浅谈高压旋喷桩施工工艺
摘要：在地基帷幕工程施工时，高压旋喷桩施工作为较为一种较先进的施工工艺，在我国地基基础施工中已经被广泛采用，具有工程质量好、施工进度快、施工安全性能高、劳动强度低等优点，本文以中铁三局集团有限公司某工程为例探讨其施工技术的要点
关键词：地基；帷幕施工；高压旋喷桩 1 工程概况
项目地下室外轮廓约87m×57m。±0.000相当于绝对标高784.86m，场地整平标高约为784.26m。周围裙楼基底标高-12.76m，基坑中部主楼基底标高-13.96m。 基坑围护采用钢筋混凝土灌注桩加三轴水泥搅拌桩止水帷幕，水平支撑构件采用一道钢筋混凝土环梁，环梁下四周增设一道钢管斜撑。
根据设计要求，在三轴搅拌止水帷幕施工困难时，或在帷幕桩施工中断，导致搭接薄弱处，采用双排双重高压旋喷桩。主楼电梯井加深处也采用高压旋喷桩做止水帷幕和封底。 2.2布孔放样
按照设计图纸要求进行现场放样，首先测出地面高程，然后放出孔位，用小桩埋设定位，并注明孔号，且每间隔10孔用大木桩在旁边作好记号，表明桩号位置。在进行分序施工时，后续孔位应进行复核。 2.3钻孔
采用XY-300回转钻机成孔，钻机要对准孔位中心，钻架要校正水平，使钻杆保持垂直，钻孔作业要经常注意钻杆偏斜情况，并及时给予纠正。钻孔完毕后，保护好孔口。严格按照要求控制钻孔偏斜（要求孔斜率<1%）。在成孔过程中，应作好对地层和渗漏等情况的原始记录。完成钻孔后，孔底沉渣不应大于20cm。 2.4 浆液制备
采用P.O42.5水泥，水泥应保持新鲜，复试合格后方可使用。按浆液体积密度≥1.5g/cm3进行制浆，水泥浆液随配随用，搅拌时间要充分，并应过滤，防止沉淀。浆温应控制在5～40℃范围内，浆液水灰比为1：1～1：1.2。当需要减缓水泥浆液沉淀速度及保持良好的可喷性时，可在浆液中加入适当的膨润土和碳酸钠，水泥浆液应随之灌注，一次浆液使用的时间控制在4h以内，灌浆作业完成或中途因故障时间较长，应将多余浆液放出处理，用清水冲洗干净，以防止水泥浆凝结硬化，影响制浆机及管路的正常工作。 2.5 插管
钻孔完成后，将喷射灌浆机架就位，校正机架，并将喷射灌浆机吊起，立在机台上，开动高压水、空压机，经检查合格后，用低压试喷，用塑料薄膜将喷嘴适当包扎，再将喷射灌浆管插入至钻孔设计深度。若喷射管不能下放到设计高程，表明钻孔发生坍塌，应将喷射管提出孔口，用钻机重新扫孔，直至喷射管放至设计深度后，才能开始下一工序作业。 2.6 喷射注浆
喷射管放置到设计高程后，开动空压机、灌浆泵、孔口装置，待孔口冒出水泥浆后，提升设备进行作业，将气压、气量、浆压、浆量、浆液体积密度调整到设计规定值。根据工程要求所需的固结体形状，按设计规定提升摆喷，构筑防渗帷幕。
喷射管达到设计顶面后，停止喷浆，将喷射管提出孔口，然后在孔内利用浆
的自重压力，继续进行静压灌浆，以增加高喷灌浆构成的墙体与土体密切结合，避免浆液胶凝成墙体后产生收缩，形成缝隙或顶部呈凹形。 2.7 移动机架及冲洗
高喷灌浆完成一个孔后，将喷射灌浆机架搬移至新的高喷灌浆孔，开始插管进行新的喷灌施工。若新的孔尚未钻完，不能连续进行喷射作业时，应及时冲洗灌浆系统相关的机械设备和灌浆管路，直至冲出清水为止，不得残留水泥浆液，防止水泥余浆硬化堵塞管路，影响继续喷灌作业。 3 施工过程控制
3.1喷射注浆前要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，使用高压泵时，应对安全阀进行测定，其运行必须可靠。管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。
3.2下注浆管时，要防止压缩空气、浆液喷嘴被泥砂堵塞，可在插管前用一层薄塑料膜包扎好。
3.3喷射注浆时要注意设备的开动顺序。对二重管，应先空载启动空压机，待运转正常后，向孔内送压缩空气，使压缩空气量逐渐升高到规定值。压缩空气畅通后，即可转动注浆管开始注浆。估计水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始提升注浆管，自下而上喷射注浆。
