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篇1
Keywords: high pressure jet grouting pile; construction technology; construction parameter
中途分類號：TU-02 文獻標識碼：A
一、工程概況
曹妃甸煤碼頭廊道底板下粉質粘土層范圍采用高壓旋噴樁復合處理地基，布置長度范圍為翻車機房地下結構以東99.60m，布置寬度13.6m，旋噴樁直徑φ1000mm，東西向樁間距為1800mm，南北向樁間距為2000mm，樁高程范圍：頂標高（廊道主體碎石墊層底標高）-15.262m～-11.406m，底標高-25.0m，樁長13.594m～9.738m。旋噴加固樁體設計強度≥2MPa，旋噴樁數量為778根，置換率為22.6%。
（一）高壓旋噴樁成樁主要跨越3個土層，粉細砂3標高范圍－4.06m～－14.16m，粉質粘土1標高范圍－14.16 m～－21.06m，粉質粘土3標高范圍－21.06m～－26.06m。
旋噴樁與加固土層關系示意圖見下圖：
（二）主要工程量
二、總體施工情況概述
本工程于2006年12月19日正式開工，2007年4月4日全部施工完畢，歷時107天。
高壓旋噴樁施工與廊道地連墻施工相互干擾，不能同時進行施工。施工廊道地連墻的天津深基公司認為廊道地連墻要先施工完，然后再施工高壓旋噴樁，旋噴樁與地連墻最小凈距為700mm，距離太近，高壓旋噴樁如先施工的話，會出現串孔現象，廊道地連墻就無法成槽，不同意先施工高壓旋噴樁。
考慮到旋噴樁工期的影響，在廊道地連墻沒有開始施工的東廊道要先施工完旋噴樁。項目部就現場的實際情況咨詢了旋噴樁方面的專家查振衡教授，查教授結合了現場的土質情況及以往的施工經驗，表示先進行旋噴樁施工不會影響廊道地連墻的施工。最后項目部同中交項目部及天津深基公司達成共識：天津深基公司先進行西廊道地連墻的施工，項目部先進行東廊道高壓旋噴樁施工，在每個廊道提供出一定工作面后，再進行另一工程施工。后經過檢驗證明，先進行旋噴樁的施工對地連墻施工沒有影響，項目部這一決策是旋噴樁能夠正常完工的根本保證。
項目部先在東廊道地基加固區域投入1套設備，后期在西側廊道提供工作面后，投入3套設備同時進行施工，為避開同翻車機房地連墻及灌注樁的施工干擾，待該區域地連墻、灌注樁施工完后，即安排進入該施工區域進行施工。
三、工程難點
（一）高壓旋噴樁在粉質粘土層作為加固體并不多見，施工參數的確定是高壓旋噴樁能否達到設計強度的重要因素。
（二）高壓旋噴樁施工與廊道地連墻施工相干擾，制定合理的施工順序是保證旋噴樁工期的主要因素。
（三）高壓旋噴樁施工時間正值冬季，預防管路的防凍是能否進行正常施工的重要條件。
四、施工總平面布置
（一）施工條件
施工現場處于由吹填海底砂形成人工島環境，四周臨海，未有形成陸上通水、通電條件。
（二）施工場地整平
為了方便鉆機和高噴臺車的施工，首先用推土機將旋噴樁施工區域的場地進行整平、碾壓，然后回填30cm厚山皮石進行整平、碾壓，碾壓后施工區域的標高同廊道地連墻導墻頂標高。
（三）施工機組布置
采用臨時制漿站制備高噴灌漿的水泥漿。每個制漿站儲備水泥量為200t，布置1臺高壓泥漿泵、1臺水泥攪灌機 、1臺低速攪拌機，1臺發電機、1臺空壓機。制漿站位置距高噴臺車不大于80m，水泥棚采用彩條布覆蓋。水泥漿通過高壓管送至高噴臺車，進行高噴施工。
（四）施工用電
現場施工及照明用電均由柴油發電機供應。
（五）施工用水
利用現場的300米深井，以解決制備泥漿及水泥漿等施工用水。
（六）廢漿池
利用施工區域東側的吹填區做為高噴施工作業的廢漿池。
五、施工工藝
（一）樁位布設
本工程高壓旋噴樁加固范圍為2個廊道基坑：每條廊道地基旋噴處理范圍99.6m×13.6m，成樁樁徑1000mm，按設計要求采用正方型布孔。為保證旋噴樁樁頭的有效長度和強度，旋噴樁頂標高比設計高度高0.5m。具體詳見旋噴樁樁位平面布置圖（附圖一）。
旋噴平面布孔示意圖：
（二）施工參數
廊道基礎高壓旋噴樁的施工參數根據施工現場的土質條件，加固要求，結合中國水利學會地基與基礎工程專業委員會委員、咨詢專家查振衡教授介紹以往的施工經驗，確定旋噴樁施工參數如下：
六、檢測項目
（一）旋噴樁樁頭開挖檢驗
在高壓旋噴樁施工前，監理要求把施工的第1根樁做為試驗樁，樁頂標高為地面標高下返50cm，在成樁14天后對樁頭進行開挖檢驗，以此做為旋噴樁成樁質量的一項依據。
2007年1月3日同監理一起對試驗樁進行開挖檢驗，從樁頭的外觀上看旋噴樁的成樁質量較好，成樁直徑達到了設計要求。
（二）旋噴樁室內試驗
1、設計要求
旋噴樁樁身強度：取水泥土配合比相同的室內加固土試塊，在標準養護條件下28天齡期的立方體抗壓強度平均值fcu=2MPa，以試驗值為準。
2、試驗過程
試驗目的
按照設計要求，取現場實際地層的土體與施工用的P.O42.5R水泥和水按一定的比例做室內加固土試塊，以此試塊28天強度確定旋噴樁的樁身強度。
試驗材料
a、水泥：唐山冀東水泥股份有限公司生產的盾石牌P.O42.5R水泥。
b、天然土樣：施工區域所取土樣，粉細砂3、粉質粘土1、粉質粘土3。
c、水：施工現場的深井水。
天然土取樣方法
a、在廊道旋噴樁施工區域內，用鉆機鉆至需要深度，取出所需天然土樣；
b、取出的土樣，用塑料袋密封保存，以免水份散失。
c、取土樣范圍：粉細砂3標高范圍－4.06m～－14.16m，粉質粘土1標高范圍－14.16 m～－21.06m，粉質粘土3標高范圍－21.06m～－26.06m。
試驗參數
水泥漿的水灰比：1,水泥漿噴射流量： 70L/min,提升速度：10cm/min，
天然狀態下粉質粘土1含水率：26.5%，密度：1.92t/m3,
天然狀態下粉質粘土3含水率：31.9%，密度：1.85t/m3,
室內試驗共做3組，要求每組試塊在標準養護條件下分別做7天、14天、28天、60天、90天抗壓強度試塊。
以下3組為成樁1延米所用試驗原材料的比例（所用土樣為天然狀態）：
a、第1組：
粉質粘土1：P.O42.5R水泥：水＝1.51t：0.522t：0.522t
b、第2組
粉質粘土3：P.O42.5R水泥：水＝1.45 t：0.522t：0.522t
c、第3組
粉細砂3的含水率及天然重度設計地質資料中沒有給出，試驗單位根據所取土樣計算出粉細砂3與P.O42.5R水泥及水的比例。
試驗結果
室內試驗結果統計表
結論
試驗結果滿足設計fcu﹥2MPa要求。
（三）旋噴樁鉆孔取芯檢測
根據監理要求，對旋噴樁試驗樁D276進行鉆孔取芯試驗，來檢驗旋噴加固體的實際強度。于2007年1月24日進行了旋噴樁無側限鉆孔取芯檢測。
結論：被檢試塊的無側限抗壓強度均大于2.0 MPa，滿足設計要求。
（四）復合地基承載力試驗和單樁承載力試驗
1、設計要求
承載力檢驗采用復合地基載荷試驗和單樁載荷試驗，載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗條件時進行，并宜在28天后進行，檢驗數量為樁總數的1%，且每個廊道不應少于3點。復合地基承載力標準值：160KN/m2,單樁豎向承載力特征值：518KN。
2、試驗過程
檢測數量
1）復合地基靜載荷試驗：東、西廊道各4塊，總計8塊，抽檢率1%。
2）單樁靜載荷試驗：東、西廊道各4點，總計8點，抽檢率1%。
執行規范
《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)
《建筑地基處理技術規范》（JGJ79－2002J220－2002）
儀器設備
本次檢驗所用的主要儀器設備：JCQ－503A靜載荷試驗儀，設備編號：060103。
試驗結果
靜載荷試驗結果統計表
