黄贺清
江苏天眷建设集团有限公司无锡分公司
【摘要】根据无锡食品科技园片区最新调整控规及食品园20、24号地块远期地库沟通需求，片区内规划新增严埭港支路下穿通沙路的U型槽。结合U型槽基础处于不良地质层，基底采用高压旋喷桩进行处理，本文简要介绍了高压旋喷桩在地基加固中的应用情况。
【关键字】高压旋喷桩，不良地基，地基加固
在通沙路U型槽施工中，地质条件较差，表层3米多范围属于杂填土，下层基本属于粉质粘土，根据地质情况设计采用高压旋喷桩对不良地基进行加固处理，在施工中起到了很好的处理效果。
一、工程概况
该U型槽工程在锡华西线桥梁0#台与1#墩之间，鉴于净空要求，高压旋喷桩地基加固必须在架梁前施工。现场地质勘查资料显示，地质土层由上而下分布及厚度情况依次为①1层杂填土，厚度为3.4-3.6m,平均为3.5米。2层淤泥，厚度0.5-0.8米，平均0.6米。②粉质黏土，厚度1.3-5.1米，平均3.2米。③1层黏土，厚度1.7-4.2，平均厚度为3.42米。工程地质性能差。为此针对不良地基设计采用了高压旋喷桩进行加固处理。
二、不良地基加固设计方案
高压喷射注浆法是利用高压泵和钻机，通过水泥浆切割土体，使土体与水泥浆液充分搅拌混合，经过凝结固化，形成具体一定强度的固结体，从而提高原不良地基的承载能力。
根据现场地质情况，结合高压旋喷桩施工工艺、不良地基的土质条件、工程造价的考虑及对工程质量的要求，该项目设计U型槽基底处理采用了双重管法高压喷射注浆工艺，与单管法相比，增加了一台空气压缩机，利用高压泵和压缩空气的复合喷浆对土体进行两次切削的一种施工方法。
加固设计方案：
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（1）布桩孔，双重管法高压旋喷桩桩径设计为￠600mm,成长方形平面布置，横向间距1.15米，纵向间距1.09米。
（2）桩长，钻孔深度保证达到8米，实际施工7.5米，保证有效桩长不小于设计7米的要求。
（3）施工参数设计，钻机旋转速度为5-16r/min，喷浆压力为25-30MPa。水泥为P.042.5，水泥用量250kg/m3，水泥浆水灰比0.8~1.0，钻机提升速度为7~20cm/min。
（4）桩位偏差，桩身垂直度允许偏差按照《建筑地基处理技术规范》要求控制。
（5）为保证旋喷桩的喷浆压力，工程钻机与高压泵的距离要求不超过40米。
（6）施工时要做试桩，不少于6根，必须在监理人员在场的情况下试桩，以确定实际水泥用量、浆液水灰比、泵送时间、下沉及提升时间、桩长及垂直度等各参数指标达到要求的控制方法及正常施工控制标准。
（7）施工时注意保护现状管线，针对施工区域内管线布置对施工人员进行技术及安全交底。
三、地基加固施工及加固处理效果
1、加固施工工序及施工工艺的相关要求
（1）定桩位。用经纬仪对控制点和轴线点现场复核后报监理验收。再根据施工图纸要求的纵横向桩间距，配合钢卷尺放出各孔桩位，检查确认无误后报监理抽检，并再各孔位做好明显标记。
（2）铺设钻机平台。钻机必须保证较高的平整度，用水平尺测量机体水平，立轴垂直，使钻头对准孔位中心。
（3）导孔钻进。按照设计要求确定好孔位后，直接用旋喷钻机钻进造孔。每钻进4米用水平尺测量机身水平和立轴垂直一次，以保证钻孔垂直度，不符合要求时及时进行矫正。
