高压旋喷注浆在地基基础处理中的应用
任立影
黑龙江省华通道桥工程有限公司 黑龙江哈尔滨 150036
摘要：通过嫩江齐富堤防高压摆喷灌浆防渗墙施工，彻底解决了嫩江堤防砂基、砂堤渗漏问题。施工上，通过精心组织管理，制定合理施工方案，选择科学施工工艺，确定质量保证措施。技术上，攻克砂基、沙堤成墙作业和北方寒冷低温条件下施工的难点。最后通过渗透实验和连续性实验确保各项数据满足设计要求，达到了抗渗漏预期效果。
关键词：高压旋喷射注浆；地基基础；技术处理；应用方法
引言
现阶段，随着我国国民经济的不断发展和进步，水利水电工程的数量和规模也呈现着不断增长的趋势，在水利水电工程的施工过程中经常会遇到软弱地基，软弱地基对水利水电工程的施工质量产生着直接的印象，因此，需要采取合理的措施对软弱地基进行处理，避免软弱地基影响施工的质量。通常情况下，会使用高压选喷射注浆技术对软弱地基基础进行处理，以实现加固和改良地基的目的，提高水利水电工程的施工质量，为水利水电工程的经济效益和社会效益奠定基础。如何在地基基础处理中应用高压旋喷射注浆技术，本文将予以探讨。
1高压喷射注浆技术简介
高压喷射注浆技术是利用高压水或高压浆液形成的高压射流，冲击、切割、破碎地层土体，并使水泥浆液与地层土体颗粒相互充填、掺混和凝结，从而形成桩柱或板墙状的凝结体，用来提高地基防渗或承载能力。通常情况下，依据喷射形式的不同将高压喷射注浆技术分为高压旋喷注浆、高压摆喷注浆以及高压定喷注浆三种形式。这三种高压喷射注浆形式因采用的喷射设备和介质不同，又可分为单管喷射注浆、双管喷射注浆以及三管喷射注浆法。高压喷射注浆中的旋喷注浆技术主要利用高压旋转射流对土体进行旋转切割的同时进行同步提升作业，通过喷射切割与同步提升作业使土体形成圆柱形态。该技术主要应用在淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、碎石、卵（碎）石等松散透水地层或填筑体内的防渗处理。
2高压旋喷注浆在地基基础处理中的应用
2.1施工工艺
（1）场地清理及平整高压摆喷施工前，必须先进行场地平整，清除施工场地内地上垃圾及地下障碍物，以确保高压摆喷机能正常移位及施工。（2）测量放线与高压摆喷孔位定位根据设计图纸和测量控制点放出桩位，并做好永久或临时标志，桩位平面偏差不大于5cm，每隔约10m～20m设一个定位点，定位点及线必须放置固定好，在定位线上按摆喷间距进行标记，水平方向摆喷的间距为1.2m，在平行定位线上划分标记进行定位；（3）设置余浆沟槽开挖沟槽或者堆土造槽，防止余浆外漏，造成路面污染。（4）桩机就位桩机移位由机长指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要做到平稳、安全，桩机定位后，由测量员负责对定位线及桩位进行复核，确保高压摆喷平面定位偏差值应不大于5cm。（5）桩机垂直度校正桩机就位后，根据高压摆喷机自身的水平装置调整机身的水平度及垂直度，本工程下钻为一钻到底。由于钻杆比较长，施工时必须做好垂直度调整，保证钻孔质量。（6）桩长控制标记 由于本次施工高压摆喷长与孔深不一致，因此施工前必须在钻杆上做好深度标记，以控制高压摆喷长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。（7）水泥浆液拌制水泥浆液拌制采用电子秤量控制水泥重量与水的重量，机械拌浆，施工前搭设水泥浆液制作平台，每个平台附近放置1只水泥罐（每只存储量约为35～55t）；在高压摆喷开始施工前对拌浆工人进行交底工作，计算好每桶浆液的用水量，并在浆桶上做好标记；计算好每桶浆液的水泥用量后，采用电子秤量水泥重量与水的重量；本次高压摆喷施工采用42.5级硅酸盐水泥，水灰比为1：1，注浆量以每根桩的土体加固量来换算。（8）钻杆下沉、提升、喷浆 当钻头下沉到设计桩底标高后，定好摆喷、喷嘴的方向（喷嘴方向与大堤中心线一致），安放好限位器使旋转运动变为摆动；开启高压浆泵和空压机，按照规定参数进行原位喷射，当浆液返出孔口，情况正常后开始向上提升摆动提喷；钻杆的提升速度控制在20～25cm/min，摆角30°，钻杆的摆动速度控制在20～35次/min；当钻头已摆转提喷至距设计桩顶标高1.0m时适当调整提升速度及压力，到达桩顶后静喷30s。（9）喷嘴灌浆结束后，取出喷射器具，在孔口利用回浆或水泥浆及时回灌，直至孔口浆面不再下沉，用清水冲洗机具及喷杆喷头，以免管路堵塞。（10）清除残渣余土由于水泥浆液的定量注入搅拌，将有一部分土转为泥浆被置换出沟槽内，采用浆泵将沟槽内的泥浆清理出沟槽， 保持沟槽沿边的整洁，确保桩体的硬化成型和下道工序的继续。
