胡中元 向田 葛鸣辰 许石香

摘要：本项目针对岩溶发育地质采用高压旋喷注浆护壁结合旋挖成桩工艺，克服了传统冲孔成桩工艺效率低、泥浆多、震动不利影响大的技术难题，而且机械化程度高，经济环保。

关键词：溶洞，高压旋喷注浆，旋挖成桩，施工工艺

一、工程概况

景德镇揽枫郡项目位于景德镇市昌江区，属于政府安置小区，包括12栋住宅楼及相关商业裙楼和一个幼儿园，占地面积50474m2。本项目基础形式为冲孔灌注桩基础，桩径有800、1000、1200mm三种，桩类型为端承桩，桩端以下完整持力层应≥3D，且不小于5米。设计桩身完整嵌岩深度依桩型而定，从0.5米～2.1米不等。

本项目地质情况复杂，根据项目初勘162个勘测孔位，93个显示有溶洞，溶洞占比57%，故设计要求对塔楼桩位做一桩一孔的勘测，塔楼详勘显示736个桩位存在溶洞桩位485根，溶洞占比65%。溶洞从西往东发育程度逐渐增高，溶洞大多以二层、三、四层溶洞为主，见少量八、九层溶洞，溶洞高度为0.3-20.5m不等，溶洞内填充物以粘性土，砾砂为主，夹灰岩碎屑。

二、工程难点

本项目在冲孔灌注桩施工过程中因地质复杂，溶洞极其发育且连通性好，导致成桩缓慢，影响工期、混凝土超方严重。且项目附近存在大量老旧房屋，项目前期在冲孔灌注桩试桩过程中，在其周边30米范围内能感受到明显震感。若对靠近老旧房屋的桩基采用冲孔灌注桩工艺，可能会对周边房屋产生不利的影响。

为解决上述难点，本项目采取了多种成桩工艺，如单动力潜孔钻，强螺旋等但因上述工艺对场地的要求较高，效果均不太理想。最终与设计院和专家讨论探索出高压旋喷注浆结合旋挖成桩的工艺。

三、高压旋喷注浆结合旋挖成桩工艺的应用

（一）工艺原理

高压旋喷注浆能将其喷射影响范围内的土体与水泥浆液搅拌混合。形成具有一定强度的混合物，增加土体的粘接力。在工程桩周布设一定数量的注浆孔位，使工程桩四周土体固化形成一个封闭的帷幕。然后再进行旋挖灌注桩的施工，能有效避免因溶洞发育造成的塌孔、超方现象，有效提高成桩质量和成桩速率。

（二）工艺流程及注意事项

高压旋喷注浆结合旋挖成桩的工艺流程如图3.2.1所示。

1、前期准备

在正式高压旋喷注浆之前，应先进行施工场地平整并进行高压旋喷注浆的试喷试验。本项目选取了溶洞为3—4层且溶洞深度相差不大的不同桩径的桩位进行试喷试验。主要目的在于确定最佳水灰比，以及确定不同桩径布设喷注浆孔位的最佳数量。根据试桩情况，本项目水灰比在0.7左右为最佳，桩径为800mm、1000mm的桩位设5个注浆孔位、桩径为1200mm的桩位设7个注浆孔位为最佳。孔位布设图如图2所示。

试验确定工艺各项参数后，便可进行注浆操作。

2、高压旋喷注浆施工

高压旋喷注浆的工艺流程如图3.2.3所示。

3、注意事项

浆液制备。潜孔钻机移位时，开始拌制水泥浆，高压旋喷注浆的浆液，采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.7，搅拌灰浆过程中，首先将水加入桶中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，搅拌机转速为800r/min左右，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆之前，

注浆。为防止旋喷注浆时由于相邻俩孔施工距离过近，或施工时间间隔过短，造成相邻注浆孔位注浆时串浆，影响注浆效果。故采取跳桩分批次注浆，即先注每个桩位的A、C孔位，再注B、D孔位，最后注E孔。七个注浆孔位的，先注A、C、E孔，在注B、D、F孔，最后注G孔。注浆管下放至预定位置后，开始泵浆，在孔底定喷数秒，调整泵压至设计值并孔口反浆正常后开始边旋转边提升。相同桩位，第一次注浆后需等待3天后才能进行相邻注浆孔的注浆。注浆的相关参数取值如表3.2.1所示。

旋挖钻进成孔。在高压旋喷旋挖工艺完毕后，需等待10天左右再进行旋挖钻进成孔。

四、高压旋喷结合旋挖成桩工艺与冲孔成桩对比分析

本项目经高压注浆处理后旋挖钻进形成的桩孔成孔质量良好，未出现缩颈、塌孔等情况，灌注混凝土时也未出现超方情况。

經济性对比。与以往冲孔对比工艺相比，冲孔灌注桩平均每延米各项各项费用约2430元，高压旋喷注浆+旋挖成桩工艺中，平均每延米各项费用约2800元/m，

施工进度对比。以3-4溶洞且溶洞深度相差不大的桩位对比，冲孔灌注桩每根需花费6—8天时间，高压旋喷注浆+旋挖成桩，平均每根需2天，在溶洞发育的地质条件下，冲孔灌注桩的成桩速度是非常慢的，相同溶洞条件下，高压旋喷注浆+旋挖成桩的成桩速率在冲孔的3-4倍左右。

对周边影响对比。冲孔入岩阶段，会产生较大的震动，周边30m范围内均有明显的感受，对周边的道路、建筑物以及地下室管线等等极有可能造成不利影响，而高压旋喷注浆+旋挖成桩的工艺基本无振动。

安全文明施工对比。冲孔需设置大量小的泥浆池，还需集中设置废浆收集池，严重影响现场安全文明施工，同时后期泥浆外运较为影响施工进度。高压旋喷注浆+旋挖成桩的工艺属于干作业无泥浆产生，有利于现场安全文明施工。

五、结语

综上所述，本项目所采用的高压旋喷注浆结合旋挖成桩的工艺，在溶洞发育地区桩基施工中与传统的冲孔灌注桩施工工艺相比有着成桩速度快，成桩质量高，有利于安全文明施工，以及对周边环境影响小的优势。虽然高压旋喷注浆结合旋挖成桩的工艺成本比冲孔灌注桩施工工艺略高，但在溶洞发育的地质情况下仍是很值得采用的。

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