（4）根据设计图纸的加固方案要求，通过试桩确定各施工参数。钻进时严格测量钻杆长度，待确定达到设计深度后，贯入喷射管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：等级为42.5级的普通硅酸盐水泥（天山水泥已进场验收并复检合格），水泥浆水灰比为1.0，泥浆比重为1.52g/cm3；钻机提升速度为15cm/min；钻机旋转速度为15r/min；喷浆压力为25MPa。
（5）高压旋喷桩施工。试验参数确定后，按照施工工序：钻机就位→钻进造孔→下喷射管→喷射注浆并提升→拔管→冲洗管等进行旋喷施工作业。移动机具将钻机等设备移到下一个孔位，重复以上步骤继续施工。施工过程中为保证旋喷桩体的施工质量，采用跳打的方法，隔二打一，并保证桩体凝结固化后再施打邻桩。
（6）技术人员应随时根据各环节的运行情况，经常检查水泥浆液比重、水灰比、喷浆压力等指标，当发现超出试验确定参数指标时，应立即调整至正常范围后继续施工。旋喷施工按规定做好各项施工记录，监理做好旁站，并留存旁站记录。
（7）当喷浆过程中出现下列异常情况：压力陡增超过最高限值或压力突然下降、冒浆异常时，应立即查明原因采取处理措施，并如实详细描述喷射注浆时出现的各种现象。
（8）通常在桩体的薄弱部位如底部或顶部进行再次喷浆，以保证桩体的深度和直径，来增加基底承载力和保证桩体的强度。当更换钻杆或出现其他异常情况而中断旋喷作业时，喷射的搭接长度不得小于10cm，以保证固结体的完整性和加固处理效果。
（9）施工中不仅控制旋喷桩水泥浆液要经过过滤，防止水泥结块和杂物堵塞喷嘴和管路；更要防止浆液凝固堵塞注浆管和注浆泵，当高压喷射注浆结束时，应快速拔出注浆管提出地表，并及时彻底清洗干净。
（10）本项目高压旋喷桩施工两侧是已完成的桥墩、一端头是已浇筑完成的沉井。为避免在施工过程中若废浆不能及时排除，对周围构筑物产生影响，当桩位与现状桥墩冲突时，按照设计要求尽量水平避让现状桥墩，并在成孔时加大钻孔直径，使注浆管与孔壁间留有空隙，以利于孔内压力释放，加大浆液水灰比，加快注浆管提升速度，同时加强对周围的监测，发现问题时立即停止施工。
2、施工质量检验
（1）桩体外观检查。施工结束28d后，按照成桩质量检验点的数量不小于6个点且不少于施工孔数2%的规范要求，对检验点进行了随机抽样，同时检验点布置还特别选择了施工中出现异常情况的部位及地质复杂的地段，进行了重点抽查。抽查中经过开挖凿除泛浆层后，旋喷桩体密室、均匀，桩底形成一个完整面，同时保证了桩顶部砼的密实度。对单孔固结体进行了钻孔取芯样，经过检测桩体无侧限抗压强度均满足设计要求2.0MPa。由于桩顶部上覆压力小，易造成桩顶土质松动，而这部分又是持力层，特别加强了对桩顶的检验。
（2）桩体质量检验。28天后按照《建筑地基处理技术规范》的要求对桩基进行了静载试验，沉降量基本成线性等量增加，在外部荷载达到规范要求时，沉降基本稳定，单桩承载力140KPa，复合地基承载力不小于120KPa，桩体强度及长度均满足设计要求。
四、结语
高压旋喷桩施工工艺已日趋成熟、施工方便快捷，并随着水泥龄期的增长，桩体的无侧限抗压强度会越来越高，在地基加固中起着较好的施工效果，有明显的技术效益、经济效益，并节约工期。但在城市施工过程中要做好泥浆处理的规划，施工前预先准备好排放泥浆的沟和泥浆池，施工过程中将废弃的浆液导入或排入泥浆池，及时将废泥浆运出或在现场短时间堆放凝结固化后作土方运出，保持场地内文明施工，防止污染周边环境。
【参考文献】
【1】王珠明. 双液高压注浆处理通道沉降[J]. 福建建筑, 2009(08):66-67.
【2】王健. 高压旋喷桩在某基坑工程中的应用[J]. 安徽建筑, 2011(01):102-102.