软基处理高压旋喷桩施工控制

赵 雁

河南洪天工程造价咨询有限公司（450008）

0 前言

高压旋喷桩是进行软基处理的一种有效形式。它是利用水泥作为固化剂的主剂，通过钻机把带有喷嘴的注浆管，钻入土层的预定位置，将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出，冲击破坏土体。高压流切割搅碎的土层，呈颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻机。另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体。固结体的形状，取决于喷射流的方向。一定强度的固结体能使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土，效果显著，处理后可很快投入使用。如何有效地控制高压旋喷桩的成桩质量，确保软基处理的效果，是值得我们在工程实践中探索的一个课题。

1 试桩

1）高压旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。其用于处理土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高的有机质，以及地下水流速过大和已涌水的工程时，应通过试验确定其适用性。

2）试桩的目的，是为了寻求最佳的施工参数及工艺；确定水泥用量、水泥浆的水灰比、喷嘴直径、泵送时间、注浆压力、旋喷提升速度、下钻速度以及复喷深度等参数，以便指导下一步旋喷桩的施工。

3）每个标段的试桩应不少于5 根，且必须待试桩成功后方可进行旋喷桩的正式施工。试桩检验可采取7 d 后直接开挖取出,或至少14 d 后取芯,以检验旋喷桩的均匀程度和水泥土强度。载荷试验必须在桩身强度满足试验条件时,并且在成桩28 d 后进行。

2 施工准备

1）旋喷桩施工前，应对照设计图纸，核实设计孔位处有无妨碍施工和影响安全的障碍物。如遇有上水管、下水管、电缆线、煤气管、人防工程、旧建筑基础和其他地下埋设物等障碍物影响施工时，则应与有关单位协商清除，或搬移障碍物，或更改设计孔位。

2）高压旋喷桩应采用合格的32.5 级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室进行检验。

3）施工前，应进行技术交底，特别是难处理地层的处理方案。使操作人员能够严格地按照设计要求和最佳参数进行施工。

4）结合监理工程师的意见,对旋喷桩进行编号，便于对每根桩做好详细的施工记录。

5）测量放线（测量仪器和钢卷尺应具有鉴定证书）工作，必须经监理工程师和项目经理部组织检查验收，验收合格后方可开工。

6）旋喷桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，高压泵必须配备检定合格压力表，并且做好易损件的筹备工作，所有钻机应由监理工程师和项目经理部组织检查验收，合格后方可开钻。

3 施工工艺流程

场地平整→测量放线→钻机就位→旋转下沉成孔→高压喷浆成桩→重复旋转→下沉复喷→提升成桩移架。

4 施工控制

1）项目经理部指派专人负责旋喷桩的施工，全过程旁站高压旋喷桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、高压旋喷桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处,确保人员到位，责任到人。

2）高压旋喷桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，在管道无堵塞的情况下方可下钻。

3）为保证高压旋喷桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等或在钻机上安置水平仪来进行控制。

4）对每根成型的高压旋喷桩进行质量检查，重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、旋喷压力是否稳定、喷浆过程中是否有断浆现象、冒浆量是否正常、旋喷提升时间以及复喷深度。

5）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,项目部应派专人记录泵压和流量。同时，现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员,随时抽查检验水泥浆、水灰比是否满足设计要求。

6）水泥拌制配合比：水灰比0.8～1.5（常用1.0）、每米掺灰量不小于200 kg（常用220 kg）。

7）高压旋喷桩施工，采用清水成孔喷浆提升的施工工艺。第一次清水下钻时可切碎70%的土块，为置换土颗粒提供了条件。喷浆提升是成桩的关键，要确保旋喷连续。第一次下钻和提钻时，一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。提升速度一般为每分钟不大于36 cm,喷浆压力不小于20 MPa。

8）为保证高压旋喷桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时,应在桩底部30 cm 内重复喷射，加强桩端承载力,余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部1 m 范围内重复喷射，确保桩顶强度。

9）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50 kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

10）施工时为了防止固结体顶部下凹，当旋喷提升至设计顶标高时要进行超高喷射，一般超喷不小于600 mm。

11）在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%者为正常，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。

12）施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复喷，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障等原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12 h 内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100 cm，超过12 h 应采取补桩措施。

13）现场施工人员要认真填写施工原始记录。记录内容应包括：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；高压泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度；开钻时间、成桩时间。

5 质量检验

5.1 检验方法

1）高压旋喷桩成桩7 d，可采用轻便触探法进行桩身质量检验。

①检验桩体均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在夹泥或气孔。

②触探试验：根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系进行判断，当桩身1 d 龄期的击数N10 大于15 击时，桩身强度已能满足设计要求；或者7 d 龄期的击数N10 大于30 击时，桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4 m。

2）高压旋喷桩成桩28 d 后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做(3 个一组)28 d 龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%～1.5%。

3）如果某段或某工程高压旋喷桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段高压旋喷桩整体满足要求；如果不合格率大于10%小于20%时，则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%,则该段高压旋喷桩为不合格。

4）对高压旋喷桩取芯后留下的空间，应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

5）在工程的重点部位或软土层深厚的地方，或对施工质量有怀疑时，可在成桩28 d 后，由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的0.5%，且不得少于3 根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。

5.2 外观鉴定

1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。2）均匀无夹泥，凝体无松散。3）群桩桩顶齐，间距均匀。

6 结语

高压旋喷桩进行软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被建筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要。只有在施工过程中严格控制，才能确保工程质量。