3.4喷射注浆过程中需拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时停止送浆，然后逐渐减少压缩空气量，最后停机。拆卸完毕，当继续喷射注浆时，开机顺序遵守第（3）条规定。
3.5喷射注浆完毕后，即可停压缩空气，继续用注浆泵注浆，待水泥浆从孔口返出后，即可停止送浆，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸定量清水将注浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。
3.6为避免固结体尺寸上大下小或增大固结体尺寸，可采用提高喷射压力、泵送量或降低回转与提升速度等措施，也可采用复喷工艺。第一次喷射时，不注水泥浆液。
3.7在喷射注浆过程中，应注意观察冒浆情况。应处理好冒浆，及时清除沉淀的泥渣，用二重管注浆时，因冒浆中掺入粘土和清水，因此不宜用冒浆回灌。 3.8旋喷桩相邻两桩的施工时间间隔应大于12小时。
3.9为防止浆液下沉降低帷幕顶标高，停止喷射注浆面应高于帷幕设计顶标高300～500mm。高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管，并在孔内回灌浆液，必要时可采用第二次注浆。
3.10高压喷射注浆施工中应做好泥浆处理，及时将泥浆外运或在现场短期堆放后作土方运出。 4 施工质量控制
高压喷射桩止水帷幕属隐蔽工程，虽在施工时不能直接观察到它的质量，但可通过施工过程中的各工序操作、工艺参数和浆液浓度等因素和土层的各种反应（冒浆量大小和冒浆浓度、冒浆的通道位置、土开裂状态等），来控制高压喷射注浆的质量。 4.1 孔位
应专人负责孔位的放线定位工作，钻孔前需复核孔位，误差不得大于5cm。 4.2 钻孔和注浆管插入深度
钻孔时必须有钻孔深度记录，核对注浆管深度和钻孔深度是否相符，钻孔的垂直度不得大于设计要求。
4.3 水泥浆配比
用比重计来抽查拌制的水泥浆是否合乎设计要求。 4.4 冒浆的处理
一方面及时排运出冒浆，保持现场干净；另一方面可透过冒浆出现的时间、冒浆中含土的种类和数量，水泥的含量和冒浆的多少等现象，间接了解高压喷射注浆质量。
4.5 喷射方向、提升速度和旋转速度的控制 提升速度应匀速缓慢上提，应有专人抽查。 4.6 压力和流量的控制
当出现压力下降且低于设计值和压力骤增超过设计值；漏浆或是接头松动甚至脱落；堵管堵孔等，必须立即停机检查，修复后方可继续施工。
4.7 施工时要对各孔的高压喷射参数进行检查，以确保固结体的质量。 4.8 资料管理
应在专门的记录表格上，如实记录施工的各项参数和详细描述喷射注浆时的各种现象，以便判断加固效果并为质量检验提供资料，做到每孔高压喷射注浆都有记录。
5 施工安全技术措施 5.1 高压泥浆泵
认真检查和清洗泵体，防止泵体内有残渣和铁屑，各类密封圈必须完整良好，无泄漏现象。安全阀中的安全销要进行试压检查，确保在达到规定最高压力时，能断销卸压，绝不能安装未经试压检验的自制安全销，以免安全销不起安全作用。应指定专人司泵，压力表应定期检修，保证正常使用。下班前泵内必须洗干净。高压泵司机和钻机司机、浆液搅拌人员要密切联系配合，一旦某部位发生故障，应及时停机停泵，排除故障，并作好运转情况的记录，以备日后复查分析。 5.2 钻机
司钻人员应具有熟练的操作技能，经过培训考核合格后方可上岗。钻孔位置须经现场管理人员确认无误后方可开钻。 5.3 高压胶管
高压胶管是根据脉冲峰值波形压力为工作压力的1.5倍或为工作压力的1.33倍而设计制造的。在使用时，不得超过其设计压力，弯曲时不得小于其规定的最小弯曲半径。 6 结束语
实践表明，采用高压旋喷桩技术进行基础工程施工大大提高了施工速度，同时也减少了设备的投入。尤其对施工进度具有有效保障。本工程投入旋喷桩设备，在规定工期内完成全部施工任务。如采用水泥搅拌桩进行帷幕施工，需要在相同时间内完成施工任务则必须增加作业面，增加设备投入。高压旋喷桩技术的关键，在于对地基基础的稳定性、灌注速度、帷幕隔水效果及位置的控制，当然还有许多细节问题，诸如隔水效果、偏载问题的控制等。 参考文献
[1]郑志胜,戴公连.高压旋喷桩施工质量控制研究[J].中外建筑.2009(1). [2]李昆红.试论高压旋喷桩施工技术[J].中国招标,2008(47).
