高压旋喷桩施工工艺

夏德双

（中铁二十局集团有限公司，陕西 西安 710038）

1 工程概况

浐河站综合出入口为地下三层，地上两层钢筋混凝土结构，工程采用明挖法施工，基坑围护采用钢花管挡墙和钻孔桩结合的支护方案，外设全封闭高压旋喷桩止水帷幕。止水帷幕采用Φ800mm单排二重管旋喷桩，桩间距600mm。降水采 用防排结合的方式，坑内设置降水井。

2 水文地质条件

场地地层自上而下依次由第四系全新统人工填土，冲积粗砂、粉质粘土、圆砾土，卵石土及冲积粉质粘土、粗砂及卵石土等地层构成。

场地地下水位埋深介于地下11.90～12.20m之间，旋喷桩桩底插入下层粉质粘土不透水层1.5m，以保证止水效果。如图1所示。

图1

3 施工准备

3.1 材料

本工程高压旋喷桩所用灌浆材料，主要是水泥和水。

高压旋喷桩所采用的水泥品种和强度等级不宜低于32.5，目前西安地区普通硅酸盐（P.O 32.5）水泥已经停产，与设计沟通后，决定本工程采用复核硅酸盐水泥（P.C 32.5）。

3.2 主要施工机具、设备

本工程主要采用的设备机具型号见表1。

表1 高压旋喷桩主要设备机具型号

4 施工工艺

旋喷桩施工工艺图见图2。

图2

5 质量标准

5.1 工艺指标

测量放线：根据设计图纸进行测量放线，放出的施工轴线允许偏差为±10mm。

确定孔位：根据放出的施工轴线确定孔口位置，孔位偏差不得超过2cm。

钻机造孔：钻机就位后，将钻杆调整垂直，中心轴线与孔位偏差不得超过5cm，钻杆垂直度不得大于1.5%。

测量孔深：成孔后测量钻杆长度，钻进深度与设计深度偏差不得超过20cm。

下喷射管：喷射管下至设计深度允许偏差不超过10cm。搅拌制浆：按照设计配比搅拌水泥浆，使用搅拌机搅拌时间不得少于180s。

供气：设计要求气压不得小于22MPa。喷射注浆：喷射开始后，待水泥浆液冒出孔口后，开始提升。冒浆：当冒浆量超过20%时，需查明原因。发生漏浆时停止喷射。

旋摆提升：提升速度控制在10～15cm/min。成桩：旋喷成桩后几何尺寸应满足设计要求。充填回灌：终喷提出喷射管后，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满。

清洗结束：注浆完成后，立即用清水将灌浆泵和输浆管路彻底冲洗干净。

5.2 高压旋喷桩施工质量控制表（见表2）

表2 高压旋喷桩施工质量检验标准

6 参数确定

根据笔者单位以往的施工经验并结合浐河站综合出入口的地质情况，本工程共设置试桩3根，并采用三组不同的施工参数，根据试桩的成桩情况来最终确定施工参数，试桩参数见表3。

表3 旋喷桩选用试桩参数

通过开挖后显露出来的成桩桩径及成桩质量，决定将2#试桩的施工参数作为旋喷桩的施工参数。

7 成桩分析

本工程因地质情况不同，不同地层的成桩质量也不相同，根据试桩所确定的参数，旋喷时可适当加大提升速度，增加注浆压力。在上层杂填土及沙土范围内，成桩质量普遍良好，桩径均大于设计桩径，形成了一道约1m宽的挡墙，在粗砂层及粉质粘土层中成桩质量也均满足设计要求。

但在圆砾土及卵石土地层施工过程中，旋喷成孔一体机经常发生“卡钻”现象，为此又增加一台地质钻机，作为引孔设备。在成桩质量方面，喷头在摆喷过程中遇有大粒径的卵石时，达不到原有切割土体的效果，成桩质量效果不佳。

8 结语

根据现场成桩外观质量及试验检测数据证明，浐河站综合出入口高压旋喷桩止水帷幕方案总体上可行，基本达到预期的止水效果，为基坑的正常开挖创造了有利条件。但在圆砾土地层及卵石土地层中成桩质量较差，在开挖过程中桩间土体出现过涌水涌砂现象，施工时应增大注浆压力，延长提升时间。建议在设计时应充分考虑卵石粒径的因素，适当 调小桩间距或增加排数，并在此地质情况时慎用。

[1]中国建筑科学研究院.JGJ79-2012 建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[2]中国电力出版社.DL/T5200-2004 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范[S].北京：中国电力出版社，2005.