高压旋喷桩在基坑工程中的应用

蔡琴芳

金华市建设技工学校，浙江 金华 321017

1 工程基本情况

某高层建筑，高为83.5m，总建筑面积为35000m2，主楼23层，地下室2层，建筑结构为框架剪力墙结构。该建筑需要进行基坑施工。

2 支护方案选择

依据地质勘查报告资料，该工程所处位置地质情况较好，可以采用大开挖方法施工。考虑到工程的背面与办公楼相邻、西面与工地的临时办公室相邻、东部则是混凝土搅拌站，所以基坑按照1∶0.3比例进行放坡。此外，由于边坡的下部，距离基坑底部1m范围内存在3m～4m厚的砂土层，这给施工带来了麻烦：首先，因为沙土是内聚力为零，开挖过程中极易出现塌方事件；其次，沙土的抗剪性能较差，容易使得整个土体失稳；再者，极易发生流沙现象。最后研究决定，基坑-7m以上采用1∶0.03进行放坡，下部分采用1.3m的注浆进行加固处理。

该基坑的开挖需要两次来完成，首先开挖到-7m处，对基坑进行支护降水处理后，在进行第二次的开挖，第二次开挖的支护方案，现有三个，需要进行优选研究。

方案1：密排混凝土灌注桩。基坑的四个方向都采用灌注桩，单排，桩径为Φ600，桩长为14m，桩的间距为1200mm，桩间要用喷浆进行支护处理。桩顶设置贯梁，以加强排桩的侧向刚度。

方案2：在基坑的四周周围打上灌注桩，单排，桩径为Φ600，桩的间距为1800mm～2400mm，桩顶同样设置贯梁。此外，在灌注桩的后面还加上一排旋喷桩，直径为Φ600，桩径水平两方向的间距为100mm，基坑采用深井降水方式。

方案3：设置两排的旋喷桩，桩径为Φ600，桩的间距为600mm，桩径水平两方向间距为100mm，同样采取深井降水方式。

3种方案都各具特点，分析如下：方案1相对比较常见，应用比较成熟，施工安全，但是其造价很高，防水效果得不到保证，且施工进度比较缓慢。方案2，就其造价而已，排在3个方案的中间，能有效起到防水作用，但是两种不同桩的施工，会存在相互影响，施工工期相对较长；方案3，经济实惠，防水效果还好，而且施工工期比较短，如果局部采用三排桩，施工安全性将大大增强。

专家组根据工程的实际情况，同时考虑到工程造价、施工安全、施工进度等因素，最终决定采用方案3。同时，就方案3提出了一些修改，具体为：原先基坑西侧采用的是双排桩，修改后，在西侧两个降水井所在位置，增加一排桩；基坑的东南两侧均为原先的双排桩，但是其桩长介于7m～14m之间，其中，南侧还要进行加垛。

此外，从力学角度来考虑，方案三也是符合库伦理论、朗肯理论假定的，经过计算分析，抗滑移、抗倾覆都能达到设计要求。

3 旋喷桩施工质量控制

旋喷桩施工过程中，为确保工程施工质量，需要注意以下事宜：

1）做好测量定位放线工作，测量人员需要根据施工图纸，在基坑的四周进行布桩，桩之间的搭接长度为10cm，布桩时，一定要避免桩位发生较大偏差，以免造成水的渗漏。布桩完成好，要加强对桩位的保护，定时检查，发现可疑桩位，需要立马进行核对，以防影响施工效果；

2）就位对中：钻机就位钻孔，严格控制好桩机的平整度及导向钻杆对地面的垂直度，偏差在1%以内，在施工过程中随时检查，发现偏差及时调整；

3）旋喷下沉成孔：下沉旋喷管，利用高压水切割土体旋转下沉成孔，下沉结束后桩长必须满足设计要求，以保证基坑开挖后成桩有一定的锚固长度；

4）制备好固化剂的浆液：旋喷过程中，需要大量的砂浆，这些都是后台搅拌自制而成的，本工程采用了的是普通硅酸盐水泥，水灰比控制在1∶1的比例，制浆过程中不能出现离析现象，且制浆需要保证供浆的连续性，避免出现供浆中断现象；

5）旋喷注浆、提升成桩∶喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升喷浆管，中间发生故障时应停止提升和旋喷，以防止桩体中断，同时立即进行检查，排除故障，如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷；

6）在基坑二次开挖过程中，需要加强对基坑的监测力度，及时掌握基坑以及周围建筑物的变形情况，发现问题及时调整施工节奏，是整个工程处于数据监控中，以确保工程的安全进行；

7）深井降水处理需要跟旋喷桩进度保持一致，在旋喷桩施工完6天后，通过监测仪器所测数据分析，周边建筑物沉降合理，也没有出现渗水现象，工程施工达到了设计要求；

8）在整个边坡支护过程中，为了保证文明施工，施工中我们采取了不排、少排的施工方法，具体表现如下：

（1）桩顶段，支护采用的是人工挖孔桩，其桩长控制在15%～35%；

（2）设备对桩下部分进行旋喷成桩施工，利用先前返回的砂浆进行再填充，这样既提高了砂浆的利用率，同时也减少了砂浆的排放，保证了工地的整洁；

（3）加强对上部挖孔段的补桩，以确保上下桩的连接下，使桩的强度得以加强。

该工程于2007年5月19日开工，同年的6月13日完工。这其中，因为设备进场、安装接电、调试工作、下雨等原因造成停工3天，因为业主方原因造成停工8天，工程实际用时16天，总共完成了506根桩的成孔、成桩工作，钻孔总深度达到了4150.8m，总的桩基量为4148.2m，有效完成了边坡支护任务。

4 结论

采用旋喷桩进行护坡，工程造价得以降低，工期缩短，且施工中没有振动，噪音小，不会扰民。同时，通过技术改造后，砂浆的利用率得到了有效提高，桩身的强度也得到加强，能够形成群桩帷幕防水。施工安全，对周围建筑不会带来很大影响，还能有效减少基坑的放坡。工程实践证明，该方案技术可行，造价低廉，取得了良好的社会经济效益。

[1]李世京，刘小敏，杨建林.旋喷桩施工技术[M].北京：地质出版社，2007(7).

[2]高大钊，赵春风，徐斌.桩基础的设计方法与施工技术[M].北京：机械工业出版社，2007(8).

[3]乌效鸣，胡郁乐.钻井液与岩土工程浆液[M].武汉：中国地质大学出版社，2007.

[4]《桩基工程手册》编写委员会.桩基工程手册[S].北京：中国建筑工业出版社，1997：409-420.