蓝美琴，钱宣

（1重庆华厦钢结构有限公司，重庆401329；2重庆建工工业有限公司，重庆402283）

高压旋喷桩在抛填土的房建基础处理中的应用

蓝美琴1，钱宣2

（1重庆华厦钢结构有限公司，重庆401329；2重庆建工工业有限公司，重庆402283）

该文通过高压旋喷桩技术介绍和工程实例解析，阐述了高压旋喷桩技术在深填土建筑地基基础处理中的应用；论述了针对抛填深度在35m左右、回填时间超过3年的荷载不大的工业厂房及民用建筑地基基础处理的技术要求和要点。

抛填地质；高压旋喷桩；复合地基；旋喷注浆

0 前言

重庆地貌形态以中山、低山、丘陵为主，地貌高差大、沟壑众多，采用深填土作为建筑物地基较为普遍。对该类地基传统的人工挖孔桩安全无法保障，技术难度大；机械钻孔桩、预制桩及旋挖灌注桩等不仅技术难度大且造价昂贵。特别是在建设环境受到一定限制，回填时无法强夯的深填土作为建筑工程用地时，采用何种地基基础处理方法既满足地基承载力又安全、经济、实用，实为重庆地区建筑工程技术决策的一大课题。

在建筑工程特别是在市政、道路等工程建设时，地基处理有诸多方法，但往往会受场地、地质软弱或大型桩机施工费用高等条件限制，常规的处理方法不完全适用。

高压旋喷桩是将预先配制好的水泥浆液通过高压泵和旋喷注浆机使浆液获得巨大能量后，从注浆管喷嘴中高速喷射出形成一股能量高度集中的液流直接破坏土体；喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，使其具有增加地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡建筑物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等多种功能。

自上世纪70年代以来，我国数百项此类工程实践均取得了良好的社会效益和经济效果，80年代就已列入我国现行的地基与基础工程施工及验收规范，现在相关的设计规范、技术规范均已完备。在山地多、建设用地少的重庆地区具有较好的应用推广前景。

1 工程概况

重庆市玉皇观公交保养场项目工程位于重庆市北碚区蔡家组团。工程西侧紧邻某大型变电站，南侧紧邻蔡家消防支队。因受变电站及消防队影响，填土时无法采用大功率机械夯实，故大面积为抛填形成。根据地勘和现场土方开挖发现：填土层由粘性土、砂泥岩碎块石及少量建筑垃圾组成，其中硬质物粒径为10～500mm，含量25%～50%，硬质物均匀性差，回填深度17.40～35.50m。大面积回填时间超过3年，局部为新近抛填形成。

该工程1号、3号车间为混凝土框架结构，地上三层，建筑总高度21m。地基采用高压旋喷桩复合地基，桩径500mm，桩长15m，桩间距1～1.3m，共计1465根桩；采用P.C32.5R复合硅酸盐水泥；注浆液水灰比为1∶1。采用单管旋喷法成桩。设计要求处理后的复合地基承载力特征值fspk≥180kPa，单桩竖向承载力特征值Ra为200kN。

2 工艺措施及质量控制

2.1 施工方法

该工程采用单管旋喷法成桩。为避免塌孔采用引孔和旋喷一体的高压旋喷钻机，当钻杆引孔至设计深度，同时利用钻杆完成旋喷注浆作业，以减少引孔后插套管的工艺过程，加快施工进度，降低施工成本。因相邻桩间距小，施工时采用相隔跳打法，跳打时间不少于48h，以避免下一桩施工时影响刚完成而未固结的桩。详见图1。

图1 工艺流程图

2.2 试桩

施工前选择最不利位置试桩共9根，待28d后对试桩按设计承载力要求分别对3根单桩竖向承载力、3根复合地基承载力进行检测均合格，后续按试桩形成工艺参数进行工程桩施工。见表1。

表1 试桩工艺参数表

2.3 施工工艺及质量控制

2.3.1 桩位测量

土方挖至桩顶标高+300mm，采用全站仪测定旋喷桩中心点，并打入Φ8×500mm钢筋，一桩一钉，并撒白灰标识，确保桩机准确就位，桩孔中心偏差应小于50mm。

2.3.2 排污措施和水泥浆拌制

（1）排污措施

作业前根据施工顺序挖好沉淀池和导流沟槽，将旋喷桩施工过程冒出的废浆引入沉淀池，沉淀后清水作为洒水防扬尘，沉淀浆土作为建筑垃圾清运。

（2）水泥浆拌制

为减少拌料人员体能消耗，提高工作效率，水泥库房应紧邻水泥浆拌制系统。其主要由水泥浆搅拌机、水泥浆储存设备及高压注浆泵等设备组成。

水泥浆搅拌台由两个搅拌机组成，一级搅拌机由2个0.8m3容积的搅拌机投料搅拌，二级搅拌机由1个1.2m3容积的搅拌机过滤搅拌，两级之间采用0.8mm过滤网进行过滤。二级搅拌与高压注浆泵连接，高压注浆泵与旋喷钻机采用高压管连接，为喷浆机提供高压水泥浆，两级距离不超过50m，当超过需增加压力确保喷射压力达到限定参数。

