房屋建筑基礎施工中高壓旋噴樁的應用與研究

（甘肅第六建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730030）

社會的進步發展使得我國城市建設步入到一個全新的發展時期，城市化進程的加快使得各個高樓建筑增多，人們對房屋建筑的地基承載力也開始提出更高的要求。高壓旋噴樁是利用高壓射流技術、噴射化學漿液來破壞地基原有的土質，并將其和化學漿液混合、固結在一起，形成具備一定強度的、不透水的加固體。在這個過程中樁間土地也會被高壓噴射漿液機密，樁體和樁間土地在共同作用下會形成一個復合地基，由此充分提升整個工程地基的承載力。

1 高壓旋噴樁技術原理

高壓旋噴樁主要是利用鉆機來將特殊的噴嘴注漿管輸送到特定的位置上，在噴嘴注漿管到達指定位置上的時候，高壓脈沖會將水泥漿液通過鉆桿下方的噴射裝置來向四周擴散。在高壓的作用下水泥漿液會順利進入到周圍的土體中。鉆桿的設計符合規范的標準，在使用的時候會始終保持較高的速度旋轉，漿液在噴出之后會形成高速度、高壓的噴射流，漿液振動速度加快，在此期間還會借助高壓噴射流來替換周圍的土地，擠密樁周圍土地，確保水泥砂漿和粘土、砂礫土的充分融合。高壓旋噴樁技術適合應用在各個類型的土層中，對不同土層中土質的處理效果良好。從實際應用情況來看，高壓旋噴樁技術可以實現對房屋建筑的有效加固，也能夠作為房屋防滲漏水的重要技術形式，還可以作為整個工程施工的臨時支持措施【1】。

2 工程概況

文章所研究工程擬處理部位位于給建筑物基坑內部，具體部位的基本參數設置如下：①排水渠。上口尺寸約為：長8.6 米，寬3 米，深1.0 米；②集水坑。上口尺寸約為：長7.0 米，寬6.5 米，深1.5 米。根據現場情況，擬噴射樁徑約為0.5 米，根據規范要求計算總鉆孔進尺參數如下：周長46.5*孔距0.4 等于117個孔，總延伸米約200 米。根據該場地出露的地層為：粉狀砂巖，地下水豐富。

3 房屋建筑基礎施工中高壓旋噴樁的應用

3.1 施工準備

第一，設備的準備。施工過程中所應用的設備均為西安探礦機械廠生產，具體包含旋噴鉆機、高壓注漿泵、高速制漿機、儲漿筒、污水泵。經過檢修發現所有的設備均處于良好的狀態。第二，施工材料。施工過程中所使用的材料有水泥、砂漿以及綜合配置的混合材料。本工程施工用水從鄰近的水站中獲取，并在抽取水資源之后應用 專業的技術和設備來檢查水質，只有在水質達標之后才能夠將其投入到具體工程中。在獲取水資源之后需要按照規范的標準來攪拌水，合理把控攪拌水資源的環境，完成水泥砂漿的配比工作。若需要提高墻體強度時，在普通硅酸鹽水泥中外摻適量的外加劑，外加劑合參和量的選擇應通過實驗確定【2】。第三，根據補充勘探資料，應用專業的處理儀器設備開獲取和處理樣本。在處理樣本數據信息過程中為了能夠提升數據的精準性在規劃材料的時候要安排專門的人員進行管理，并根據材料的使用和消耗情況來合理分配材料，按照物理性質和化學性質還分配材料的使用。第四，室內配合比試驗。在施工操作的時候需要根據現場土樣布置情況來調節材料的綜合配比，并在材料配比使用的過程中來對抽取上來的土樣進行碾壓、烘干處理。之后經過2mm到5mm篩選處理之后獲得粉狀土樣，之后按照規范的標準要求來配比各個材料。為了能夠更好的改善水泥土的性能，提高水泥土的強度和穩定性，可以在配合比試驗材料中加入一定量的石膏、三乙醇胺、氯化鈉、氯化鈣、硫酸鈉等。第五，試樁試驗。根據室內試驗確定的施工噴漿量、水灰比來配置砂漿，在試驗工作點設置多個試驗樁，并根據試驗結果調整固料的噴漿量，合理把控攪拌機的攪拌速度、攪拌頻率【3】。