成果分析
由復合地基載荷試驗成果，地基最大沉降量為6.58mm～10.25mm,廊道復合地基承載力特征值fak﹥160KN/m2,滿足設計要求。
由單樁載荷試驗成果，試驗最大沉降量為8.97mm～19.71mm,單樁承載力滿足使用要求。
結論
廊道單樁承載力特征值Ra﹥518KN,復合地基承載力特征值fak﹥160KN/m2,均滿足設計要求。
篇2
道路軟基在現代道路修建中是道路修建者經常會遇到的問題，道路軟基一般是指道路的地基以前曾經是池塘、沼澤地、洼地、河流等，這樣的道路總體的有一個共同的特點：道路的地下淤泥層比較深厚、含水量比較高，而且淤泥的分布不均勻，道路下的淤泥層可能會發生地質沉降。如若按普通的施工過程鋪設道路，道路則會在地質沉降的影響下造成路面沉陷開裂，嚴重縮短道路的使用壽命。因此，在此類路面的施工中，必須針對軟基路面進行一些處理。
現代道路軟基處理主要有以下方法：表層處理法、添加固化劑、豎向排水法、鋪墊材料法、基底換土法、降低地下水法、塑料排水法、粉噴樁法、水泥攪拌樁法、振沖碎石樁法、擠實砂樁法等等。上述所提的軟基處理方法并不能涵蓋當今所有的道路軟基方法，而且在使用這些方法的同時，應該結合工程道路的具體情況如地質實際情況、地理位置、工期造價等多方面因素考慮。除此之外，上述的方法并非單獨使用，在實際施工中，往往要將其中幾種方法綜合使用以達到最佳施工效果。
二、高壓旋噴樁
高壓旋噴樁，顧名思義，是指用高壓促動高速旋轉的噴嘴將水泥漿或其他建筑材料替代品噴入土層中，與土層中的土體充分混合并形成了連續混搭的水泥和土體的混合加固體。這樣，原來比較松軟的道路軟基能夠提高不少強度，高壓旋噴樁比較適宜使用在處理淤泥、松軟型泥質土、可塑性較強的粘土、砂土等地基。因此，在一般情況下，高壓旋噴樁在道路軟基處理中占有比較重要的地位。
高壓旋噴樁施工中應該注意的問題：首先，應根據地基的實際情況因地制宜，綜合考慮地基類型和地下實際結構形式等因素，做到技術先進化、工程質量最優化，工程造價最低化；其次，高壓旋噴樁注漿形式有擺噴注漿、定噴注漿和分旋噴注漿三種類別，應根據不同的工程選擇相應合適的注漿方式；然后，應注意高壓旋噴樁不適宜于用在卵石、塊石等較多的路面狀況下，除此之外，地下水流速過快的路面和地下水腐蝕性過強的路面也不適于用高壓旋噴樁施工；最后，高壓旋噴樁主要用來地基的加固處理，因此，比較適宜用在軟基路面。
三、方案研究
由道路軟基的特點可知在處理這類問題時使用高壓旋噴樁施工可以提高工程效率，縮短工程時間，減少工程造價。總之，高壓旋噴樁在軟基路面施工中占有很重要的地位。因此，現在高壓旋噴樁的施工方案并不是十分完備，筆者認為相關方案的研究可以加快高壓旋噴樁在道路軟基處理中的運用。
1.道路軟基處理中實施高壓旋噴樁的一般方案
高壓旋噴樁施工的一般步驟是：①現場勘探。施工前要充分勘探施工現場周圍環境，觀察是否有不適宜用高壓旋噴樁的道路狀況，并依據現場情況畫出施工圖，為了保證高壓旋噴樁施工下一步的順利進行，必須進行充分的現場勘探；②高壓旋噴樁機定位。即現場施工工人按照施工圖上的標識結合現場實際情況放樣，在此基礎上做好旋噴樁機的定位，做好鉆機成孔的明確標識，為下一步的做好準備；③鉆機成孔。在高壓旋噴樁噴射注漿前必須進行鉆機成孔，各樁成孔的深度是由要求的，一般要比設計的深度多0.5m，成孔時應時刻注意保持鉆機機體的水平機架不平時注意墊平；④高壓旋噴樁設備調試。使噴管處在自由垂直狀態時噴管正對之前鉆機成孔的孔心，控制偏差不得大于孔徑的一半，保證下面注漿的順利進行；⑤下旋高壓旋噴管。即在檢查噴漿口通暢完好的基礎上做噴漿實驗，當測定的噴漿壓力符合設計數值時下旋噴管，準備噴漿；⑥水泥漿液配送。針對路面狀況攪拌相應不同濃度的水泥漿，當高壓旋噴管口冒漿處于正常狀態時，開始旋噴提升；⑦泥漿外排。清洗器械之前必須做的一步，與此同時，注意做好已噴樁位的補漿回灌工作和廢漿處理工作；⑧清洗器械。防止水泥漿固化，影響旋噴樁機的壽命和工作效率。
2.方案細節
篇3
高壓旋噴樁作為公路路基施工最有效的方法之一，它是在化學注漿的條件下，使用高壓射流切割技術。在實際利用中，高壓噴射設施具有體積小、設備簡單、占地面積不大，高度只有3.0到4.0米，并且能在各種低矮或者狹窄區域施工的技術。在不中斷的吊車運營和生產運營中，具有材料便宜、操作簡單、效率高、加固效果良好等優點。適用于厚度為14米以上的軟土層，或者軟土塑性高、含水率高、強度低、穩定性差、壓縮性高、沉降后要求高的軟基工程。
軟土性質以及高壓旋噴樁施工工藝
軟土性質和工程影響
根據軟土形成工程可以分成：內陸湖盆、河灘沉積、沼澤沉積與沿海沉積四種類型。變形破壞作為軟土地基最常見的地質問題，由于抗剪強度、承載力有限，在長時間作用下，很容易發生由于強度喪失，對路基造成損害。由于軟土變形沉降量大，具有很高的壓縮性，所以經常出現變形損壞或者開裂。由于軟土含水量較大，大部分超過或者接近流塑、軟塑狀態；在建筑荷載排水不暢，強度增長有限的過程中，沉降時間延長，從而對工程質量和建設造成影響。另外，由于軟土結構相關復雜，在不均勻垂直、平面分布中，極容易發生沉降，讓建筑結構出現破壞或者裂縫現象。
高壓旋噴樁施工工藝
工藝原理
高壓旋噴樁作為高壓噴射技術之一，高壓噴漿是用鉆機在預定地點進行鉆孔，再將帶有噴嘴的注漿管放到孔底，通過20MPa的高壓泵讓漿液從噴嘴流出；在土體連續集中工作中，提高邊旋轉邊和注漿管，進而形成圓柱或者壁狀混合物，最后凝固成固結體，進行地基加固或者地下防滲工作。
由于高壓噴漿速度快、流量大，對任何土質都有強大的攪動作用和沖擊力。經過大量應用實踐，該法對淤泥質土、淤泥、粘性土、黃土、碎石土以及人工性填土都有良好的應用成果。目前的處理深度已經超過30米。對于植物根莖繁雜、塊石較大的地基，由于噴射流自身因素限制，處理效果不太理想；對于過多有機值得土層，必須根據現場試驗，明確適用范圍。
施工準備
在三重管施工中，高壓噴射鉆機一般選用SH-30或者XJ-100型淺孔鉆孔；如果地基中含有厚度不高的沙礫，則選用76型震動機處理。對于二重管法或者單管法的高壓泥泵，一般使用SNC-H300水泥漿處理。由于高壓噴射注漿壓力越大，處理效果就越好，因此以上設備都能滿足技術要求，氣流壓力一般控制在0.7MPa，高壓水流和水泥漿液壓力始終低于20MPa，低壓灌漿壓力在1.0MPa左右，旋轉速度為10到20r/min，鉆桿速度為0.1到0.25m/min之間。注漿材料一般使用32.5或者42.5號的硅酸鹽水泥。按照工程施工需要，也可以在水泥中摻入適量摻合料和外加劑，進而改善水泥性能；例如：氯化鈣、水玻璃有早強速凝作用，粉煤灰作為摻合料，三乙醇胺、沸石粉可以作為防凍劑等。
施工工藝
在鉆孔就位后，為了保障鉆孔預定深度，可以利用旋轉震動或者地質鉆孔的方式進行。當鉆孔機順利成孔后，使用錘擊或者旋轉震動的方法保障注漿深度。當注漿管到達預定深度后，御管噴射長度必須大于100毫米；對于同層土進行噴射，可以通過結題強度，在頂部或者底部進行復噴，保障處理質量。當注漿管順利拔出后，再重復上列施工工序。
高壓旋噴樁質量控制
在海拔為1.5到3.8米的海岸線中，該工程要求建立在公路主干線和交叉線上。公路沿線有魚塘、堤壩、道路路基和農鎮覆蓋不等的人工雜土，其他地段為亞粘土、淤泥質土和淤泥等不良土質。根據該地軟土性質，旋噴樁間距為1.95米，場外間距為1.8米，以三角形呈現。旋噴樁水泥使用P.C32.5號的硅酸鹽水泥，用量始終在230千克每立方米，旋噴樁深度始終低于10到12米的軟土深度，加固深度微微-12米到-16米之間。
