高压旋喷桩在软基处理中的应用

高压旋喷桩在软基处理中的应用

丁飞

丁飞

中交一公局第四工程有限公司（广西?南宁530000）

【摘要】：软基处理是路基施工的控制要点和难点，软基处理的方法也有很多，如挖除换填、抛石挤淤、水泥搅拌桩、碎石桩、CFG桩等，本文以兰渝铁路软基处理为依托，主要介绍另一种软基处理方法，高压旋喷桩施工，以供类似工程应用。

【关键词】：软弱地基旋喷桩质量控制质量检测

1.工程概况

兰渝铁路南充东车站路基YK107+700-YK1110+993里程段落内有930米软弱地基，项目部采用高压旋喷桩对此该段软弱地基进行加固处理。

2.高压旋喷桩适用范围

高压旋喷桩可广泛应用于粘性土、粉土、砂土、黄土、淤泥、淤泥质土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。

3.高压旋喷桩施工特点

3.1.施工设备简单，施工简便。

3.2.具有较好的耐久性，成本较低。

3.3.噪声小，无污染。

4.高压旋喷桩工作原理

高压旋喷桩是利用旋喷桩钻机钻孔至设计要求深度后，利用高压喷浆设备使喷嘴以一定的压力将浆液喷射出去，高压射流切割土体，使一定范围内的土体结构破坏，浆液与土体搅拌混合固化，随着注浆的提升，形成圆柱状的桩体（即旋喷桩），凝固后形成具有一定强度，相邻桩体相互咬合成一体的固结体，起到止水与加固的作用。

5.施工方法

5.1.高压旋喷桩的设计

要求地基土容许承载力≥0.15Mpa，高压旋喷桩加固后复合地基承载力特征值fspk≥0.20Mpa，实际平均桩径0.5m，嵌入强风化泥岩夹砂岩（W3）层内不小于0.5m。

5.2.高压旋喷桩试桩

高压旋喷桩施工前要做试桩试验，确定浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度及施工配合比。

通过试桩试验得出各项技术指标：

每米施工配合比为水泥：粉煤灰：水：土=150:37:187:475，提升速度0.26m/min，电机转速800r/min，流量80~90kg/min，压浆压力20Mpa，水泥浆喷入量175.45kg/m。

5.3.施工机具及人员配置

5.3.1.施工机具配置

5.3.2.人力资源配置

布孔2人

↓

钻机就为5人

↓

钻孔3人、配浆2人

↓

注浆5人

↓

拔管清洗3人

5.4.施工工艺

5.4.1.钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。

5.4.2.制备水泥浆。浆液宜在旋喷前1h以内配制，采用P.042.5水泥。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，继续搅拌时间不少于5分钟，待压浆时备用。

5.4.3.插管。当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合二为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉，直到桩底设计标高。

5.4.4.提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆60s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆，旋喷过程中，拆卸钻杆后继续旋喷时，应控制与前段搭接300mm以上。

5.4.5.桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。当喷头提升到设计高程时，应进行1-2min的低压补浆（5mpa），消除桩顶因浆液析出的凹穴。

5.4.6.若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述4～6步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。

5.4.7.清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。

5.4.8.移位。移动桩机进行下一根桩的施工。

5.4.9.补浆。喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。

6.质量控制及质量检测

6.1.桩位（纵横向）偏差不大于50mm，桩体有效直径不得小于设计值，桩身垂直度允许偏差不大于1%。

6.2.喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及岩土工程勘察报告不符等均详细记录。

6.3.喷射分段注浆的搭接长度不得小于300mm。

6.4.高压喷射注浆完毕，应迅速拔出喷射管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。

6.5.室内加固土试块在标准养护条件下，28天龄期的立方体试块（边长70.7mm立方体）抗压强度平均值不小于3.25Mpa。

6.6.旋喷桩路基工点必须安排提前施工，在填筑至路基基床底层顶面时进行观测的时间不少于6个月。

6.7.旋喷桩桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度均应满足设计要求。

6.8.取芯做强度试验：在旋喷桩完工后28天，取不同深度的3个试样做无侧限抗压强度试验，要求28天龄期桩身无侧限抗压强度不小于3.25Mpa。任意抽取的检验数量为桩总数的0.2%，且每检验批不少于3根。

7.常见问题及处理方法