.5.1 冒漿少或不冒漿

主要原因是較大加固土體粒徑，較多空隙，采取措施：1）加大漿液濃度；2）灌注黏土漿或者中砂、細砂，填滿空隙后可繼續噴射；3）骨料摻加于漿液中；4）繼續噴射于封閉加泥球后；

4.5.2 過大冒漿量

主要有效噴射范圍同噴漿量不適應相關，采取措施：1）噴射壓力提高；2）適當縮小直徑關于噴射嘴；3）適當加快提升速度。

4.5.3 偏樁

主要存在垂直度超標、樁平移偏差。因場地原因、不仔細樁機對位、鉆桿由于鉆孔跑偏、地層等原因造成。

可采取措施：地下障礙要施工前清除，鉆機不偏斜要對場地平整壓實；認真仔細放樁位，誤差控制要嚴格。要反復檢查開鉆前與鉆進期間的樁機的水平度和垂直度。

4.5.4 斷樁、縮徑

由于噴漿管提升過快或者噴射壓力不足造成樁體縮徑，由于噴射過程中斷，未進行搭接噴射時造成斷樁。控制措施：1）嚴格控制提升速度同時控制試噴壓力；2）每次噴漿中斷時，在噴漿管上做好標記且做好施工記錄。3）若提升過程中斷樁，重新進行噴漿，斷樁時間較長在樁位處重新施工。

4.5.5 樁身強度不足

受水泥漿液的配合比影響，如果水灰比值偏大，水泥漿液的強度降低，導致樁身強度較低。可控制措施：嚴格管理隊伍，按照設計配合比拌制漿液。

4.5.6 樁頭質量問題

由于樁頭埋深太淺，噴射時導致土體冒起造成樁頭質量問題。措施：適當降低壓力，放慢提升速度，反復噴射。

6 結語

對試樁進行28 天樁身水泥土無側限抗壓強度檢測強度為3.5～5.2MPa，單樁承載力為220～250kN，能夠滿足設計要求。為保證施工質量，施工過程中加強對提升速度、噴漿壓力、水泥漿比重等控制，加強樁身完整性檢測。對常見質量問題進行總結分析，提高施工質量和工作效率。