為了保障工程施工質量，本項目根據設計要求和土質情況使用對應的施工機具和方法。旋噴速度、噴灰量、壓力作為影響成樁質量的主要因素，施工前必須根據相關參數標準，做好記錄工作。孔位由專門的負責人進行防線定位，同時鉆孔前必須對其進行孔位復核，并且誤差始終在5厘米以內通過技術負責人對鉆孔深、注漿深度進行審核，讓鉆孔垂直度始終不會超過設計標準。在流量與壓力控制中，如果壓力下降、上升超過工程標準，都是注漿管異常現象造成的，具體原因可能是漏漿、接頭松動或者堵孔，針對這種現象必須立即停機，當修復好后，再進行噴孔工作。
在施工質量檢驗中，高壓旋噴一直貫穿于整個施工過程，所以現場工作人員、質檢人員必須做好工藝檢驗。在施工中隨時做好計量與施工記錄工作，并且根據施工工藝要求，做好質量評價。在這過程中，水泥用量、樁長、黏稠比重、鉆頭旋轉速度、注漿流量一直是質量檢驗的重點。在高壓旋噴樁成樁一周后，通常使用千層開挖的方式，對整體性、垂直度、均勻性以及開挖深度進行檢測，檢查頻率為整個工點樁數的0.1%。當旋噴樁完成28天后，再進行抽芯取樣，成樁試驗一般根據樁長范圍進行取樣，對于大面積施工，則根據上、下、中三個不同的深度進行鉆孔取芯。鉆芯取樣法是在四分之一的樁徑處進行垂直取芯，再進行抗壓強度試驗，需要注意的是：抗壓強度必須大于設計強度，每個工點都必須大于3根，檢測頻率為2%。通過檢查鉆芯取樣旋噴均勻性，檢驗樁底、樁長是否穿過軟土層。通常樁體有斷噴或者噴漿不均勻的現象，都被列為不合格樁。
當成樁28天后，通過檢驗復合型地基與單樁承載能力，保障承載能力始終搞預算設計值，每個工點仍然大于3根，檢驗頻率為2%。對于不滿足施工質量標準的情況，應該立即報告給設計單位，使用補樁策略進行補救。
結束語：
高壓旋噴樁作為軟土地基重要的技術，可以和樁間生成復合型地基，在減少沉降的過程中，保障地基承載能力。因此，在實際工作中，必須根據工程實際情況以及存在問題，強化質量控制過程；在不斷總結、探索的過程中，保障施工方案和施工質量。
參考文獻：
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篇4
1 工程概況及地質情況
1.1 工程概況
某國道高速公路工程起自天津濱海新區大神堂附近，止于京滬高速石各莊鎮東南，遠期西延京津高速公路三線，途徑薊運河、潮白河、青龍灣故道、北京排污河、引灤明渠、永定河泛區、北運河等，二期工程全線采用全封閉、全立交雙向8車道的高速公路標準，設計時速120km/h，路基寬度42m。
1.2 水文地址情況
本工程地表溝渠較多，淺層地下水主要是空隙潛水，受降水及河水補給等影響較大。經勘測，揭示了全新統(Q4)及上更新統(Q3)部分地層，地基土層按時代、成因和工程地質性質綜合分析，可劃分為9個地質時代的土層，每層土根據物理力學指標可進一步分為若干亞層，具體如下：第一層：人工填土層(Qml)；第二層：第Ⅰ陸相層(Q43al)；第三層：第Ⅰ陸相層(Q43l+h)；第四層：第Ⅰ海相層(Q42m)；第五層：第Ⅱ陸相層(Q41h)；第六層：第Ⅱ陸相層(Q41al)；第七層：第Ⅲ陸相層(Q3eal)；第八層：第Ⅳ陸相層(Q3cal)；第九層：第Ⅴ陸相層(Q3aal)；其中，第二層至第五層土質均處于可塑-軟塑甚至流塑狀態，中-高壓縮性，工程地質較差，第五層層底標高-13.73～-11.82m；第六層以后由亞粘土、砂土等組成，處于可塑-硬塑狀態，中-低壓縮性，土質轉好。
2 高壓旋噴樁機理及關鍵工藝參數
2.1 高壓旋噴樁原理
2.1.1 高壓旋噴樁概述
高壓旋噴施工，就是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層預定的位置后，用高壓旋設備將水泥漿從噴嘴中噴射出，沖擊切削土體。當能量大、速度快、呈脈動狀的噴射流的動壓超過土體結構強度時，土粒便從土體中剝落下來，一小部分細小土粒隨漿液冒出地面，其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力及重力等作用下，與水泥漿液攪拌形成混合漿液，并按一定的漿土比例和質量大小，有規律的重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個有一定強度的圓柱狀固結體，這就是旋噴樁。
2.1.2 加固機理
⑴因為有旋噴樁的存在，使得軟弱土層在荷載作用的下，由原來的無側限狀態轉變為有一定邊界條件的應力狀態，從而提高了旋噴樁之間土的強度；⑵由于旋噴樁在自重作用下對其周圍有一定的擠密壓實作用，即樁的側壁摩擦阻力，也使得樁周圍的軟弱土層承載力提高；⑶在旋噴施工中，由于高壓噴射流的沖擊，旋噴作用范圍內的土體被切削、破壞，土體中的一小部分顆粒被噴射漿液置換出地表，其余的顆粒則重新排列分布，一般情況下，小顆粒在中部居多，而大顆粒或土團多分布在外側或邊緣，四周未被切削下來的土體被擠密、壓縮，從而提高了被處理斷面的承載力；⑷旋噴結束后，當水泥土混合漿液尚未凝結時，這種漿液由于初始壓力的作用，將對四周的土體存在一定的擠壓力，并產生壓密作用，并使部分漿液進入土粒之間的空隙中，形成“脈”狀、“板”狀水泥結石體，這種情況在開挖檢查中比較明顯，同樣也提高了土體的承載力。
2.2 關鍵工藝參數
按照設計圖紙，通過對試驗段試樁的總結、加固土的室內試驗結果、被加固土的性質及單樁承載力的要求等綜合因素，確定了以下設計參數和施工參數。
2.2.1 設計參數
⑴樁長：按區域10m-18m不等；⑵樁徑：0.60m；⑶布置形式：間距2m，梅花型布置；⑷水灰比：1：1；⑸樁芯無側限強度(28d)：樁頂-2/3L:≥4.2MPa，2/3L-樁尖：≥3.3MPa。
2.2.2 單樁承載力：
⑴噴嘴直徑：φ2.5mm；⑵注漿壓力：25-30MPa；⑶鉆桿旋轉速度：18-22r/min；⑷鉆桿提升速度：200-250mm/min；⑸水泥用量：不少于200kg/m；⑹水灰比：1：1；⑺相對密度（灰漿比重）：1.52；⑻水泥：P.O32.5（325普通硅酸鹽水泥）。
3 高壓旋噴樁的質量控制
3.1 主要工藝的技術要求及質量控制
3.1.1 測量放線
定位軸線采用全站儀放樣，然后計算每根樁的偏角及距離坐標，用尺測放，樁位偏差不大于5cm。
3.1.2 鉆機就位
鉆機應平穩安放于設計孔位之上，并確保垂直，使用水平尺及機架上的垂線進行雙向控制，傾斜率不得大于1%。
3.1.3 漿液配置
水泥和水在檢驗合格后方可使用，應嚴格按照1：1的設計水灰比配置水泥漿。根據各機組攪拌桶的體積大小準確標定每桶漿液水及水泥的用量，充分攪拌均勻，攪拌時間不少于3min。施工過程中應定時、不定時的用比重計檢查漿液比重。
3.1.4 鉆孔
鉆孔時按照“先兩側，后中間”相隔跳躍式成樁，以使兩邊強度平衡，減少偏移，防止竄孔。為了預防泥砂堵塞噴嘴，應邊射水邊鉆進，水壓不超過1MPa。
3.1.5 噴射
當噴管插入至預定深度后開始施壓，漿液噴出并達到設計壓力后進行旋噴，樁前端原地旋噴不少于30s，然后自下而上旋噴提升，提升至樁頭以下2m范圍內，重復旋噴下沉提升，進行復攪。施工過程中應檢查注漿壓力、旋轉速度、提升速度、漿液初凝時間等，并做好相關記錄。
3.2特殊情況處理
3.2.1孔口冒漿量少、不連續或不冒漿
此種情況的原因有兩種：一種為土質過于松軟，可適當進行復噴處理;第二種為地層中可能有較大空隙，應在漿液中摻入適量的速凝劑，縮短固結時間，或減少用水量，在不返漿地段進行靜止灌漿，直至孔口返漿后，再正常旋噴注漿。
3.2.2 孔口冒漿量過大
冒漿量小于注漿量的20%，視為正常現象，超過20%應采取以下措施：可適當增加旋轉速度，加快提升速度，增大噴射壓力，適量縮小噴嘴直徑。有時大量冒漿但壓力下降，可能是注漿管被擊穿或有孔洞，使噴射能力下降，此時應拔出注漿管進行檢查。
3.2.3壓力上不去
可能是以下原因，應逐項進行檢查：安全閥壓力過低，或吸管內留有空氣或密封圈泄漏;栓塞油泵調壓不夠;泵閥損壞，油管破裂漏油;安全閥和管路接頭處密封圈不嚴;活(柱)塞或缸套損壞。
3.2.4 壓力驟然上升