3.2 施工工藝

本工程的旋噴工程分I序施工；施工工序具體操作會牽扯到多個工序和工藝，比如灌注樁、注射噴漿、成樁加工工藝。融合了多個工藝的高噴灌漿工藝流程如圖一所示。第一，布、鉆孔。本工程施工孔按墊層邊緣單排布置，樁間距400mm，排水渠長度為1.5m；集水坑為2.0m，鉆桿的垂直度偏差要控制在1%到15%的范圍內，在準備好一切之后開展低壓射水試驗。第二，制作水泥砂漿。高噴灌漿主要原材料為水泥，水泥標號不低于325#，強度等級為32.5Mpa，禁用受潮結塊的水泥。漿液水灰比采用1：1，水泥比重按3.1g/cm3 計，配制1200L水泥漿液參數為：加水泥907.32kg，加水907.32 L（至攪拌桶滿），漿液比重1.50-1.51g/cm3；如攪拌桶容積非1200 L，則按每1 L漿含0.76 kg水泥重量進行計算。質量稱量誤差要嚴格控制在5%的范圍內，快速攪拌的時間不能夠超過30s，自制備至用完時間不大于4h，漿液溫度應保持在5～40℃之間。第三，單管法的噴射方式。

樁身直徑不小于0.50m，樁的上下端均做復噴。本工程分I序施工，鉆孔要開孔鉛直，水平校準，孔位偏差小于5cm。首先將鉆機對準孔位，用鉆機自帶水平、垂直儀調整機身水平，墊穩、墊牢、墊平機架。控制孔位偏差不大于5cm。鉆孔采用XL—50 型全液壓回轉鉆機鉆進，鉆孔偏斜不應超過1～1.5%。①注漿噴射。在實施注漿噴射施工操作的時候要采取積極的措施檢查孔位的設置，應用專業對設備來提升鉆孔機身的平穩、安全、可靠。在設置孔位偏差的時候還需要嚴格把控孔位偏差大小，將孔位偏差控制在5cm范圍內。噴射采用XL—50 型高壓噴射鉆機將注漿管鉆進到設計深度，調整參數開始噴射【4】。②噴射提升。在噴射管道深入到一定深度的時候來在其中送入漿液，之后靜靜噴灑一分鐘到三分鐘。在這個期間等待漿液順利出現，然后按照預定的順序來完成提升和拉伸工作，在這個過程中要一邊提升來一邊完成高程的設計。在噴樁完成之后停止漿液的攪拌處理。③清洗。當噴射到基本位置后要及時清理管路，確保其中不能夠出現殘留物質。在施工操作的時候還需要將漿液轉變為清水的狀態來進行沖洗，通過清洗來保證管路出水的干凈、衛生。第四，鉆機移位。在施工工序完成之后還需要對鉆機所在的位置進行檢查，保證其被安排在適合的位置上，檢查完成之后開展下一個孔位的注漿施工管理。當采用地質鉆機鉆孔時，鉆頭在預定樁位鉆孔至設計標高（預鉆孔孔徑為15cm）。第五，插管。在使用旋噴注漿管開展鉆孔作業的時候，鉆孔和插管兩個工序可以結合在一起使用。在第一階段貫入到土中的時候可以借助噴射管本身來完成噴射或者振動貫入操作。第六，提升噴漿管、攪拌。在噴漿管下降到規定的設計深度之后停止鉆進操作，這個時候鉆漿設備還會繼續運作一段時間。經過一系列的處理之后最后高壓泥漿泵壓力會在20MPa到40MPa之間，坐底噴射30s之后一邊噴漿一邊旋轉。在達到規定的設計深度之后接通高壓水管、空壓管，啟動高壓清水泵、高壓機和鉆機完成旋轉操作【5】。

