浅谈市政工程基坑施工中高压旋喷桩的应用

许丽忠

（福建易融建设工程有限公司，福建 漳州 363000）

1 引言

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，高层建筑、大型市政管网工程、城际高速路、地铁隧道等市政公用工程项目对地基基础的施工质量与安全提出了更高的要求，因此，高压旋喷桩技术的应用越来越广泛。传统的磨盘钻工作环境艰苦、效率低，而高压旋喷桩因其对施工场地要求低、工艺简单、施工便捷、成桩质量好等明显优势逐渐占有广泛的市场。它可以有效地处理建筑工程和道路建设的基础性技术问题，提高建设效率。施工人员可根据施工现场实际勘察情况，科学合理地选择钻孔装备类型、水泥浆配比、钻进速度、提升速度、喷浆压力等技术参数。在建设使用过程中，各种技术参数是否严格标准化执行都会对整体施工造成重大影响。在建设过程中遇到特殊和紧急情况时，需要做好相应的技术和方案准备，采取有效的预防和控制措施。另外，市政设施建设项目也具有多样性的特点，考虑到建设条件和建筑结构的需求，基坑建设缺乏专业的设计和勘察队伍，缺乏符合工艺标准的科学依据，依靠历史经验解决基坑建设问题，效果难以保证。

2 高压旋喷桩技术

使用高压旋喷桩技术可有效提升基坑施工的整体强度，有效保证基坑防渗漏处置，提高基坑开挖与施工的安全性，且经反复实践使用都能达到预期效果。通过市政工程施工的实践案例分析可以看出，处于不充分的环境下可能增加基坑处理工序的难度，需要结合实际工程采取相应的处理措施。高压旋喷桩施工技术应用于工程地基处理和基坑支护时，尤其是在软土基础和含水量较高的淤泥质的土壤条件下，在稳定优化基坑结构的性能方面及基坑支护止水围幕上成效明显。应用高压旋喷桩施工技术后，基坑结构的土壤条件形成安全稳定的施工界面。高压旋喷桩技术的特性是：

（1）施工机动性强。与水泥搅拌桩和CFG桩相比，高压旋喷桩占用空间小，机械和工具比其他处理技术更先进、更灵活。因此，适用于具有复杂建筑工地环境和混乱工作区域的建筑工地，高压旋喷桩可以更好地反映其机动性，从而达到其他处理技术无法达到的优点。

（2）成桩效果好。高压旋喷桩具有水泥含量高、强度高的特性，与混凝土桩相近，由此形成的地基具有良好的防渗效果。

（3）对周围建筑物影响小。市政工程大部分位于人口密度高的区域，周边有很多复杂的建筑物。由于高压旋喷桩的振动低和噪声低，因此，基坑附近建筑物不开裂、不倾斜，且施工作业相对简单。

（4）高压旋喷桩技术的缺点是具有一定的条件限制性，处于一定的地质条件下，便无法开展施工作业，且施工作业极易产生环境污染、建设费用高、基坑工艺设计不完善等问题。因此，在实际的市政工程施工中，需要充分发挥高压旋喷桩技术的优势，在市政公用工程、建筑工程、公路工程、民航工程等领域充分推广，为工程建设的质量与安全加分。

3 高压旋喷桩在市政工程中的概况与方案

由于市政工程地质复杂，遇到障碍物便无法进行基坑支护和地基基础处理作业，而工程规划按勘察设计构建，内侧围护桩和外侧水泥搅拌桩在基坑周围相互邻接形成整体，因此，需要选用高压旋喷桩进行填桩的施工作业。由于复杂的建筑地质，遇到障碍物时不可能建立围护桩，在无法打设桩位的地方应选用高压旋喷桩补桩。工艺设计的桩深约10m，因此，在高压旋喷桩的构建中选择φ900的大桩径非常重要。在建设过程中，不同的土壤层需要采用不同的桩径。在高压旋喷桩的建设过程中必须有效利用高压旋喷桩开挖过程中溢出的无用泥浆加固高压旋喷桩周围的建筑物。工作完成后，开始挖掘基坑，基坑的挖掘也非常特殊。在建筑结构中，与高压旋喷桩的距离需要严格控制，及时补救基坑结构沉陷。

4 市政工程中高压旋喷桩施工技术应用要点

4.1 现场勘探

在市政工程中应用高压旋喷桩技术要保证其标准化、合理化，必须将现场勘探作为重点。根据施工现场情况进行场地布置，施工前检查施工场地，清除地面障碍物，对施工中产生的废弃物配备回收系统，严格按照有关规定进行图纸设计，从而保证工程进度，确认施工安全。现场勘探应选择合适的地点进行试桩，注意管线和相应建筑物的位置。检查施工机械，设置临时场地。开工前，技术人员需要绘制建设图纸，检查建设场地地质环境，编制地质勘探数据，施工场地上的电线和各种管线都要做好登记。施工单位应根据组织架构要求成立建设团队，工作人员应组织学习和培训，做好现场施工人员的安全与技术交底，确保项目顺利进行。另外，需要对现场周边进行补充勘探，详细研究设计文件和资料，准确掌握地基土壤的特性，综合分析物理和化学特性，提供跟进的相关工作。现场勘探工作还需要相关土壤样品试验和检测步骤的支持，形成更加全面、详细的信息。