2.2钻孔喷浆作业要求
（1）高压摆喷防渗墙施工，必须严格控制孔位和垂直度，保证相邻墙体的可靠搭接，如出现孔位偏位超出要求造成相邻墙体搭接脱离，必须进行补喷以保证达到防渗加固效果；
（2）按图纸文件放样钻孔，孔位偏差不得大于5cm，钻孔施工的倾斜率不得大于1%，孔深应满足设计要求；
（3）在高喷作业过程中，应经常侧试水泥浆液的进浆和回浆密度。当浆液密度超出上述指示时，应立即暂停喷浆作业，并应立即重新调整浆液水灰比，然后迅速恢复喷浆作业；
（4）施工时应根据土质情况适当调整、修正压力、提升速度等。必须加强对注浆过程的监测，详细记录注浆压力、注浆流量等各项技术指标，如发现冒浆等异常情况，应立即停止注浆，重新调整方案处理；
（5）高喷作业完成后，应不间断地将冒出地面的浆液回灌到喷浆孔内，直到孔内的浆液面不再下沉为止。
2.3技术措施
（1）孔位放样误差小于5cm，钻孔深度误差小于±10cm。钻孔的有效深度应超过设计墙底深度0.3m；（2）严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。严格依据设计参数要求控制钻杆提升及旋转速度，提升速度控制在20～25cm/min，钻杆旋转速度控制在25～35次/min；（3）施工前对高压摆喷机及高压泵等设备进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题，设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常；（4）高压摆喷机就位后，应依据桩机自身的调平装置进行调平，以保证高压摆喷的垂直度；（5）高压摆喷施工过程中，严禁发生定位线移位，一旦发现挖土机在清除沟槽土时碰撞定位线使其跑位，立即重新放线，以免造成相邻桩无法连接；（6）场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，减少相邻桩施工的间隔时间，尽量保证施工的连续性；（7）施工过程中，因故停顿时，再次施工时应在原位置下沉50cm后开始摆喷，保证桩身的完整；（8）摆喷施工时，采取摆喷之间不间隔作业，可以弥补相邻桩径之不足，并与邻桩很好的连成一体，以更好的达到加固的效果；（9）严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用；施工过程中，若出现长时间桩机无法修复，墙体已过终凝期，则应立即对所在桩为做好记号，确定处理措施，防止出现冷缝。
3实验检测
1）渗透性实验选取防渗墙典型部位，采用施工围井的方法检测防渗墙的渗透性，评价防渗墙能否满足设计要求。布置围井孔距为1.2米、孔深19.7米、喷浆深度19.7米，围井边长为2.2米的正方形，围井面积4.84米，围井底部采用旋喷进行封底，封底厚度1米。在围井中心部位进行钻孔，深度为检查段设计防渗墙深度，孔径为Φ91mm，成孔后下入过滤花管。通过过滤管进行注水实验，采用30分钟连续观测，前5min每隔1分钟观测一次；然后每5min观测一次，连续4次；最后每10min观测一次，连续8次。当连续两次量测的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%时，认为注入流量稳定，取最后一次注入量作为计算值。量取孔内地下水位，通过公式计算，所有数据满足设计要求，认定为合格。2）连续性实验通过SWS-5地震仪瞬态面波法对防渗墙进行数据收集，对地震波进行采样，通过计算机对收到地震波的时间和振幅进行分析，绘制时距曲线图，根据时距曲线图绘t0（x）和θ（x）曲线，作出探测界面深度和波速的解释。绘制地震地质成果解释剖面图，作出地质解释。得出结论：分部均匀，未出现异常，连续性满足设计要求。
结语
通过嫩江齐富堤防高压摆喷灌浆防渗墙施工，彻底解决了嫩江堤防砂基、砂堤渗漏问题。施工上，通过精心组织管理，制定合理施工方案，选择科学施工工艺，确定质量保证措施。技术上，攻克砂基、沙堤成墙作业和北方寒冷低温条件下施工的难点。最后通过渗透实验和连续性实验确保各项数据满足设计要求，达到了抗渗漏预期效果。
参考文献：
[1]阮敏杰，连振新.刍议高压旋喷射注浆在地基基础技术处理中应用[J].经营管理者，2012（13）：360-361.
[2]蓝美琴，钱宣.高压旋喷桩在抛填土的房建基础处理中的应用[J].重庆水利水电，2017，16（5）：27-28.
[3]黄晓銮.高层住宅楼中关于高压旋喷桩复合地基应用的分析[J].福建建材，2019（3）：54-56.