高压旋喷桩论文

高压旋喷桩论文

高压旋喷桩止水帷幕在基坑施工中的技术及其质量控制

摘要：介绍长春火车北广场站换乘中心深基坑止水帷幕旋喷桩工程的技术及其质量控制，开挖后检验效果。

关键词：高压旋喷桩止水帷幕技术及其质量控制

1.工程概况及水文地质条件

1.1 工程概况

长春站交通枢纽工程-北广场换乘站，是长春城市轨道1号线（地铁）与4号线（轻轨）的换乘站，站址位于铁北二路与人民大街交叉路口西侧，1号线（地铁）呈南北走向、4号线（轻轨）呈东西走向，两线交角约62°43’。1号线地铁站部分为地下三层岛式站台车站，站台宽度12m，4号线轻轨站部分为地下双层岛式站台车站，站台宽度12m，两站采用“T”型换乘。地下一层为地铁、轻轨共用站厅层，地下二层为地铁的设备层及轻轨的站台层，地下三层为地铁站的站台层。本工程北广场换乘站及风道、出入口，其施工方法均采用明挖法施工。

1.2 工程地质与水文地质概况

1.2.1 地质土层

第四系冲积粘性土和冲洪积砂土：

冲积②-1粉质黏土：可塑偏硬，层厚0.70-3.30米；冲积②-2粉

质黏土：可塑偏软，层厚0.80-5.00米；冲积②-3粉质黏土：可塑，层厚1.80-6.50米；冲积②-4粉质黏土：硬塑，层厚1.80-7.00米；冲积②-5粘土：硬塑-坚硬，层厚5.20-10.80米；冲洪积②-6粗砂：层厚0.70-4.00米。

1.2.2水文地质条件：

实测地下水位埋深0.80-4.50m，水位高程介于215.69~211.25m；根据长春市地下水动态长期观测资料，地下水随季节性变化，年变化幅度1.5~2.0m。拟建场地地下水赋存于第四系粘性土和砂土层中，含水层的厚度在15.0-20.0米，其中粉质黏土②-1层至②-3层透水性中等；②-4层至②-5层透水性差，基本为不透水层；②-6砂土层透水性良好，并具有一定的微承压性，其下部的泥岩为不透水层。

2.1布桩形式：桩长20m，旋喷桩直径600mm，双排，桩体咬合200mm。

2.2技术指标：①钻孔位置≤50㎜，②钻孔垂直度≤1.5%，③桩体搭接>200，④孔深±200，⑤为防止旋喷桩体因水泥浆固结而出现顶部凹陷，达不到桩顶标高，应采取回灌。⑥喷浆过程中因故停浆，重新喷射时桩体搭接长度≥100㎜，以保证旋喷桩的整体性。

3.止水帷幕施工

3.1施工机械设备型号及技术参数

XP-30型旋喷钻机西安产自重710kg 双重管高压注浆额定电机功率18KW，旋喷深度为30m，喷嘴1个，喷嘴直径1.8㎜，旋转

速度为10~25r/min，提升速度为10~35cm/min。

其他附属设备：

JB-80型搅拌机自重270KG 额定功率6KW

SH-310型排污泵自重150KG 额定功率2.5KW

3.2施工工艺

旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程。施工中一般分为两个工作流程，即先钻孔后喷射并按一定速度提升搅拌，以保证每延米桩浆液的含量和质量。

3.2.1工艺简述

先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟。

（1）定位：测量放线定孔位，并用钢筋头标识每个孔位。（2）造孔（引孔）：钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5%，钻孔到设计深度拔出钻杆。（3）贯入注浆管：插入∮100㎜旋喷管至桩底，在插管过程中为防止泥沙堵塞喷嘴，可用较小的压力边下管边射水。（4）喷浆材料、制浆：在插入旋喷管的过程中检查水泥，水为地下水，制浆注意控制水灰比，在水至搅拌箱标内标注水线位置开始倒水泥，搅拌时间不少于30S且宜控制在4小时以内使用。（5）喷射提升：自下而上进行旋喷作业，旋喷头部边旋转边提升，在高压泵作用下将水泥浆均匀连续地送入被搅拌的土中，本工程施工参数为试验桩总结确定；气压0.7Mpa、液压26Mpa、提升速度20cm/min，施工中随时做好旋

喷时间、用浆量、冒浆情况、压力变化等记录。

3.2.2工艺流程

3.2.3施工质量控制要点

（1）本工程采用双重管高压旋喷，即用高压泵产生26Mpa左右的高压喷射泥浆，同时在其周围环绕一股0.7Mpa左右的圆筒状气流，形成水泥浆液射流外面包裹一层高压空气，进行高压泥浆喷射流和气流同轴喷射冲切土体，同时完成置换、填充。

（2）为防止泥浆堵塞喷嘴，本工程采用特细丝网对水泥浆液提前过滤。

3.2.4施工注意事项

（1）当喷射注浆过程中出现下列异常情况时，需查明原因并采取相应措施：•流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管，检查密封性能。•压力陡增超过最高限值、流量为零、停机后压力仍不变动时，可能是喷嘴堵塞。应拔管疏通喷嘴。（2）当高压喷射注浆完毕后，或在喷射注浆过程中因故中断，短时间（小于或等于浆液初凝时间）内不能继续喷浆时，均应立即拔出注浆管清洗备用，以防浆液凝固后拔不出管来。（3）施工中应做好泥浆处理，及时将泥浆运出或在现场短期堆放后作土方运出。

4.检验效果

本工程施工中利用旋喷技术成功施作了一道封闭的止水帷幕，并在基坑内采用降水井降水；经过2009年至2010年半年的考验来看，

在深基坑施工时，止水帷幕整体防渗效果良好，达到了预期效果，可在类似工程中推广应用。

参考文献：

〔1〕建筑地基处理技术规范JGJ79-2002

〔2〕建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002

〔3〕徐至钧《高压喷射注浆法处理地基》机械工业出版社