武 玲

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650041)

高压旋喷桩在某建筑地基加固中的应用

武 玲

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650041)

介绍了高压旋喷桩所具有的施工设备简便，料源广阔，经济性好等特点，并以某建筑地基加固工程为例，详细分析了高压旋喷桩处理回填土上的建筑物基础的有效性，以期为类似工程提供参考借鉴。

高压旋喷桩，建筑物，地基加固

高压旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土(流塑、软塑和可塑)、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。对土中含有较多的大直径块石、大量植物根茎和高含量的有机质，以及地下水流速较大的工程，应根据现场试验结果确定其适应性。高压旋喷桩已经在交通、工民建等软弱地基加固中得到了广泛应用[1-4]。

高压旋喷桩是利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头，以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，水泥浆经注浆管喷射到地基内后，与地基土发生一系列物理化学反应，包括水泥水解和水化反应，反应生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应，形成具有一定强度的水泥土固结体。高压旋喷桩的施工噪声低，振动小，可控制加固范围、方向，施工设备较简单、轻便，机械化程度高，料源广阔，施工简便。

1 工程概况

某工程位于昆明市，主要包括20栋建筑物及相应配套设施，原场区为缓坡地貌区。整体属凹槽冲沟地貌。沟体长约2 000 m，地形坡度2°～10°，相对高差25 m。为了工程建设需要，对原有场区进行挖填平衡后形成适宜建筑的施工平台。该工程于2009年8月场平工作完成，2010年年底场内建筑物完工， 2011年5月份，处于回填区的4栋建筑物及周边道路出现变形，其中一栋三层办公楼最大变形量达到30 mm，墙体出现大量斜向裂缝，且变形继续发展，已经影响了建设工程的正常使用，必须采取工程措施进行适当治理。

2 建筑物变形成因分析

从变形区域来看，变形的建筑物均处于回填土区。且回填土层较厚，最厚约20 m，填筑材料为场区挖方区的挖方，成分主要由粉质粘土、全风化粉砂质泥岩等组成，虽然建筑设计单位要求对回填土分层压实，但实际操作比较难控制。同时由于填方区填料为场区内挖方区的挖方，挖方区粘性土、建筑垃圾混杂，造成填料物质组成及性质不均，加之场地内填方厚度变化大，最终造成整个场区存在较明显的不均匀沉降。另外，由于施工工期紧，而填料大部分属粘性土，填料的自重固结周期长，工后沉降量大。

虽然建筑物柱下设置了桩基础，但由于填土层厚度变化较大，沉降不均匀，在填土较厚的地段回填土负摩阻力作用致使桩基承载力不能满足要求，导致地基变形过大，由于建筑场地内的土性变化很大，造成建筑物沉降不均匀，因而表现出建筑物墙体变形开裂。

3 建筑物变形处理方案

对于建筑物不均匀沉降通常采用的处理方法是灌浆法、树根桩法、加大承台法、高喷法、深搅法。灌浆法主要用于处理砂土等孔隙率较大的地基，由于本场区内地基为粘土填土，采用灌浆法可灌性较差，且有可能因灌浆压力控制不当产生地面抬动，对建筑物产生新的破坏。树根桩由于在室内施工，层高有限，钢筋笼放入孔内难度大、桩太细等原因不宜采用。加大承台由于在填土上，只会增大附加荷载，不能从根本上解决负摩阻力问题，也不宜采用。高喷法、深搅法同样能起到加固地基，减少负摩阻力的作用，但深搅设备较大，不能进入屋内，而高喷法施工设备较小，又能够很好的消除桩基础负摩阻力，故采用高喷法对建筑物地基进行加固处理。根据建筑物桩基承台样式，在每个桩基承台四角分别设置4根高压旋喷桩(见图1)，桩长超过原有桩基础并进入下部硬土层2 m以上，桩径初步定为0.55 m，同时为增加高压旋喷桩的抗剪性能，在每根桩内插入一根8号槽钢，长度为桩长的2/3，上部锚入承台。依据《建筑地基处理技术规范》，经过计算，原有桩基单桩承载力为600 kN，经过处理后，桩基与高压旋喷桩共同作用，承载力增大为1 200 kN，满足承载力要求。

