孟维军（哈尔滨铁道职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150086）

高压旋喷桩施工

孟维军
（哈尔滨铁道职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150086）

本文主要结合某地铁车站高压旋喷桩施工实例，探讨了高压旋喷桩室内配比试验、室外试桩试验、主要施工方法、常见施工质量问题及对策等问题，对同类工程施工有一定的借鉴意义。

地铁；高压旋喷桩；试桩

1 工程概况

某地铁车站为3.9m侧式站台车站，车站全长235.9m，标准段宽为38.4m，设计为地下2层，车站基坑开挖深度约17m。车站范围内建筑物较多，地面环境条件复杂，地下管线密集。车站范围内地面高程为7.3m～8.3m，站后折返线场地范围内的地面高程7.3m～10.4m。站址地貌为海陆交互沉积平原，地层分布较为复杂。场地内揭露地层主要包括白垩系红层和第四系土层，车站范围内软土主要为淤泥质土层，厚度一般在3.20m～7.80m；不良砂土为海陆交互相粉细砂层，厚度一般在1.80m～5.70m；基岩埋深较大，地勘资料揭露中风化岩面埋深在22.40m以下。针对车站临旁小区楼及返线桥墩部位施工，设计采用高压旋喷桩保护措施，本问就施工中的关键技术问题进行论述。

2 高压旋喷桩施工流程

施工准备→测量定位→钻机就位→插管→试喷→混喷射注浆→拔管→成桩→资料整理及报验。

3 试验

3.1室内配合比试验。通过室内配比试验了解加固水泥品种、掺入量、水灰比对水泥搅拌桩强度的影响，求得龄期与强度的关系，从而为设计计算和施工工艺提供可靠的参数。根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行烘干、碾碎，通过2mm～5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比。本工程经28天龄期抗压强度检测，水泥掺入量为15%的抗压强度是符合设计要求。根据设计和施工现场的要求，高压旋喷桩的试验室初步配合比确定为：水灰比取1：1.0。

3.2 室外试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点进行试桩试验。程特点Φ600高压旋喷桩选战后折返线高架桥处选和站厅止水帷幕旋喷桩各2根；Φ800高压旋喷桩选站厅基底和小区侧的高压加固旋喷桩各2两根桩。根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。

4 施工方法

4.1 测量定位。根据设计施工图和坐标网点用全站仪测量放出施工轴线，在施工轴线上确定装位，保证桩孔中心移位偏差小于20mm，依据基准点进行测量各孔口地面高程。

4.2 钻机就位。钻机到位后，进行调平、对中作业，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应小于10mm，钻孔垂直度误差小于0.3%。钻孔前对空压机、泥浆泵等设备进行调试，保证设备正常运转。校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔深度满足设计要求。

4.3 浆液配置。高压旋喷桩水泥浆液配制严格按试验确定配比进行控制，水灰比1∶1，水泥浆比重1.49。搅拌水泥浆时，首先将水加入桶中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌10min～20min，浆液在灰浆机中要不断搅拌，防止水泥浆离析。喷浆时，拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。

4.4 喷射注浆。在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压射水试验，合格后才能进行喷施注浆作业。旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按试桩试验的各项要求进行控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停。喷射时，为保证加固范围内土体有效切割前能拌合均匀且使桩径达到800mm（600mm），注浆压力应在20MPa～25MPa。坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管。提管速度控制在10cm/min～15cm/min，喷射流量80L/min～120L/min，旋转速度10r/min～25r/min以使土体得到充分切割搅拌。至距桩顶1m时，放慢搅拌速度和提升速度。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新喷射注浆必须做好接桩措施，一般接桩长度＞0.5m，防止固结体脱节。

4.5 冲洗管路。喷射注浆施工完毕后，应用清水把注浆管等机具设备冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆，防止浆液凝固堵塞管路。

5 常见质量问题及处理措施

5.1 钻孔质量问题。在高压旋喷桩施工中长存在钻孔斜度偏大，下钻和提钻困难，钻孔深度不够等问题。处理措施：应控制钻孔深度，及时纠正孔斜，每钻进5m用水平尺测量机体水平、立轴垂直，用钻孔测斜仪检查测量孔斜。钻孔深度要大于注浆深度0.5m～1.0m。

5.2 注浆质量问题。（1）高压注浆设备与钻孔的距离太大，导致压力损失过大，压力表的读数高于喷射孔的机上的压力，导致固结体强度值小于试桩。处理措施：高压注浆设备与钻孔间的距离控制在40m以内。（2）注浆液搅拌不均匀，有稀有稠，造成桩体强度不均。处理措施：控制浆液搅拌时间不得少于3min，贮存浆液不断搅拌，防止离析。（3）因各种原因导致喷射注浆过程中断，桩孔内的浆液将会自然沉淀，继续喷浆提升就会在停喷的面处发生水泥浆液离析，使得该区段固结体强度偏低。处理措施：因故中断恢复喷射时，下落搭接长度不小于0.5m。（4）喷浆提升作业时孔口不见水泥浆液冒出，可能土层中存在较大空隙，使浆液流失，引起孔口不冒浆。处理措施：喷浆提升作业时，要注意观察孔口冒浆的情况，若不见冒浆，应立即查明原因进行处理。

结语

目前高压旋喷桩在地铁基坑、地基处理等工程中应用越来越多，但根据地质条件的不同，在施工前应进行试桩，通过现场试验，确定施工参数，从而保证施工质量。在施工中应加强常见施工质量问题的分析，并采取相应的处理措施，从而提高施工效率。

[1] JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范[S].[2]梁云生.城市地铁旋喷桩施工技术[J].隧道建设，2007（06）.

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