搅拌台投料控制：根据设计要求水泥浆配1∶1，每1m3用水泥量756kg，根据搅拌机容积（内径1050mm、高度750mm）容量，并在监理单位见证下，搅拌机水位在450mm时投水泥8包（400kg），水泥浆液位在615mm。

2.3.3 钻机就位

开动钻机行走到钻桩位置，钻杆对准桩孔中心即桩位测量时打入的钢筋位置，导向架和钻杆应与地面垂直，用水平尺和陀螺测斜仪检测钻杆垂直度满足倾斜率小于1.5%，并用定位卡固定，要求桩位对中误差不大于5cm。

钻机就位引孔前应调试空压机和泥浆泵使设备运转正常，并进行压力小于0.5MPa低压射水试验，检查钻头喷嘴是否畅通，压力是否正常。

2.3.4 引孔

启动钻机，引孔前先进行地面试喷，在钻机试运转正常后方可入土钻进。钻孔中详细记录钻杆节数，保证钻杆入土深度满足设计有效桩长。

在钻进过程中，同时启动高压泥浆泵低压输送水液，压力不超过1MPa(一般0.5～1.0MPa)，使钻杆沿导向架旋转、射流成孔下沉。利用高压泵、高压管连接钻杆通过钻头喷嘴边射水边钻孔，直到桩底设计标高达到泥浆护壁的效果。

在钻进过程中详细记录每一节钻杆钻进速度，以检验土层密实情况及埋石深度位置，当出现异常时应作好相关记录，必要时应通知设计单位。

2.3.5 旋喷注浆

钻杆到达设计深度停止钻进，保持旋转。注浆喷射时，高压注浆泵压力增到试桩压力值（23～26.5MPa）。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在桩底不提升时边喷浆边旋转喷浆30s后，使水泥浆与桩端土充分搅拌，再按试桩旋转速度和提升速度边喷浆边反向匀速旋转提升（钻杆）注浆管，直至距桩顶1m时，放慢旋转速度和提升速度，直到桩顶出现水泥净浆并不再下沉为止。

注浆发生故障时应停止提升和旋喷，以防桩体中断。应立即检查排除故障，重新开始注浆时应采用复喷方式，复喷前后孔段搭接不小于500mm，防止固结体脱节。

为加强桩端质量，在桩端部1.0m范围内采用搭接复喷方式2-3次以增加旋喷注浆时间。在旋喷提升过程中，可根据钻孔时记录的各土层钻进快慢数据适当调整旋喷参数。

2.3.6 补浆措施

旋喷桩注浆完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，应及时采用回灌处理。

2.3.7 不冒浆的处理措施

因工程为回填区，存在个别桩不冒浆情况。施工出现不冒浆现象时采取的措施有：（1）在浆液中掺入适量的速凝剂（如水玻璃）加快水泥浆液凝结，使水泥浆液在一定土层范围内尽快凝结硬化[1]；（2）在空隙地段钻杆停止提升而保持旋转喷射以增加注浆量，待填满空隙后再进行正常喷射注浆施工；（3）停止该桩喷浆作业，先进行相邻桩施工，再重新施工不冒浆的桩。

3 实施效果及结论

现场大面积施工完成后，并经28d龄期，按单桩和复合地基载荷试验检测点检验，数量分别为桩总数的1%[2]。结果均满足设计要求，同时经开挖4m检测，其桩身连续、成型良好。采用引孔和旋喷一体连续作业工艺避免施工中塌孔的现象，工期缩短20d，并取得良好的经济效益。

可见高压旋喷桩复合地基满足高回填土地基处理要求，并具有施工方便、工期短、经济实用等优点。

[1]龚晓南.地基处理手册:第三版[M].北京：中国建筑工业出版社，2008：411-461.

[2]住房和城乡建设部.JGJ79-2012建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

责任编辑:孙苏，李红

Application of High Pressure Jet Grouting Pile in Building Foundation Treatment of Throw-filling Soil

Based on the introduction to high pressure jet grouting pile technology and practical construction cases,this paper elaborates the application of high pressure jet grouting pile technology in the building foundation treatment of deep filling soil,and expounds the technical requirements and key points of the technology when used in the foundation treatment of industrial buildings and civil buildings with the throw-filling depth of about 35m,the filling time of over three years and small loadings.

throw-filling geology;high pressure jet grouting pile;composite foundation;jet grouting

TU745.5

A

1671-9107（2017）05-0027-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.05.027

2016-09-26

蓝美琴（1972-），女，重庆人，本科，工程师，从事建筑工程经济和技术管理工作。

钱宣（1981-），男，重庆人，本科，工程师，从事建筑工程技术和施工管理工作。