原因有三，應檢查修復：泵體或出漿管路有堵塞;噴嘴堵塞;高壓軟管清洗不凈，漿液沉淀或其他雜物堵塞，影響管路通暢。
3.2.5 壓力不穩定
出現這種情況時應檢查：油管是否泄漏;泵體或吸漿管是否有泄漏或存在空氣;泵體注塞桿是否過長;泵體在安裝時是否嚴密。
3.2.6 注漿間斷后的處理
在施工過程中，若出現設備故障等情況造成注漿間斷，應立即檢查修復或使用其他旋噴設備，在固結初凝之前繼續施工。為防止注漿間斷造成固結體內出現軟弱夾層，影響固結體的均勻性和整體性，需要進行搭接處理，搭接長度可按下式計算：
式中：A-注漿間斷后重新噴射注漿時要求的搭接長度，不得小于10cm;a-固結體收縮率，由現場試驗確定;b-注漿間斷前噴射總高度(cm);t-注漿間斷時間(h)，大于2h時以2h計。
4 效果檢驗
4.1單樁承載力檢測
經靜載和抽芯檢測，結果表明，所測4根樁的單樁豎向極限承載力值均不小于620kN，滿足設計要求。
4.2 觸探及鉆孔抽芯檢驗
篇5
Keywords: embankment on soft subgrade; foundation pit supporting; high pressure jet grouting pile
中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
1工程概況
京九鐵路電氣化改造工程新張灣中橋為2-10m框架橋，位于武穴至蔡山區間，因曲線小半徑改造而新建，與既有鐵路橋最小間距3.41m。既有框架結構為2-10m框架，設耳墻式橋臺，臺后填砂，漿砌片石錐體護坡，框架橋北京側半幅為交通，九江側半幅為排洪。新建橋梁基坑開挖時需要挖除既有橋臺錐體，同時影響既有橋臺后路堤土體穩定，橋位布置如圖-01所示。
圖-01新建框架橋平面布置示意圖 單位cm
根據現場調查情況及前期在該地段路基軟基處理施工情況，地表1.0m左右為粉砂土，硬塑，其下15m左右為粉質黏土，軟塑，σ0=50Kpa，地下水豐富，埋深在地面以下1～1.5m。
2 基坑支護方案確定
2.1 橋梁基坑開挖存在的難題
（1）緊鄰既有鐵路為繁忙干線，需確保絕對安全，安全壓力極大；
（2）新建框架橋與既有鐵路橋最小間距3.41m，對既有橋臺錐體的開挖量大，且臺后錐體填料為中粗砂，穩定性差。基坑開挖面與既有路堤頂面高差達9m，無法放坡開挖。
（3）既有路堤以及新建橋位處地質條件為粉質黏土，地下水豐富且埋深很淺，擾動即為流砂；
（4）框架橋主體工期需要約30日歷天，基坑壁暴露時間較長，且正值雨季施工。
2.2方案比選
目前常用的臨既有鐵路基坑開挖支護措施有人工挖孔樁、鋼板樁、高壓旋噴樁等。
（1）人工挖孔樁：我們首先考慮采用人工挖孔樁防護，但在開挖到富水的粉質黏土層后，土層被擾動成流塑狀態，上涌、縮頸很快，無法繼續成孔；
（2）鋼板樁方案：由于基底為地下水豐富的粉質黏土，若采用鋼板樁，需要設置對撐結構確保鋼板樁穩定性，而基坑作業面相對狹小不便于設置對撐結構，同時在既有鐵路路堤上打、拔鋼板樁都將嚴重影響行車安全，該方案不可取；
（3）高壓旋噴樁方案：采取該方案，通過高壓旋噴射水泥漿液，沖擊破壞土體，使土和漿液混合固結，形成支護結構，兼具止水功能。且高壓旋噴樁施工機械較小，相對適合于在既有鐵路路堤上施工，可確保既有鐵路行車安全。
所以最終選用高壓旋噴樁對既有路堤進行支護。
2.3 支護方案設計
通過現場詳細調查，確定按圖-02方式布置高壓旋噴樁，樁徑60cm，垂直鐵路方向間距40cm，平行鐵路方向間距45cm，樁間咬合20cm，樁長依據路堤邊坡遞減，保證上端與路堤邊坡面齊平，下端在橋梁基坑底面以下5.0m。
圖-02 高壓旋噴樁布置示意圖
3高壓旋噴樁施工方法
3.1 高壓旋噴樁施工工序
高壓噴射注漿的施工工序為原地面處理測量放樣鉆機就位鉆進至設計深度高壓噴射注漿噴射結束拔管鉆機移位。
結合現場條件，高壓旋噴樁的施工順序為：從坡腳往坡頂依次施工，按照跳孔施工的原則確定成樁順序，垂直鐵路方向施工順序如圖-03所示。
圖-03 高壓旋噴樁施工順序示意圖 單位：cm
3.2 施工參數的確定
高壓旋噴樁漿液采用P.O42.5水泥，水灰比1.0。單重管噴射壓力20Mpa，提升速度20cm/min，噴嘴旋轉速度20rpm。
3.3 施工方法
（1）原地面處理
將既有路堤坡面植被進行清理，對漿砌片石護坡骨架進行拆除，嚴格控制清理范圍，盡量避免對既有路堤邊坡的擾動，對進場道路進行修整。
對施工范圍內既有鐵路預埋管線進行探測，提前配合設備單位進行防護或遷改。
（2）測量放樣
施工前必須根據新建橋梁基坑邊線、既有橋臺錐體護坡情況，定出高壓旋噴樁設置范圍邊線，再根據方案設計的樁位布置圖，定測出樁位。
（3）鉆機就位
因作業面位于路堤邊坡上，采用25噸汽車吊將鉆機吊放置設計樁位處，再人工進行調整，使鉆桿對準孔位中心，對鉆機垂直度進行校正，垂直度控制在1.5%以內，樁間距偏差控制在50mm以內。
（4）鉆進至設計深度
將帶噴漿嘴的鉆桿鉆進至設計深度，插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，采取邊射承邊插管的方法。射水壓力控制在0.5～1.0MPa。鉆機過程需認真做好鉆孔記錄。
（5）高壓噴射注漿
噴射注漿前對設備進行認真檢查，確保噴漿設備性能良好。當噴射注漿管插入設計深度后，由下而上進行噴射注漿。漿液必須攪拌均勻。
（6）鉆機移位
噴漿完畢，將注漿管全部拔出至地面，將樁機移至下一樁位，重復上述施工過程。
4施工安全注意事項
（1）對既有鐵路進行限速，按照鐵路部門營業線安全施工相關要求加強防護，禁止施工設備侵入鐵路行車限界；
（2）在既有鐵路路堤路肩、高壓旋噴樁頂設置高程及水平位移觀測樁，對觀測樁變形情況進行認真記錄，發現問題及時停止施工并采取搶險加固措施；
（3）因施工期間正值雨季，施工前需認真做好施工范圍內及附近的臨時排水設施，防止雨水及地下水影響既有鐵路路基穩定；
（4）新建框架橋施工期間科學組織，增加投入，盡量縮短施工工期，從而縮短既有路堤及既有橋臺錐坡開挖暴露時間，確保安全。
6結論
京九鐵路電氣化改造工程中，在流砂地質條件下臨既有路堤開挖基坑施工，通過采用互相咬合布置的高壓旋噴樁作為邊坡支護結構，確保了既有路堤的穩定，保證了施工安全和鐵路行車安全。在我國鐵路提速改造工程和單線鐵路增建二線工程中，在軟基地質條件下臨既有路堤進行基坑開挖是很常見的，高壓旋噴樁作為邊坡支護結構具有廣泛的應用前景。
篇6
Keywords: deep foundation pit; Jet grouting pile; Technology; Quality; The measure;
中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A 文章編號：
1、工程概況
天津市紅橋區某大型地下交通樞紐工程，建筑面積1.4萬m2，基坑深度最深29.6m，圍護結構采用深50m厚1m地下連續墻,接頭形式為工字鋼，地連墻接縫處外側采用三重管雙高壓旋噴樁為止水帷幕，每個接縫3根Φ800@500旋噴樁，長度為33m。
2、工程水文地質條件
根據工程巖土工程詳細勘察報告，本區地層由上至下分為9層，①~③層土層厚度為1~3米，主要以雜填土和粉質粘土為主；③~⑤層主要以粉質粘土和粘土為主；⑤~⑦層土層主要以粉土和粉砂為主；⑦~⑨層主要以粉質粘土和粉砂為主。
同時場區地下水位在地表下0.4~1.5m范圍內，地下水位較高，微承壓水穩定埋深有兩層，一層在地表以下20~30m之間，二層在37~42m之間，地連墻深入第二層微承壓水隔水層，根據基坑深度主要關注⑥2⑥4層，其特點在該層以粉土、粉砂為主，存在于微承壓水中，地連墻接縫易漏水涌砂，基底易產生涌砂和管涌等不利因素。
圖1工程水文條件與開挖面相對關系
