高压旋喷桩在深基坑防渗止水中的应用

高压旋喷桩在深基坑防渗止水中的应用

一、前言

1、天津地铁一号线土城站工程的围护止水帷幕形成是Ф800mm@1200mm钻孔灌注桩围护加双排Ф600mm@400mm水泥土拌合桩,桩长均为22.5m。

设计要求水泥土拌合桩紧贴钻孔灌注桩施工，桩间咬合20cm。但实际施工中，由于钻孔桩的倾斜率达到0.5％，因此搅拌桩施工基本离开钻孔桩20～30cm放线，个别地段达50cm，这就造成降水过程中搅拌桩有单独受力。如土及水的压力大，（如基坑6m以下时）。在成桩薄弱地层中（如淤泥质粘土层），桩身很容易遭到破坏。

2、其次在城市中施工，各种架空线、地下管线众多，在施工中遇到不能迁改的此类管线，势必造成施工接头，不能封闭。

3、搅拌桩在施工中，出现机械故障处理超时，不能保证咬合，需高压旋喷桩封闭。

4、在施工出入口等拐角多的搅拌桩时，因搅拌机的机体及运行尺寸限制，有时交叉咬合不能保证封闭效果，设计此处也加入高压喷旋桩封闭。

二、适用范围

1、高压旋射注浆法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土等地基。但对有机质含量高的土质及含砂量高的土处理效果不太理想。

2、可用于建筑物，深基坑侧壁挡土、挡水、基坑底部加固、防止管涌、防水帷幕等工程。对地下水流速过大和已涌水的工程要慎重使用。

3、高压旋喷桩按下列原则选择

a、当设计直径为0.3～0.8m时，采用单管法；

b、当设计直径为1.0m时，采用二重管法；

c、当设计直径大于1.0m时，采用三重管法。

三、工艺原理

高压喷射注浆法又称旋喷法，利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至预定土层后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以20r/min速度旋转，一面以15～30cm/min低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后在地基中形成直径较均匀具有一定强度（0.5～

8.0Mpa）水泥土桩体。

四、施工要点

1、施工前，对照设计图纸核实孔位处的各种管线位置及地质勘探资料，做到心中有数。

2、选用细度好的普硅水泥，水泥浆液要严格过滤，经常测试水泥浆液比重，一般选用水灰比1.0浆液比重1.5的浆液。当浆液比重与规定值的误差超过0.1时，要停止旋喷作业，重新调整浆液水灰比。

3、水泥浆液随配随用，在旋喷作业过程中连续不停地搅拌，拆卸注浆管节后重新进行旋喷作业的搭接长度不小于0.3m。

4、钻机按设计桩位准确定位，作水平校正，成孔施工的偏斜率不大于1%。

5、旋喷注浆过程中，冒浆量超过注浆量的20%，或完全不冒浆，应及时查明原因，采取合理措施。

6、高压泵距喷浆口距离不能过远，以20m为宜，泵压要保持在20Mpa以上。旋喷管旋转和提升速度不得超过规定值的10%。

7、旋喷浆液量可按下式计算

Q=π/4D2hα(Hβ)

Q：浆液用量

D：桩有效直径

H：施工长度

α：变动系数

随土质的不同和有效直径的大小而变化，一般为0.6～1.0

β：损失系数、配合损失、残余损失和机械故障时损失取0.1。

8、旋喷桩有效直径D可按下式计算

对于粘性土D=1/2－1/200N12

对于砂质土D=1/1000（350+10N－N22）

N1—粘性土的标准贯入试验值适用0＜N≤5的情况；

N2—砂质土的标准贯入试验值适用5≤5＜15的情况。

9、供浆、供气、供水必须连续，一旦中断，将旋喷管下沉至停供点以下0.3m，待恢复供应时再旋喷提升，当因故停机超过3h时，应对泵体和输浆管路妥善清洗。

10、地质条件不好的地段，要加强复喷，特别是淤泥有机质层和冒浆量大的地段。

五、工艺流程

六、机具设备

七、劳动组织

八、质量措施

1、喷射注浆材料采用32.5R硅水泥，每批进场及时抽验、试验。

2、定时记录搅拌水泥浆液所用时间、水灰比、保证水泥浆液不少于1200L/min。

3、保证钻孔垂直，偏差≯1%，桩位偏差≯20mm。

4、喷射管从下而上喷射注浆，保证喷浆深度。注浆管分段提升的搭接长度

≮300mm。

5、喷射压力、提升速度严格按设计及规范要求实施。

6、不使用搅拌时间超过4h的水泥浆液。

九、安全措施

1、对有关人员进行安全教育培训考核。

2、施工设备定期保养，使其保持良好的工作状态。所有机具设备的操作人员必须经过严格，严格持证上岗。严格遵守操作规程。严禁违章作业。

3、施工现场临时用电按《施工现场临时用电安全技术规范》（JBJ46-88）执行，设专人管理供电线路，随时检查维修、严禁乱接电力线及违章作业。

4、作好施工现场管理，以及环保、消防、材料、卫生设备等文明施工管理工作。夜晚施工用照明设备必须齐备。