高压旋喷桩施工工艺

2019年第22期（8月 上）

高压旋喷桩施工工艺

李亚伟

（中电建冀交高速公路投资发展有限公司，河北 石家庄 050000）

摘要：介绍了高压旋喷桩的适用范围，分析了施工工艺及控制要点，包括确保定位轴线质量、确保桩位质量、桩顶和桩底标高符合要求、桩体垂直度符合要求、保证加固体强度均匀性、施工安全，以指导、规范高压旋喷桩作业施工。关键词：高压旋喷桩；施工工艺；桩顶；桩体中图分类号：U445

文献标识码：B

0 引言

高压旋喷桩是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。本文对高压旋喷桩施工工艺展开介绍。

（4）钻孔

钻孔施工开始前应根据图纸要求，确定工作面内不同位置桩体的钻孔设计深度。为保证喷射过程中能正常返浆、冒浆，钻孔口径应大于喷射管外径20～50mm。在开始喷射注浆前要再次检查机械设备的各项工作参数，待达到施工图设计要求后，按旋喷工艺要求开始钻孔，先匀速钻到桩底设计标高，然后匀速旋转、提升喷射管，自下而上旋转喷射注浆。注浆管运转至土层的设计深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷出高压浆液和空气及两种介质的喷射流来冲击切割土体。在高压浆液流和其外围环绕气流的共同作用下，切割土体的效果非常明显，喷嘴伴着钻杆一面喷射一面旋转提升，最后在土体中形成圆柱状固体结构，喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。

（5）浆液配置

配置浆液的水泥应采用标号不小于Po42.5的普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比一般控制在1︰0.5～1︰1，具体配合比应满足施工图要求。在制作水泥浆时，可适当掺入防止浆液出现速凝、早强、沉淀的外加剂。在环境水、地基土具有侵蚀性的地段，水泥中可掺入不小于5%的粉煤灰或采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。搅拌水泥浆时的原料投放顺序应为“先清水，后水泥”，为保证水泥浆液均匀，每一批次水泥浆液搅拌时间应控制在不小于2min，在水泥浆液倒入储料罐前，浆液在灰浆拌和机中要保持匀速不停搅拌。水泥浆从灰浆拌和机倒入储料罐时，必须过滤筛，筛除水泥浆液中存在的杂质或块状物。水泥浆经过加压通过管道送到旋转振动钻机的喷管内，最后通过喷嘴注入周围土体。

（6）喷射注浆

高压旋喷桩作业所需的各种管路及加压设备到场后，应先对设备承压、排量进行检测，各项指标必须满足施工图要求。通道和喷嘴内不得有杂物，各部位密封圈必须良好，组装完毕之后，应进行高压水喷水试验，合格后方可喷射浆液。

1 适用范围

高压旋喷桩施工工艺适用于处理淤泥质土、淤泥、流塑、软塑或可塑黏性土、砂土、黄土、粉土、碎石土和素填土等地基。

2 施工工艺及控制要点

2.1 工艺流程

场地清理→测量放样→桩机就位→钻孔→钻进至桩底设计深度→旋转喷浆→提升钻头→提钻至桩顶20cm以上停止喷浆→成桩结束。2.2 施工工序

（1）场地清理

首先对施工场地进行平整，清除桩位附近杂草、树木、石块等障碍物，遇地基表层有淤泥、软弱层等情况时，需要先清淤然后用较好的填料进行分层回填并压实，为防止雨水灌入施工场地，施工区周围做好排水沟、截水沟等防排水设施，为防止施工过程中产生的废浆液污染环境，场地外应设置沉浆池。

（2）测量放样

首先根据高压旋喷桩施工图纸桩号、坐标点，确定试验桩、控制桩的位置，然后沿控制桩的桩位撒白灰线，通过钢尺等测量工具沿灰线逐个确定桩位，每个桩位处用喷有红漆的竹签做好标记。

（3）桩机就位

桩机就位的过程中必须由专人通过手势、对讲机对操作手进行指挥，待导向架、钻杆与地面基本垂直后，用水平尺和定位测锤进行校准，倾斜率控制在1%以内。

收稿日期：2019-05-15

作者简介：李亚伟（1985—），男，工程师，主要研究方向为道路与桥梁工程。

90喷射过程中的各种参数应根据施工图要求预先进行设定，现场技术员要注意观察设备压力、转速、流量、初凝等参数，宜每半小时进行一次记录，出现异常情况应及时采取矫正措施。