Fig.1 Foundation pit support and geological graph
3、三重管雙高壓旋噴樁設計
地連墻接縫外側止水帷幕設計采用三重管雙高壓法進行高壓旋噴樁的施工，三重管雙高壓旋噴注漿加固施工方法，其將包裹壓縮空氣的高壓水流和包裹壓縮空氣的高壓水泥漿流分別通過噴射器上、下部的噴嘴噴出，上部的高壓水噴射流先對土體進行一次切割破碎，以下部的高壓水泥漿噴射流再對土體進行二次擴大切割破碎，而且水、氣同時作用于土體，增強了破壞土體的能力，之后水泥漿與土體攪拌混合形成止水加固樁體，止水加固效果較好。
圖2三重管雙高壓旋噴樁施工原理圖
Fig.2 Foundation pit support and geological graph
3.1、主要設計參數
根據本工程的地質特點，三重管雙高壓旋噴樁的主要設計參數如下：
表1 主要設計參數
Table 1 Indexes of protective mud
名稱 項目 參數
高壓水 壓力/Mpa
流量/（L1/min） 30～36
75
壓縮空氣 壓力/Mpa
流量/（m3/min） 0.4
3.0
水泥漿液 壓力/Mpa
流量/（L/min）
水灰比 20～30
70
1：1
注漿管提升 提升速度/（cm/min）
旋轉速度/（r/min） 8～10
4～6
根據試樁的檢驗成果來看，各項參數要根據地層的不同而改變，由于粉質粘土和粘土層中夾有大量粉土透鏡體，儲水量較高，水壓在30Mpa左右，提升速度10cm/min，噴漿量70 L/min計算，每延米漿液用量為1050L。粉砂和粉土相對土體滲透性好，水壓就要提高至35Mpa左右，提升速度8cm/min，噴漿量70 L/min計算，每延米漿液用量為800L，按1：1的水灰比，每延米水泥用量在0.664-0.888噸。
根據試樁成樁記錄，繪制出了成樁深度與時間曲線如圖2所示。
圖3成樁深度與時間曲線圖
Fig.3Curves of trenching depth and time
3.2、施工工藝
雙高壓噴射注漿的施工機具包括鉆孔機械和噴射注漿設備兩類。根據現場的工程地質條件，引孔采用HGY-300深型地質鉆機成孔，造孔時巖芯管長度小于2.0m，噴漿采用三重管鉆機。根據施工設備要求，具體施工工藝如下
施工工藝為：孔位放樣鉆機就位引孔鉆進終孔移位旋噴機就位下旋噴管提管旋噴終孔移機
3.3施工步驟
3.3.1測量定位
高壓旋噴樁施工在兩墻幅接縫處進行施工。探明兩幅墻接縫處具置，由地連墻接縫處，由中線往外左右各50cm，距離地連墻邊外返40cm處，設置三根樁位。
3.3.2機具就位
緩慢移動至施工部位，由專人指揮，用水平尺和定位測錘校準樁機，使樁機水平，鉆桿應與地面垂直, 為了保證樁位準確，必須使用定位卡，樁位對中誤差不大于50mm。3.3.3引孔鉆進
從導墻頂板引孔至地面下35m。每一接縫處的旋噴樁先引一孔，接著在其相鄰接縫處再同樣引一孔，待前一接縫已引孔處施工完高壓旋噴樁后再返回該接縫處引另一孔；以此重復施工。
鉆孔過程保持鉆孔垂直，鉆孔垂直度偏差不得大于H/400。
3.3.4漿液制備
高壓旋噴樁的漿液，采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥漿液配制嚴格按設計要求控制為水灰比1∶1，比重1.50～1.55。按設計水灰比計算出每罐投入的水泥及用水量，嚴格按計算出的水泥量及用水量投入。
漿液用量可根據下式確定：
式中 q――單位時間的噴射量
t――每根樁的噴射時間
β――損失系數，β=0.1～0.2
每延米噴射時間：
每延米水泥漿液用量：
水泥漿液密度：
每延米水泥漿液重量：
根據水灰比1:1得知，每延米水泥重量：
根據現場高壓旋噴樁試驗樁實際施工情況，確定每延米水泥量為800kg。
先加水，然后加水泥，每次灰漿攪拌時間不得少于5分鐘，水泥漿應在使用前一小時制備，漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，直到噴漿前。拌漿臺設專人負責，固定拌漿操作程序，減少操作失誤，并將配合比標牌掛在攪拌臺醒目位置。噴漿時，水泥漿從灰漿拌和機倒入集料斗時，過濾篩，把水泥硬塊剔出。
3.3.5將漿液管放至設計底標高并開始旋噴注漿
當鉆孔及漿液配置全部完成后，將注漿管放入到設計底標高深度，開啟高壓清水泵、高壓注漿泵和空壓機，檢查各施工參數是否符合設計要求。開啟提升裝置，旋轉并提升注漿管直至設計頂標高。提升過程中卸管后繼續噴漿時復噴搭接長度不小于100mm，以確保旋噴樁質量。
3.3.6將注漿管提出地表清洗及移位
注漿完成后，將注漿管提出地表，及時清洗注漿管，避免水泥漿凝固后堵塞管路。將旋噴機移至下一樁位，重復以上步驟繼續施工。
4、質量保證措施
三重管雙高壓旋噴樁的各種參數控制是整個施工的要點，為此我們采取了一些措施來保證三重管雙高壓旋噴樁的成樁質量，深基坑開挖施工的質量和安全。
4.1、現場檢查不嚴
制定一套完整的質量和技術管理制度來加強現場管理，包括工作程序制度和檢查、驗收制度，嚴格執行施工質量“三檢制”，施工過程中填寫質量責任卡，確保每道工序的可追溯性，保證了施工過程中各工序的現場檢查。
4.2、工作人員不認真、不規范
針對工人質量意識薄弱，對三重管雙高壓旋噴樁對深基坑施工的長遠影響重要性認識不夠，對旋噴樁施工的操作規程以及要求不清楚等諸多問題，我們成立了專門的培訓小組，對操作人員進行現場培訓,讓操作人員認識到三重管雙高壓旋噴樁對后續施工的重要性，能夠認真負責的按照設計要求施工。
4.3、鉆頭提升過快和旋噴壓力過小
針對“鉆頭提升過快和旋噴壓力過小”的現場施工控制問題。雙高壓旋噴樁施工前，首先現場做試驗樁，28天后對試驗樁鉆芯取樣，如其無側限抗壓強度滿足設計值1.5MPa要求，則可開始施工。專人負責樁位的定位放樣，鉆孔前需要復核孔位，誤差不大于50mm。
加強雙高壓旋噴樁的施工過程控制，嚴格執行雙高壓旋噴樁設計所給的水灰比、控制噴漿、攪拌提升速度及重復攪拌時的下沉和提升速度、旋噴壓力等技術參數，并有專人抽檢，做到每孔均有記錄。
4.4、鉆孔垂直度的影響
1）、安裝鉆機時應嚴格檢查鉆機的平整度和主動鉆桿的垂直度，鉆進過程應定時檢查主動鉆桿的垂直度，發現偏差應立即調整，如不能調整到滿足要求的立即清場更新能夠滿足施工要求深型地質鉆機引孔機械。通過加強對旋噴機械的垂直度的控制，能夠保證樁身位置的準確，加強止水效果。
2）、定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發現問題及時維修或更換;
3）、在軟硬土層交界面，應低速低鉆壓鉆進。發現鉆孔偏斜，應及時回填黏土，沖平后再低速低鉆壓鉆進;
4）、鉆孔時必須有鉆孔深度記錄，技術人要核對注漿管深度和鉆孔深度是否相符，鉆孔的垂直度必須等于或小于設計要求。
通過對鉆孔垂直度的控制，鉆孔的垂直度得到了保證滿足設計施工要求，為噴漿管的順利下放提供了保證，從而保證了雙高壓旋噴樁的質量。
5、結論
通過對試成樁實驗結果的分析，總結出了提高三重管雙高壓旋噴樁施工質量的施工技術，解決了深基坑地連墻接縫漏水問題，得出以下結論：
1）場地土層分布不同，各項參數要根據地層的不同而改變，土體中如果含水量偏大，如不及時調整參數由此造成樁體強度偏低且增長緩慢。
2）通過對施工人員的管理培訓、機械的施工管控，提高施工工藝過程的管理，解決樁體完整性差和樁位偏差過大的問題，節約了再次復噴的費用。
3）在后續施工中，進一步鞏固雙高壓旋噴樁的施工質量措施，持續保持工序質量責任制度，加強施工管理人員的質量意識，確保現場施工質量。
參考文獻：
[1] 江正榮. 建筑地基與基礎施工手冊（第二版）. 北京：中國建筑工業出版社，2005
[2] 張永鈞，葉書麟. 既有建筑物地基基礎加固工程實例應用手冊.北京:中國建筑工業出版社,2001.
