旋喷桩基础加固方案

旋喷桩基础加固方案

凤岗镇张宅高压旋喷桩基础加固施工方案

一、前言

旋喷桩地基加固技术，是利用钻机引孔，利用高压泵（20—50MPa）把带有喷嘴的悬喷钻杆下（或钻）至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20MP左右的高压水流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度向上提升，将软弱地层中的淤泥、粘土等置换（或反冲）出来，形成空间，再将浆液（通常为水泥浆液）注入（强喷）空间或与地层中的砂、砾、卵（块）石强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成固结体，即为旋喷桩。运用该技术加固地基，具有施工方便，工艺简单，地基加固见效快，耐久性好，施工工期短等优点。

二、工程概况

张先生的大楼四周为岗丘地貌（暂没有地质资料）。原有岗丘已被推平，大楼位于岗丘坡地与洼地结合部，属回填平整地。大楼后墙外砌一2.3米高挡土墙，墙顶面与大楼首层地面平，故大楼背墙属凌空状态（详见图一）。挡土墙两端为人工开挖陡崖，平行挡土墙向两侧延伸，崖下为相邻工厂围墙，与挡土墙和陡崖平行分布，两米余高的陡崖之下，有大量生活废水汇集成河，部分污水沿回填土界面渗入住宅楼基础之下，槽探开挖至3.6米处，有一层50cm厚的腐臭黑泥片石层，并伴有大量黑水渗出。

张宅为一栋四层混凝土框架结构住宅楼。大楼面西背东，五跨四层，南段含楼梯房、水塔五层。檐口高度12.4—15米，长27米，宽6～10米，呈楔形。5条倒“T”形条形基础坐落在负2米的位置，其下有50公分厚的碎

石粉垫层。大楼倒“T”形条形基础底面高出相邻工厂地面30公分，也就是说大楼基础深度比隔壁工厂的地面还高出一尺。

基础经过一段时间勘探（探孔和槽探），地层结构已经清晰。大楼之下7.9米深处，有一条2米x 2米的箱涵由南向北纵贯（向北352º）大楼，令人不安的是，整栋大楼基础5条条形基础就平放在8米厚的回填土上（详见图一），仅此一项就构成大楼致命的遗患。

三．大楼病态概况

大楼新建于半年前，目前，大楼向凌空方向倾斜10公分，已超过《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002倾斜变形允许值0.4%一倍多。巨厚的、非均质的回填土在大楼的重压下，引起不均匀沉降，再加上来自大楼正前方侧向（坡向）回填土的压力和正负风压，大楼倾斜才刚刚开始。根据此次地质探查，地层中大小块石较多，静力压桩或钻孔桩方案已不可能实施。因此，建议采用悬喷桩对原基础进行加固。

四、地基加固方案

为满足承载力要求，设计采用旋喷桩进行地基加固处理。设计旋喷桩长度约10米（因为是坡地，强风化地层深度不一致），桩径为φ50-60cm，除②xⒶ和④xⒷ轴之外，其它每个柱轴基础均设计左右2个对称悬喷桩。悬喷桩中心插Ф25钢筋，悬喷桩（及中心插筋）与新增承台连接。共计旋喷桩26根，总长约260m。

五、主要技术措施

（一）施工总体安排原则：

１. 先上钻机进行Ф75cm引孔，然后再实施旋喷桩加固。钻孔位置基本上没有不会遇到箱涵，如果在5.7米左右深度碰到疑似构筑物，立即停钻，前后挪动钻机重新布孔，以免打穿箱涵，造成不必要的麻烦。随后的悬喷桩尽量错开箱涵，实在错不开，就直接在箱涵之上喷桩。

２. 为了避免悬喷施工对大楼基础的影响，整个悬喷工作由南向北隔条条形基础进行，等第一遍悬喷工作结束后，再回过来对未悬喷条形基础进行悬喷。

3．对单柱轴对称悬喷桩先悬喷一侧的，然后再对条形基础另一端柱轴进行单侧悬喷。单侧柱轴全部悬喷结束后，再回过来悬喷另一侧对称桩。以避免基础应力集中造成的不测。

4. 数天后，按照悬喷桩进行的顺序，打开地面混凝土、悬喷桩桩头及下覆回填土，植筋并进行桩、承连体浇筑。

（二）施工准备

１、施工前必须进行地面构筑物、地下管线（水、电、油、通讯等）的调查、拆移，确认无障碍物后方可进行场地清理工作。

2、挖设排浆沟和临时泥浆存放池，使基面层保持干燥状态。

3、准备旋喷桩机具、设备及材料。

4、试桩，确定旋喷速度、喷射压力、提升速度、喷浆量和泥浆水灰比等，确保成桩质量符合设计要求。

（三）施工工艺要求

本次地基加固旋喷桩施工采用单管成桩法施工。

１、施工机具和材料的选择

旋喷桩施工机具：

本次地基加固旋喷桩采用重探GX50型立轴式岩芯钻机和高压锚杆旋喷注浆机40C。

①旋转钻机转速：20r/min；

②旋喷管（单管）：采用外径φ42mm或φ45mm地质钻杆；

③喷嘴：采用2个收敛圆锥形喷嘴，喷嘴孔径φ2～φ3mm；

④高压泥浆泵：压力20～40Mpa，流量80～120L/min；

⑤注浆管：采用内径φ19mm高压胶管，工作压力31Mpa。

旋喷桩浆液材料：

水泥：

采用42.5普通硅酸盐水泥。使用前必须经试验符合质量要求，严禁使用过期、受潮结块的水泥。进场水泥必须离地存放，并加以遮盖，防止受潮、雨淋。

水：

必须经化验符合混凝土拌合用水标准。

水泥浆液配合比：

水泥浆液水灰比宜为1:1，稠度适宜，防止过稠堵喷嘴、过稀影响质量。

浆液宜在旋喷前1小时内配制，使用时必须滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。

２、施工顺序和工序

旋喷桩施工顺序：由南向北隔条形基础进行，同排桩应跳孔成桩(相距宜为4米以上),相邻两桩施工时间不应小于48小时。

３、旋喷桩单管成桩施工工艺要求

（１）试桩：

根据现场各层土样，在室内按不同的含水量和配合比进行试验，优选出最合理浆液配方后，必须在正式施工现场进行喷射成桩试验，确定旋喷管的转速、提升速度、注浆喷射压力、注浆量等参数，以查明喷射固结体的成桩直径和桩体强度，验证设计的可靠性和安全性。

（２）机具就位、调整钻架：

钻机组装好后，采用导轨法就位。钻机基本就位后，调平安稳，将转盘、钻杆轴线对准桩位，对准误差控制在2cm以内，再调整钻架、钻杆，使钻杆垂直度控制在1%以内。

安装浆液搅拌机、高压泥浆泵、输注浆管路、水电接头、闸阀、仪表等。辅助设备安装应满足下列要求：

①制浆机应略高于贮浆罐上口；

②高压泥浆泵进浆口必须加设滤网，并稍低于贮浆罐出口；

③高压泥浆泵与旋喷管间必须用高压胶管连接。

安装完毕后，必须再次检查高压设备、管路系统，确保规格符合设计要求、连接密封完好。并尽量缩短高压注浆管的长度，控制在20m以内为宜。

（３）设备试运转：

旋喷桩设备安装完毕后，必须进行试运转，确保状态良好、运转正常。设备试运转应满足下列要求：

①钻机（旋喷管）转速、提升速度符合设计规定值，误差在10%以内；