4.2 水泥浆制备

高压旋喷桩使用的材料主要是水和水泥。根据建设环境和建设要求，水泥通常采用P·O42.5普通硅酸盐水泥。水泥浆制备应在技术人员的验收下进行。高压旋喷桩根据设备的特性和建筑工地的实际情况合理使用。高压旋喷桩施工技术的具体应用需要重点关注水泥浆材料，配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后，拌和时间应不少于3min，待压浆前倒入集料斗中，水泥浆制备应做到随拌随用。如果水泥浆材料存在质量问题，则成桩结构难以发挥承载效果。在水泥浆的配制过程中，技术人员必须将初步勘探数据与土壤样品的试验结果完全结合，才能更好地实现水泥浆性能，严格控制水泥浆配制所需的各种原材料，以确保其能形成理想的应用价值。在基坑施工作业的材料配制上，水泥浆必须确定最佳混合比例。一般而言，为了更好地提高水泥浆后续应用性能，建设前需做好设计图纸的准备。除了实际测量设计图纸外，工作人员应根据图纸明确标记基坑范围，施工技术流程也应在开工前进行审验。检查完成后，建设技术标准应按照试验结果进行。不同的地点，施工技术也有所不同，市政工程需要结合实际情况，按照既定的方案进行。

4.3 试桩

在施工前进行试桩试验。安装钻头时应牢牢卡住槽位，保持钻头稳定垂直。浇注时出现大量浆液时应立即停止，防止断桩。浆液溢出过程中往往会有土粒随浆液流出，必须停止工作。技术人员应及时查明原因并采取相应的施工技术进行处理。另外，施工中必须严格检查固结体质量，保证施工技术的稳定性。在施工过程中应关注施工技术注意事项，防止意外事故，保证施工的正常开展。高压旋喷桩施工技术现场施工前，通过必要的试桩操作，保障了施工质量，避免了成桩结构的质量问题。

4.4 钻孔

设计人员需要进行现场实时调查。设计图纸后，由测量人员确定桩的位置，将钻机放置在指定位置。施工前仔细检查钻机的位置，确认无误后方可进行施工。钻孔过程中必须保证钻机的钻头与放样中心点完全一致，水平偏差不得大于50mm，垂直度偏差不大于1%。同时，应根据工程具体的施工要求和地层结构采用合适的钻孔机型，保证施工有效开展，以提高建设效率。高压旋喷桩施工技术的应用必须侧重于钻孔工程，严格控制钻孔灌注桩及其钻孔工艺，以形成成桩的条件。结合高压旋喷桩的建设要求，确保钻孔的稳定性，以避免钻头偏差和松动。为了保证钻孔管道的垂直性，尽量在标准范围内控制偏差值，避免偏差过大引起质量问题。选择合适的钻孔装备类型后，可以科学合理地在钻孔不同程序进行施工。根据具体土层建设情况、建设期限和建设规模选择合适的钻孔设备，确保成孔质量。钻孔前检查成孔位置、钻机是否有技术缺陷以及能否正常工作。钻孔时，需要通过轻压慢钻，预先施行探测性工作。在成孔状态稳定的情况下，可利用原土造浆护壁，使孔内各方面的承载压力平衡，在钻孔后，钻机通过旋转模式切割土壤层。施工结束后，将钻斗机提出孔外放在指定位置，操作流程应尽量小心慢放，以确保施工人员和设备的安全。钻机进入土壤层后必须及时补充泥浆，进行重压和高速挖掘。为了避免孔桩的形状损伤，尽可能一次性挖出，而不是重复挖掘。

4.5 插管喷浆与补浆

应用高压旋喷桩施工技术应注意水泥浆的插管喷浆，这也是与旋喷桩质量直接相关的重要过程。插管处理中应根据现场建设处理的需要适当选择插管模式，配合挖掘工作合理使用喷射管。喷浆前应检查高压设备和管路系统，其喷浆压力及流量应满足设计要求，注浆管接头必须密封牢固。一般来说，钻孔作业开始后相应的水泥浆高压喷射也需要同时开始，如此可以形成理想的注浆效果，使钻杆的应用更加高效可靠。在喷浆过程中，为了更好地形成高压旋喷桩结构，插管喷浆应达到相应设计标高，喷射时应达到预定喷浆压力，注浆量正常后再妥善提升注浆管，同时，注意反复搅拌处理。由于市政工程的施工处理往往很困难，因此，必须控制喷浆管的提升速度，一般提升速度为10～15cm/min，当提升至设计桩顶下1m时，放慢提升速度至设计高程。高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明原因并及时采取有效措施。依据现场情况实时加固高度，以便满足市政工程基坑施工加固处理的要求。另外，高压旋喷桩的施工处理还受到水泥浆的影响，存在一定程度的收缩问题。为了有效地融合水泥浆，保证桩头质量，需要及时补充浆液。喷浆作业结束后，用冒出的浆液回灌至孔内，直至不下沉为止。高压喷浆过程中应做好每个孔位的施工记录，记录实际孔位、孔深、注浆压力、注浆量等成桩资料并归档存储。在市政工程基坑施工处理中，应结合市政工程基坑的特定条件，选择合理的水泥浆注浆方法，逐步规范各项特定技术的操作程序，以进一步提高地基加固效果。

5 结语

在市政工程基坑施工中，高压旋喷桩技术具有明显的实用性。为了建立相应的技术参数模式，需要根据项目场地条件简化技术操作步骤。应结合市政工程地基土壤层的特定条件，选择合理的水泥注浆方法，逐步规范各项特定技术的操作程序，以进一步加固地基。另外，为了防止对工地及其周边地区造成不必要的破坏，基坑挖掘工程需要了解挖掘现场的实际数据和建筑工地周围的情况。在市政工程基坑建设中的高压旋喷桩应用仍存在许多问题，主要取决于在施工过程中管控的成效，需要项目研究人员仔细剖析，在保证项目建设“不脱轨”的情况下，不断在工艺设计上推陈出新，以达到项目更好、更快地完成。