篇7
Keywords: high-pressure rotary spray static grouting pile bottom cave treatment process mechanism engineering example know
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：
1前言
無論是鉆孔灌注樁，還是沖孔灌注樁，如果其樁端沉渣超出了設計允許范圍及持力層范圍內有溶洞，就必須進行處理，然后方能投入正常使用。比較常用的處理方法有：①高壓旋噴法、②靜壓注漿法、③風力清孔后注水泥漿法等。采用單一方法處理樁端沉渣
或持力層溶洞，效果往往不十分理想，實踐證明，采用綜合處理方法較為成功。
2高壓旋噴與靜壓注漿聯合工藝
1.1聯合工藝機理
對于灌注樁，由于在成孔過程中加入大量泥漿進行護壁及清渣，且泥漿的濃度較高，在灌注砼后其殘留的沉渣與泥漿往往結為一體，類似于角礫質土。經鉆孔取芯，見沉渣與泥膠結緊密，芯呈柱狀，常呈硬塑狀，同時在灰巖地區，持力層范圍內可能存在溶洞。如果采用單一的高壓旋噴法，對較大直徑的樁，很難獲得理想的效果，況且，用旋噴處理后，水泥漿液與沉渣、泥混合一體，其固結物的強度往往達不到設計要求。如采用單一的靜壓注漿，也難達到理想的處理效果。為此，可采用兩者相結合的方法。
在處理樁端沉渣或持力層范圍內的溶洞時，利用高壓清水旋噴射流將沉渣或溶洞內的充填物進行切割、分離，經較長時間的連續沖切，高壓水影響范圍擴大，使泥與沉渣分離開來。通過孔口返水，將顆粒較小的沉渣與泥一同帶出孔外，而顆粒較粗的則留在樁端或溶洞內。如此反復多次，在樁端形成一個較大的空洞，然后采用高壓旋噴和靜壓注漿相結合的注漿法，對清孔后的所有空洞、孔隙進行充填置換固結，以滿足設計樁身強度及基底承載力的要求。重復多次施壓，可以防止旋噴灌漿漿液的收縮以及增加灌注部位的密實度。
1.2聯合法設計與施工
1.2.1設計方法
結合近年來處理沉渣或溶洞的經驗，作如下設計：
①利用原抽芯鉆孔，孔徑為110 mm；
②采用清水作為高壓旋噴的介質，利用高壓水流所產生的沖擊力將沉渣或溶洞充填物切割、沖散。旋噴壓力為25～35 MPa；旋噴提升速度10~15cm/min；旋噴旋轉速度20~40r/min；旋噴噴射方向繞軸線水平方向360度范圍內；
③用水泥漿對清孔后的樁端空洞、溶洞及鉆孔進行灌注回填，靜壓灌注壓力為3.0～3.5 MPa；
④采用P.O42.5R水泥，應經過試驗及過篩的余量
不大于15％，漿液攪拌后不得超過2小時。旋噴注漿時水灰比采用1:1~1.2:1，靜壓注漿時水灰比采用0.5:1~0.8:1。
1.2.2施工工藝
①核對孔位
根據設計圖紙及檢測報告檢查核對樁基原有抽芯
鉆孔，做出標記并編號。
②高壓旋噴機就位
旋噴鉆機就位后，必須使鉆機處于水平狀態，且固定牢固，垂直對準原抽芯鉆孔的中心位置。
③高壓旋噴清孔
在插管過程中，用透明膠帶封住噴嘴防止管外泥砂或管內泥漿小塊堵塞噴嘴，下至設計深度后由下而上噴射清水，多次重復，直至孔口冒出清水。
④高壓注漿作業
噴嘴插入設計深度后，由下而上按設計要求的施工參數進行噴射作業，應注意檢查漿液初噴時間、漿液流量、壓力、旋轉和提升速度等參數，如有故障及時排除。
⑤靜壓注漿
下入注漿管，安裝止漿塞，進行壓密注漿，直至達到設計的注漿壓力。
清孔時，如一次清孔效果較差，可重復步驟③多次，達到理想的清孔效果為止。
1.2.3工藝要求
①鉆孔傾斜度不得大于1％，樁位偏差≤1cm；
②高壓旋噴清孔時，水壓力一定要大，水壓越大，效果越好。清孔時間要充足；
③每根樁上，要等到所有的鉆孔清洗完畢，并保證每個鉆孔內不再有沉渣后，方可灌注水泥漿；
④灌注水泥漿時，中途盡量不要提升導管，見孔口有濃水泥砂漿返出后，可進一步加壓灌注，達到設計要求后方可拔出導管；
⑤制成的水泥砂漿若超過2小時仍未灌注的應廢棄，以保證水泥漿質量。
2工程實例
2.1概述
韶關市某小區7#、8#住宅樓，為擬建18層鋼筋砼框架結構建筑，其基礎設計采用沖孔灌注樁基礎，樁徑1500mm，共設計43根樁。
根據韶關市某質量檢測中心提供的檢測結果資料，所檢測的29根樁中有25根樁均存在不同程度的樁端沉渣或持力層缺陷，設計要求對缺陷樁進行補強加固處理。經多種方案的分析、對比，決定采用高壓旋噴與靜壓注漿聯合工藝進行處理。
2.2方案設計與施工
①原樁基檢測抽芯孔，樁基每樁3孔，鉆孔深度進入穩定基巖層5.0m；
圖1鉆孔孔位布置示意圖
②高壓旋噴水壓力為25～35 MPa MPa，單次清孔時間3小時；
③高壓旋噴注漿加固處理范圍為從樁端軟弱層（溶洞）底下0.5m至樁端松散部位或樁身缺陷部位以上0.5m，采用P.O42.5R水泥，水灰比采用1:1~1.2:1；
④靜壓注漿采用P.O42.5R水泥，水灰比采用10.5:1~0.8:1，壓力為3.0～3.5 Mpa。
通過上述方法處理后，在樁端形成一個純水泥漿或細石砼固結體，充填于原充填物的位置，類似于接樁，高強度的純水泥漿固結體將樁端與基巖連接起
來，以此來提高灌注樁的承載力，減少其沉降量，從而達到樁基處理目的。
2.3處理效果評述
處理完后，經質檢單位在處理的每根樁樁身上隨機布置兩個抽芯鉆孔，對樁端沉渣或持力層溶洞處理效果進行檢驗，從抽芯情況看，23根樁原沉渣部位或溶洞部位已全部被高強度的純水泥漿固結體所置換充填，水泥漿與樁端砼及樁端基巖均膠結緊密，并取樣對水泥漿強度進行抗壓試驗，強度等級均符合設計要求；但另外兩根樁的處理效果較差。因此，可以說明，采用高壓旋噴與靜壓注漿聯合工藝處理灌注樁樁端沉渣或溶洞是可行的，且效果較顯著；個別樁處理效果較差，其原因可能是清孔時間較短或是樁底沉渣之間的孔隙未連通，成形一個封閉的沉渣區。
3結語
由于高壓旋噴與靜壓注漿聯合工藝應用于處理灌注樁樁端沉渣還處于經驗積累階段，同時處理樁端沉渣或持力層溶洞相對難度大，所以在工程中應用時還是應注意現場監測，靈活施工，才能獲得良好的效果。總結前人經驗及自身經歷的工程實踐，得出以下認識：
①高壓旋噴與靜壓注漿結合處理灌注樁樁端沉渣或持力層溶洞，因其清孔程度及置換體強度均超過某一種單純的處理方法，處理效果較顯著。
②在清孔時，要有足夠的水壓，才能達到設定的清孔范圍，高壓旋噴的水壓是越大越好。
③清孔時，應清洗完所有鉆孔后方能開始灌注水泥漿，并應進行兩個回次以上的清孔，才能保證清孔徹底，獲得好的處理效果。
④如果樁端沉渣或持力層溶洞存在幾個封閉區，高壓旋噴很難將砼或巖石切碎形成通道，因此處理效果也不理想。
總的來說，高壓旋噴與靜壓注漿結合處理灌注樁樁端沉渣或持力層溶洞，在方案可行的條件下，選擇合理的設計與施工參數可取得良好的技術與經濟效益。
參考文獻
[1]中華人民共和國行業標準：建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002).北京：中國建筑工業出版社,2002
篇8
高壓旋噴樁是地基處理的方法之一，它利用鉆機把安裝在注漿管（單管）底部側面的特殊噴嘴，置入土層預定深度后，用高壓泥漿泵等裝置，以20MPa左右的壓力，把漿液從噴嘴中旋轉噴射出去沖擊破壞土體，使漿液與土攪拌混合，經過一定時間凝固，便在土中形成固結體，這種方法日本稱為CCP工法。
1 工程概況
1.1 工程簡介
壽平鐵路東起壽光境內的青大鐵路田柳站、西至鄒平縣孫鎮，全長約120公里，途經四市五縣。由新建壽光至廣饒鐵路、既有興廣（廣饒至博興）鐵路、博興至鄒平鐵路三部分組成，東與青大鐵路相接，并通過大萊龍鐵路直達龍口港，是山東北部沿海港口重要的疏港通道。