喷射开始时，先控制好喷射压力，待达到预设压力后喷浆旋转30s，使水泥浆和桩端土得到充分搅拌，然后匀速提升注浆管，同时反方向旋转，高压水压力不小于20MPa，流量不小于30L/min，气流压力不小于0.7MPa，提升速度、旋转速度应根据施工图要求确定，喷射管管口提升至距桩顶1m时，根据施工图纸要求放慢旋喷速度、提升速度，旋喷一定时间再向上慢速提升0.5m，至喷嘴到达停喷面，为保证桩顶、桩底密实均匀，桩顶和桩底宜复喷。中间发生故障时应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于0.5m，防止固结体脱节。

（7）机具冲洗

旋喷作业完成后，将储浆罐内的浆液换成清水在地面上喷射，彻底清除注浆管、软管内泥浆泵中的浆液、防止浆液在机具内部凝固。

（8）注意事项

①在正式施工前应做不少于3根的实验桩，以验证施工工艺，确定各项工艺参数并报监理单位确认后，方可进行施工。

②为验证设计参数，在高压旋喷桩大面积施工前，应进行单桩或复合地基承载力试验。

③除要对场地进行清表外，为能及时储存、清理喷浆过程中冒出的浆液，还要在场地外设置废液储存池。

④高压旋喷桩施工开始前，技术人员应核查场地地质资料，施工过程中还应时刻注意观察施工设备贯入地层的反应。

⑤用截桩机等专用设备破除桩头，以保证桩的完整性。⑥旋喷桩施工过程中，外围桩要采用间隔跳打的方式进行打桩施工，内部的其他桩则采用顺序施工。

⑦因水泥浆液析水收缩，可能会引起加固区域出现凹穴，所以应及时用符合要求的水泥浆进行补灌。2.3 控制要点

（1）确保定位轴线质量

①桩的起始点及轴线位置应严格按照施工图及施工现场实际位置来确定。

②旋喷桩作业施工前应再次对旋喷桩起始点及轴线位置进行核实。

（2）确保桩位质量

桩机移位时应在内外边线间移动，移动前先进行间距尺寸测量并做好标记，移至设计位置后再对桩间距进行复核，以确保各项数据符合施工图要求。

（3）桩顶、桩底标高符合要求

现场测量员在桩机作业过程中应有规律地对钻孔机具、施工场地进行测量，记录标高数据，通过测量数据及

交通世界TRANSPOWORLD时修正相应桩深和其他标高控制位置。

（4）桩体垂直度符合要求

钻孔机具轨道下应铺设枕木，在枕木铺设前要对场地进行平整、夯实，然后测量场地标高，使道轨枕木在同一水平线上，在开孔前用水平尺和定位测锤进行校准，倾斜率控制在1%以内，达到设计要求。

（5）保证加固体强度的均匀性

①配置浆液的水泥应采用标号不小于Po42.5的普通硅酸盐水泥，对水泥原材进行检测时，供应方必须提供出厂合格证、质保书。

②作业过程中应严格按施工图设计要求控制好压力、转速、注浆量等指标。

③压浆过程中技术员应时刻观察储浆罐及压浆管道的工作状态，杜绝储浆罐断浆和压浆管道堵塞现象出现。

④施工期间注意严格控制好临桩间隔搭接时间，一般不超过24h。

⑤水泥浆液的水灰比应严格按施工图设计要求执行；搅拌好的水泥浆液必须通过筛网来筛除浆液中的杂质或块状物，将经过筛除处理的浆液倒入储浆罐；为保证水泥浆液不出现离析现象，在压浆作业开始前才能将浆液倒入储浆罐。2.4 安全注意事项

（1）各种设备开机时不要同时启动，应按顺序开启。（2）设备启动后要时刻关注运转过程中是否有异响，如有异响应立即停机检查。

（3）设备停机检查时，要保证设备中已无原材料，以免因长时间停机造成管道堵塞。

（4）现场操作人员上岗前必须经过岗前培训，其他人员不得擅自操作设备。

3 结语

高压旋喷桩施工工艺可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。综上所述，高压喷射桩施工工艺已经得到广泛应用，但要达到预期的效果，就必须要做到工艺流畅、材料合格、过程严谨。

参考文献：

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部标准定额研究所. 建

筑地基处理技术规范：JGJ79—2012[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2] 中国铁路总公司. 高速铁路路基工程施工技术规程：Q/

CR 9602—2015[S]. 北京：中国铁道出版社，2015.[3] 中华人民共和国铁道部. 高速铁路路基工程施工质量验

收标准：TB 10751—2018[S]. 北京：中国铁道出版社，2018.

（编辑：赵艳）

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