适应南京机场线地层条件的旋喷加固技术

李 敏

（上海隧道工程有限公司江苏分公司）

适应南京机场线地层条件的旋喷加固技术

李 敏

（上海隧道工程有限公司江苏分公司）

通过对南京机场线岩性地层旋喷施工的研究，实现可在不同地层情况下，技术参数的可靠选择，对周边构筑物及环境的影响，对旋喷中普通工艺和特殊工艺在南京地区成桩的比对，推广RJP旋喷、MJS旋喷在南京地区的应用，寻找适合南京岩性地层旋喷施工工艺和技术参数。

南京机场线；岩性地层；旋喷加固；施工技术

1. 工程概况

南京至高淳城际快速轨道南京南站至禄口机场段南起禄口机场，经禄口新城、东善桥-秣陵片区、东山副城西侧，止于南京南站，全长约35.8km，其中高架段长约16.9km，过渡段长约0.7km，地下段长约18.2km。全线共设置8座车站，其中高架车站3座，地下车站5座。

由于地下车站围护设计均采用钻孔灌注桩+旋喷止水帷幕的形式，为验证在岩性地层中的旋喷桩止水性能，同时也为推广各种旋喷施工工艺在岩性土层中的适用性及效果，选取了地下车站中的将军路站，进行了双重管、双高压、S-RJP工法和MJS工法旋喷加固试验。车站地质情况条件如下：

1.1 试验工点（将军路站）地质情况

施工深度范围-19m～-6m，旋喷施工成桩地层自上而下为④-1b1粉质粘土；J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩；J3l-2强风化安山质凝灰岩、安山岩。具体地质条件详见表1.1、表1.2、表1.3：

2 各种旋喷桩施工工艺参数

2.1 双重管旋喷技术参数

1）预计桩径：500～800mm；2）水泥掺量：500kg/m；3）浆压力：30MPa；

4）空气压力：0.7MPa；5）浆液流量：70～75L/min；6）成桩垂直度误差：≤1/100

7）浆液喷射钻杆提升速度：10cm/min（试验车站：将军路站、浦珠路站）

8）浆液配比：见表2

2.2 双高压旋喷技术参数

1）预计桩径：1200～1500mm； 2）水泥掺量：1010kg/m（或505kg/m对应提升速度10cm/min）

3）提升速度：5cm/min（或10cm/min对应水泥掺量1010kg/m）；4）水压力：≥35MPa

5）浆压力：≥28MPa；6）空气压力：0.7MPa； 7）浆液流量：65～70L/min

8）成桩垂直度误差：≤1/100；9）浆液配比：同表2

2.3 S-RJP工法技术参数

1）浆液配比：同表2

2）预计桩径：2200～2400mm；3）浆压力：≥40MPa；4）浆液流量：190L/min

5）空气压力：1.05 MPa；6）空气流量：3.0～7.0Nm3/min；7）水压力：≥20MPa

8）水流量：50L/min；9）成桩垂直度误差：≤1/100；10）提升速度：20min/m，15 min/m

11）水泥用量：约2.9t/m（对应20 min/m全圆）

约2.2t/m（对应15 min/m全圆）

2.4 MJS工法技术参数

1）水灰比：同表2

2）预计桩径：2.0～2.2m；3）浆压力：≥40MPa；4）空气压力：0.5～0.7 MPa

5）空气流量：1.0～2.0Nm3/min；6）地内压力：1.3～1.6的系数（视地质情况适当进行调节和控制）；7）成桩垂直度误差：≤1/100 8）水泥用量：约3.3t/m（对应全圆40min/m），约4.9t/m（对应全圆60 min/m）

9）提升速度：40 min/m（全圆），60 min/m（全圆）

10）浆液流量： 85～100L/min

3 试验结果与分析

3.1 双重管旋喷

该站虽施工双重管旋喷桩1根，但在开挖暴露桩体过程中各个地层条件下均未发现有效加固体。由于双重管旋喷喷浆压力小、提升速度快，高压喷射流体对土体的切削不充分，将军路站所涉及地层条件复杂，因此在J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩和J3l-2强风化安山质凝灰岩、安山岩中均未形成有效加固体。

3.2 双高压旋喷

（1）成桩地层：J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩

此成桩地层为J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩，其双高压旋喷主要技术参数与成桩取芯检测结果见表3.1，现场开挖暴露的双高压旋喷桩体见图3.1。

从表3.1和图3.1发现，双高压旋喷在J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩成桩1.35m，达到预期效果，抗压强度、渗透系数均达到设计指标，从开挖现场看桩体无夹泥现象，桩体基本成圆形。

（2）成桩地层：J3l-2强风化安山质凝灰岩、安山岩

当开挖进行至J3l-2强风化安山质凝灰岩、安山岩时，双高压旋喷施工位置未发现有效加固体。

3.3 S-RJP工法

（1）成桩地层：J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩

此成桩地层为J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩，其S-RJP工法主要技术参数与成桩取芯检测结果见表3.2，现场开挖暴露的S-RJP工法桩体见图3.2。

从表3.2和图3.2中发现S-RJP工法在J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩中成桩1.1m，基本成型，桩径未达到设计要求（2m～2.2m），加固体夹泥和碎石较多，从抗压强度和抗渗系数上都达到设计指标。

（2）成桩地层：J3l-2强风化安山质凝灰岩、安山岩

此成桩地层为J3l-1强风化安山质凝灰岩、安山岩，现场开挖暴露的S-RJP工法桩体见图3.3。

S-RJP工法在该土层中成桩1.3m（如图3.3），但桩体中夹岩石颗粒较多，水泥土含量较少，高压喷射介质存在与岩层缝隙中，水泥浆与加固范围内的岩石颗粒形成整体。因夹杂颗粒较多，该地层条件下的桩体未进行取芯检测。

3.4 MJS工法

（1）成桩地层：J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩

此成桩地层为J3l-1全风化安山质凝灰岩、安山岩，其MJS工法主要技术参数与成桩取芯检测结果见表3.3，现场开挖暴露的MJS工法桩体见图3.4。

（2）成桩地层：J3l-2强风化安山质凝灰岩、安山岩

此成桩地层为J3l-1强风化安山质凝灰岩、安山岩，其MJS工法主要技术参数与成桩取芯检测结果见表3.4，现场开挖暴露的MJS工法桩体见图3.5。

4 结语

从成桩效果与地质条件对照发现，成桩效果与前期预判效果相差很大，说明对于不熟悉的复杂地层条件，施工前的试桩施工很有必要。双高压旋喷、S-RJP工法、MJS工法对于南京大部分土层适应，对坚硬土层MJS工法表现优越。在比较坚硬的土层中进行施工，影响喷射流功率的参数如压力、流量、气量等要达到一定数值，应该尽量选择大的，以确保对于土体的切削能力，保证成桩直径。在南京岩性地层施工旋喷桩是完全可行的，对施工工艺和参数应该慎重选择，工程施工前应做试桩以确定成桩直径，为施工设计做指导。

G322

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1007-6344（2015）10-0021-02