4 高压旋喷桩施工参数确定

为确定合理的水灰比、注浆压力、搅拌下沉、提升速度以及水泥掺量等参数，校验高压旋喷桩可施工最大桩长，检验施工设备及选定的施工工艺，确保正式施工时高压旋喷桩的施工质量进行试桩。共选取5根桩进行使用，长度依据需处理建筑物桩长进行初步确定。试桩选用P.O42.5拌制水泥浆，水灰比 0.6∶1～1∶1，灌浆压力24 MPa～28 MPa，提升速度0.15 m/min～0.25 m/min。

试桩完成后7 d，选择了3根进行开挖检查，14 d后选择2根进行钻孔取芯并送实验室进行抗压试验，从开挖情况来看，桩径在0.53 m～0.62 m之间，从钻孔取芯情况来看，桩体完整性较好，14 d抗压强度最小2.5 MPa，28 d抗压强度最小5.4 MPa，满足设计要求，并最终确定施工参数，见表1。

表1 高压旋喷桩施工参数表

5 高压旋喷桩实施效果

本工程共实施高压旋喷桩1 080根，工程于2011年8月开工，2011年10月全部完工退场。从实施最终效果来看，各建筑物变形得到了有效控制，变形收敛，但是在具体施工过程中，由于前期水泥浆未掺入早强剂，且施工顺序安排不当，导致建筑物变形加剧，通过掺入早强剂及采用跳打施工，相邻两根桩施工必须间隔72 h以上，且间距大于6 m，建筑物的变形逐渐趋于稳定。工程施工完成后对建筑物进行连续一个水文年的观测，建筑物目前无明显变形，处理效果良好，见图2。

6 结语

本工程通过处理处于厚回填区的建筑物基础，控制了建筑物的变形，达到了处理效果，有以下几点体会：

1)高压旋喷桩由于施工设备简单、施工振动较小、所形成固结体强度相对较高等特点，在既有建筑物地基处理中能够发挥应有的作用，处理方案可行。2)高压旋喷桩通过高压水泥浆对回填土体进行压密、充填、置换，达到加固土体的目的，同时改善了原有桩基础周边的土体性质，在一定程度上消除了负摩阻力，充分发挥了原有桩基础的承载性能。3)高压旋喷桩施工前必须进行试验性施工，以确定施工参数，水泥浆应加入早强剂，否则初始施工时水泥浆对地基土有软化作用，将加速建筑物的变形，同时应合理安排好施工顺序，降低水泥浆对土体软化的影响。

[1] JGJ 79-2012,建筑地基处理技术规范[S].

[2] 左光荣.高压旋喷桩在加固既有建筑物地基中的设计应用[J].四川建材，2014，40(2):118-120.

[3] 陈 邛，李 明，徐 典.高压旋喷桩加固技术在工程中的应用[J].山西建筑，2013，39(19):40-42.

[4] 武 政，何 军，冯 伟.高压旋喷桩在护岸结构加固中的应用[J].水运工程，2011，12(6):138-143.

On application of high-pressure rotary jet grouting pile in consolidation of some architectural foundation

WU Ling

(KunmingSurveyandDesignInstituteCo.,Ltd,PowerConstructionCorporationofChina,Kunming650041,China)

The paper introduces the features of the high-pressure rotary jet grouting pile, including convenient construction equipment, extensive material resources, and economical, analyzes its effectiveness in dealing with the buildings foundation on refilled soil by taking some architectural foundation consolidation project as the example, so as to provide some reference for similar projects.

high-pressure rotary jet grouting pile, building, foundation consolidation

1009-6825(2014)34-0079-02

2014-09-29

武 玲(1984- ),女，工程师

TU472

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