山東省路橋集團有限公司承建的SDK25+929.40跨臥甲路框架中橋采用高壓旋噴樁。SDK25+929.40采用4.0+12.0+4.0m鋼筋混凝土框架結構，與道路法向夾角為35°，框架基地及出入口翼墻基地采用旋噴樁進行加固處理，樁頂設碎石加筋褥墊層。
1.2 工程地質資料
1.3 主要工程數量
SDK25+929.40跨臥甲路框架中橋高壓旋噴樁工程數量如表2所示。
2 高壓旋噴樁施工
2.1 施工準備
本工程施工前預先進行了現場試樁典型施工，然后通過現場開挖、抽芯及靜力載荷試驗進行檢測，總結施工參數并做相應修正后指導大面積施工。進行施工前主要進行以下準備工作：
2.1.1 人員配置及隊伍安排。施工前，進場人員應滿足施工需要，并經監理審批主要進場人員申報表。擬投入每班組高壓旋噴樁施工的人員配置如表3所示：
每班組高壓旋噴樁施工計劃配置各類管理人員9人、施工生產人員21人輪流施工。
2.1.2 施工機具準備。施工前，進場設備數量和性能應滿足施工需要，并經監理檢查驗收，進場施工機械、設備報驗表。投入高壓旋噴樁施工的機械設備如表4所示。
2.1.3 施工臨時設施的建設和規劃。施工前，做到場地“三通一平”，施工所用水泥經檢驗合格后，由拌和站運輸至施工現場，施工場地平整，滿足施工需要。旋噴樁平面布置圖選好挖水泥漿池地點及水泥堆放地點。施工便道利用路基貫通便道和既有鄉村道路就近引入，施工標準按項目部編寫的便道施工方案實施，寬度和路面結構應滿足工程車輛運輸通行需要。施工用水可與村民協商就近取用村民灌溉用水，根據前期水源考察能滿足施工用水需求。設立臨時生活設施。施工用電就近使用項目安裝調試好的變壓器。
2.1.4 施工測量與現場核對。框架涵施工前，測量班應根據項目部測量組復核加密的導線和水準控制點，加密旋噴樁面位置和高程控制點。測量精度應滿足相關技術要求。測量班在放出旋噴樁“十字樁”后，應在現場用灰線畫出樁的位置，根據灰線位置進行現場調查地形地貌、地下管線和三電遷改情況，并與設計文件對比，平面位置、高程、地質水文等情況是否與設計一致，如有較大出入，應及時與相關單位聯系，以便及時處理。
2.1.5 內業準備。施工前應對施工設計圖紙進行認真審核，并到現場核對，及時發現設計圖紙中的差、錯、漏等問題，并與相關單位及時聯系，及時處理。設計圖紙審核完成后，及時進行技術交底，讓各層管理和作業人員熟悉圖紙，掌握技術要求和標準，確保工程質量滿足設計與驗標要求。
2.1.6 技術準備：應用我項目的定位復測成果進行施工定位放線；根據設計文件，進行主要材料及其他材料進場前的取樣檢驗，確保工程材料質量；根據施工合同、施工調查、設計文件、施工規范、驗標和項目編制的實施性施工組織設計、項目質量計劃，作為組織和指導施工、提供技術標準和工作程序的依據；對施工工序進行詳細的技術交底，對施工的人員進行崗前培訓。
2.1.7 施工順序如下：征地拆遷場地清理測量放線現場核對編制施工方案開工報告工程實施施工自檢報檢簽證試驗檢測質量評定工程驗收土地復耕工程保修。旋噴樁施工場地在征地范圍內，所以對于土地復耕無需施工。
2.2 施工工藝和方法
2.2.1 施工工藝流程。按照施工圖紙設計要求，框架涵箱體旋噴樁直徑60cm，長4.0m，翼墻處旋噴樁直徑60cm，長8.0m。采用單管旋噴的方法，施工工藝流程為：施工場地平整測量定位機具就位鉆孔至設計標高水泥漿配制噴射注漿同時提升旋噴結束成樁。
施工工藝流程如圖1所示：
2.2.2 施工方法。
（1）平整場地：先平整場地，清除地面和地下可移動障礙，應采取防止施工機械失穩的措施。
（2）測量定位：首先采用全站儀放出高壓旋噴樁施工的控制樁，然后用鋼尺放出旋噴樁的樁位，釘好小木樁，撒白灰標識。然后，現場技術人員用水準儀測量要就位點的標高，并根據施工圖紙設計樁頂標高及樁長計算出樁底標高，并交底于現場鉆機操作人員，以控制旋噴樁施工長度滿足設計要求。
（3）機具就位：用吊機移至樁位附近，然后人力慢慢移動至施工部位，由技術員負責指揮校準樁機，使樁機水平，導向架和鉆桿應與地面垂直，傾斜率小于1.5%。
（4）鉆進：鉆進采用單管法施工。該施工方法優點為鉆孔完成時插管作業也同時完成。在鉆進過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，噴嘴可以邊噴水、邊插管，鉆孔深度達到設計要求后停止鉆進。鉆進過程中宜采用低水壓，高轉速快速鉆至設計標高。
（5）漿液配制：配制水泥漿液采用袋裝P.O32.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿液配制比例按照圖紙要求通過室內配比試驗或現場實驗確定，根據《鐵路工程地基處理技術規程》（TB10106-2010）13.2.6規定，水灰比可取0.8～1.5。本方案首先施工的3顆試樁擬分別采用水灰比為1.0、1.2、1.3。旋噴樁每延米水泥用量可參考表5。
為消除離析可以選擇加入水泥用量2%的早強劑，拌制水泥灰漿時，先注入水，再加水泥，每盤攪拌時間不得少于120min，水泥漿液應在使用前30min制備，并在拌和機中不斷攪拌，直至噴漿前。水泥漿液從拌和機倒入集料斗時要過濾篩，把水泥漿液中的硬塊濾出。
（6）噴射注漿：在插入高壓旋噴管前應先檢查高壓設備和管路系統，設備的性能必須滿足設計要求。設計無要求時采取下列以往經驗數據作為試樁用的工藝參數。
注漿管：提升速度12～18cm；旋轉速度10～20r/min。
水：壓力20～25MPa；流量85L/min。
漿液壓力：≥20MPa；流量>60L/min。
空氣：壓力0.5～0.9MPa；流量0.7m3/min。
做高壓水射水試驗，檢查密封圈是否密封良好，通道是否暢通，合格后方可噴射漿液。
按照上述各項工藝參數進行施工，并隨時做好各項
記錄。
噴射時，先將壓力提升至規定的噴射壓力，噴漿旋轉30s，待水泥漿液與樁底土攪拌均勻后，再邊提升、邊噴漿，提升應反向勻速，提升速度為250mm/min，距樁頂1m時，逐漸放慢提升速度和攪拌速度，保證樁頭均勻密實。
3 旋噴質量檢測
3.1 單樁復合地基靜載荷試驗
在施工完成后40d，對高壓旋噴樁進行了單樁復合地基靜載荷試驗，經綜合評定，承載力滿足設計要求。
3.2 鉆芯檢測
成樁28d后進行了鉆芯取樣，芯樣外觀均勻，整體性較好，樁長滿足設計要求，鉆蕊取樣結果見表7。
3.3 樁身水泥土強度試驗
芯樣抗壓強度試驗結果見表7，可以看出，進行芯樣的抗壓強度滿足設計要求。
4 結語
高壓旋噴樁法施工及養護周期長，與換填法相比不足之處顯而易見，但其成本低、經濟性好，而且后期效果穩定，是一種值得推廣的地基處理方法。
參考文獻
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篇9
1 工程概況
南京市橋北污水處理系統浦珠路段工程位于南京市浦口區主要干道——浦珠路沿線，靠近長江北岸，為南京市橋北污水處理廠污水收集系統的主干管。本工程鋪設的大部分污水管道位于浦珠路北側綠化分隔帶及慢車道下。
據擬建場地《巖土工程勘察報告》揭示，本工程地下地質較差，依次為：雜填土層；素填土層；粉質粘土層；淤泥質粉質粘土層；粉砂。
根據勘探揭示的地層結構，場地地下水類型為潛水，地層透水性總體表現為隨深度增加而逐漸趨好的特征。其水平向滲透系數遠大于垂直向滲透系數，透水性表現為明顯的各向異性。本工程管道鋪設較深，沉井深度可達13米以上，深入到了粉砂層內部。
2 方案選擇
浦珠路為國家高等級公路，車流量很大，車速較快。浦珠路臨近長江北岸，地下水量豐富、水壓大，地下土層情況復雜，存在大量的流砂，沉井下沉中必然產生大量的涌砂，對周圍土層的擾動范圍約為5～10m。本工程大部分沉井位于浦珠路北側綠化帶中，沉井施工尤其是下沉過程中必然會對周圍土體產生擾動，無法滿足道路等管理部門的要求。