3.3 施工方法和施工記錄

在鉆孔驗收合格后進行高噴臺車就位，下入噴管前需要進行地面試噴操作，檢查設備是否處于正常的運作狀態。在下入或者拆卸噴射管的時候還需要對噴嘴采取必要的保護措施，目的是防止出現堵塞的現象。在噴頭下放到孔底部的時候需要沿著軸線的方向完成靜噴處理，在孔口返出漿液之后檢查漿液的比重，如果達到了設計數值正常提升噴管和旋轉，噴射過程定時檢測原漿、返漿比重【6】。

在噴灌漿液的過程中還需要密切把控各項參數的設置，在發現異常情況的時候要在第一時間采取措施予以處理。常見的處理異常的措施包含液體的攪拌、回漿比重的調整、拌合漿液速度的把控、拌合漿液數量的調整等，在所有參數指標達到規范的標準之后再進行后續的施工。

3.4 質量控制措施

第一，質量控制要點。首先，在正式開工之前要做好試樁工作，按照施工現場的實際要求來控制漿液的比例。其次，在實施旋噴管理的時候需要將注漿量控制在20%左右。在這個時期如果超過20%的比例要注重在第一時間調整旋噴參數。再次，實現鉆桿旋轉和鉆桿提升的連續進行。在拆卸長鉆桿或者持續性旋噴的時候要保證鉆桿的搭接長度在10cm到20cm之間。最后，嚴格控制漿液水灰比。在具體施工操作的時候要注重做好泥漿沉淀的防范工作，降低泥漿的濃度。同時在攪拌材料的時候不能夠使用潮濕的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時，應有篩網進行過濾。第二，打造完善的質量管理機構。在完善化質量管理機構的作用下來對施工人員開展培訓，引導其掌握更多的施工操作規范、施工技術、施工流程，同時在施工的過程中崗位 工作人員還需要能夠清楚自己的工作職責，樹立質量第一和安全生產的管理意識，經考核合格后方可上崗。編制完善的質量管理文件，包括施工措施計劃、質量與效益掛鉤和質量獎罰管理辦法、施工技術規程等，按章管理。第三，做好施工質量管理工作。在施工的過程中不能夠出現冒漿或者噴射的現象。如果出現這類現象需要對這類現象出現的原因進行分析，經過分析之后發現出現這個問題的原因是加固土層的顆粒縫隙大。對待這些問題可以采取以下措施予以處理：加大漿液濃度，可以從1.1 加大到1.3 左右繼續噴射；在灌注黏土漿時，需要在細砂、中砂，待孔隙填滿后再繼續正常噴射；在漿液中摻加骨料，加泥球封閉后繼續正常噴射。②冒漿量過大的處理。出現冒漿量過大的原因是噴射范圍和噴射量不適應。對待這個問題可以適當的提升噴射的壓力，縮小噴嘴的直徑，適當的提升噴射速度。

3.5 文明施工管理

第一，在施工過程中各項設備都需要安排專門的人員進行管理，且在設備使用完成之后還需要做好設備的后續清理和檢修工作。第二，規范材料和設備的出入場，在設備使用完成之后要對設備使用過的界面進行清理。第三，在施工完成之后要將一些廢棄材料及時撤離施工現場，保證施工現場的干凈、整潔。第四，場區施工道路設專人維護，確保路面平整及暢通。【9】

4 結束語

綜上所述，通過借助高壓旋噴樁方法處理工程地基，整個建筑工程地基的承載力能夠滿足整個工程的設計要求，也在很大程度上解決了工程地基不均勻沉降的問題。且從實際施工情況來看，該技術在使用的時候體現出了施工速度快、施工周期短、加固效果好、對場地適應強的優點，在提升施工質量的同時還能夠保證工程施工現場的安全。