針對此種情況，經詳細對比分析，決定在沉井周圍采用高壓旋噴樁制作止水帷幕。高壓旋噴樁布置于沉井外側4m處的圓周上，樁長度比沉井深度增加5米以上，各旋噴樁樁之間搭接20cm，以形成完成的密閉空間，阻斷因沉井下沉過程中井內外壓差導致的流砂現象，形成止水帷幕，達到止水止砂效果，解決因沉井下沉導致周圍地面塌陷問題。
高壓旋噴樁是以高壓旋噴灌注水泥漿的方法旋噴成樁，水泥漿液采用425#普通硅酸鹽水泥。工程地質條件復雜，施工時必須按順序依次成樁，嚴格按照施工要求施工，注意觀察，做好施工記錄。
3 施工工藝
高壓旋噴樁是把注漿管插入預定土層中，由下而上進行噴射作業。旋噴樁施工基本工序主要為：
3.1 布孔。根據施工圖紙要求及項目部下達技術交底要求，確定維護樁深度、維護樁管徑尺寸及維護樁所處位置的地質條件。使用全站儀進行放線，定出各孔位中心，并作出醒目標記，以便于施鉆過程中尋找。
3.2 鉆機就位。根據布孔時所做標記，把鉆機移到位，距孔中心最大不超過5cm。就位時機座要平穩，調平機架，立軸或轉盤要與樁心對正，施工中通過觀察重錘的垂直度來判斷鉆機是否安放水平，垂直度控制在1.5%H（H為鉆孔深度，單位為mm）以內。
3.3 鉆孔。鉆孔嚴格按照規范施工，做好施工記錄。鉆孔時用清水做沖洗液，鉆孔必須達到設計孔深。
3.4 注漿。專人負責漿液配比，水灰比為0.8∶1。攪拌好的水泥漿泵送前應不停攪拌防止漿液離析。鉆孔達到設計深度后，即可用高壓泵將制好的水泥漿泵送到鉆桿底部的特制噴嘴處，通過20r/min轉速和不大于20cm/min的提升速度邊旋轉邊提升的方法，使土體被切割擠壓置換，最后形成一個比較完整的樁體。待水泥漿從孔口返出后，即可停止注漿。噴射注漿作業后，由于漿液析水作用，一般均有不同程度收縮，使固結體頂部出現凹穴，所以應及時用水灰比為0.6的水泥漿進行補灌。并要預防其他鉆孔排出的泥土或雜物混入。
在噴射注漿過程中，應觀察冒漿的情況，以及時了解土層情況、噴射注漿的大致效果和噴射參數是否合理。一般采用單管法噴射注漿時，冒漿量小于注漿量20%為正常現象；超過20%或完全不冒漿時，應查明原因并采取相應措施。若系地層中有較大空隙引起的不冒漿，可在漿液中摻加適量速凝劑或增大注漿量；如冒漿過大，可減少注漿量或加快提升和回轉速度，也可縮小噴嘴直徑，提高噴射壓力。
4 處理效果
4.1 施工質量保證措施。①開工前放出樁位軸線，經監理復測后作好標記。②噴射注漿前必須檢查高壓設備和管路系統，設備的壓力和排放量必須滿足設計要求。管路系統密封良好，通道和噴嘴內不得有雜物，以防堵塞噴嘴。③噴射注漿時注意設備開動順序，即先把注漿泵的吸漿管移至儲漿池，再開動高壓注漿泵，待泵壓逐漸升高至規定值后，估計水泥漿的前峰已流出噴頭后，才可開始以20cm/min的提升速度旋轉注漿，自下而上噴射注漿。④根據施工設計控制噴射技術參數，注意冒漿情況觀察，并做好紀錄。⑤噴射注漿中需拆卸注漿管時，先停止提升和旋轉，同時停止送漿，最后停機。拆卸完畢繼續噴射注漿時，要與前段搭接0.5m以上，防止固結體脫節。⑥噴射注漿達到設計深度后，繼續注漿待水泥漿從孔口返出后停止注漿，然后將注漿泵的吸水管移至清水箱，抽吸清水將注漿泵和注漿管路中的水泥漿頂出后停泵。⑦為確保加大旋噴樁固結體的尺寸，避免使深層硬土固結體尺寸減少，采用提高噴射壓力、噴漿量和降低回轉或提升速度等措施。⑧原始紀錄準確、及時，每天對完成工作量和水泥用量進行核實，發現超量或少量，及時采取補救措施，并做好鑒證工作，完善施工資料。
各項質量標準指標見下表：
4.2 處理效果檢測。為了保證高壓旋噴樁構成的止水帷幕達到必要的強度要求，在旋噴樁施工完成后，必須保養滿7天才可以開始沉井下沉工作。
沉井下沉采用帶水下沉方式，以保證井內外的壓力平衡。下沉時采用伸縮臂挖掘機進行井內取土下沉，取土時必須沿著井內環形順序依次取土，使井整體平穩緩慢下沉，切不可集中單側挖掘下沉的做法。
在沉井進行過程中，嚴密觀測止水帷幕外側地面的塌陷情況，以及附近建筑物及橋墩橋臺橫向水平位移情況。為此，我們分別在止水帷幕外側設定了十字交叉4個方向上的距離止水帷幕2米、5米處的8個點進行了沉降觀測。自沉井下沉開始，每天對觀測點觀測一次，直至沉井結束后5天，觀測完畢，記錄對比地面沉降情況。
在沉井施工時，止水帷幕內側由于地下水壓及流砂的存在，導致了井壁至止水帷幕內側地面的大幅塌陷，塌陷嚴重處可達半米以上。
而相對于止水帷幕內側的大幅塌陷，止水帷幕外側地面沉降量很小，經對觀測記錄進行計算，沉降量控制在1cm范圍以內（分析認為，導致沉降的原因應該是地下水位變化造成的沉降，而非地下砂體流動造成），附近建筑物及橋墩橋臺未發生橫向水平位移情況。因此說明高壓旋噴樁形成了完整的止水帷幕，達到了理想的處理效果，本工程的止水方案是成功的。
5 經驗總結
高壓旋噴樁法在設計和施工中應結合現場情況，合理布設孔位，安排打設次序，避免對結構物或橋臺產生較大的側向擠壓。嚴格控制高壓旋噴樁的施工質量，保證樁的完整性和均勻性。
高壓旋噴樁施工簡便，施工周期短，施工質量易于控制。在本工程實際應用中，利用本技術制作的止水帷幕達到了理想的止水止砂效果，避免了沉井施工對交通道路路面下沉的風險，保障了道路交通安全，并加快了沉井施工進度，保證的施工質量，達到了較理想的經濟及社會效果。
參考文獻
篇10
1．引言
路橋過渡段由于路基和橋臺的剛度差異較大而容易產生由于路基不均勻沉陷導致的路基與橋面高度不等的問題，這種現象會極大影響橋體與路基的銜接處的路面質量和平整度，并引起跳車現象，這一直是道路施工中的一個技術難點。高壓旋噴樁技術是一種新型的地基加固方法，對路橋施工中的過度路段的軟基具有很好的適應性，高壓旋噴樁技術可以很好地加固地基，避免發生不均勻沉降，是一種非常理想的路橋過渡段地基處理方法。
2.路橋過渡段的常見問題及原因分析
2.1路橋過渡段常見問題
路橋過渡段由于路基和橋梁材質的不同，如果不能合理處理銜接處的各種材料的強度、剛度問題，很可能會在后期使用過程出現問題，特別是路堤與橋涵和通道的連接處，這部分常由于路基不均勻沉降而產生臺階，臺階的產生會極大程度地影響路橋的通行質量，迫使駕駛員減速，嚴重情況可能引起跳車并引發事故。另外由于橋頭引道路基高而產生的路面沉陷、變形、積水、裂縫等現象也是重要問題，需要施工時對路橋過渡段的路基路面進行妥善處理，以實現問題的妥善解決。
2.2路橋過渡段問題原因分析
路橋過渡段的常見沉陷問題主要是由于路基和橋臺的剛度差異較大造成的，橋臺剛度較大，后期車輛經過造成的壓力引起的沉陷度較小，而路基結構密度如果不夠密實，后期使用過程中會由于車輛重量而造成較明顯沉陷，從而在路基與橋臺處產生高度差，車輛經過便會產生跳車現象。據大量工程實踐分析，造成沉降度不同的原因有如下幾個：首先是路基處理方法選擇不合理，影響壓實強度，從而造成后期路基沉陷度過大，如果填土前沒有采取完善的路基處理方法，特別是路基下存在未處理軟土層的情況，會造成大幅度的沉陷，從而在路橋銜接處產生臺階。其次，路基路面壓實度不夠，這是由于由于路橋過渡段的特殊位置，受橋臺支撐的影響，壓路機無法充分接觸路橋銜接處的地基，因此無法充分壓實，從而在后期使用過程中產生沉陷度過大的問題。
3.高壓旋噴樁技術介紹
高壓旋噴樁，顧名思義就是采用對泥漿進行高壓旋轉噴注形成樁體的一種成樁加固方法，首先需要進行打孔，用鉆桿機端裝有特殊噴嘴的工程鉆機打孔至設計深度后，對水泥漿液施以高壓，從而將泥漿從機端噴嘴處噴出，之后緩緩旋轉提成鉆桿，噴射出的水泥漿就會在鉆孔中形成柱狀的樁體，凝固硬化后成樁起到加固作用。高壓噴射流會破壞鉆孔附近的土體結構，并將土與漿液混合，從而使混合結構硬化，使樁體與相鄰土體結合更加緊密，負荷承載力更強。另外也可以根據需要調整旋轉方式、提升速度、噴射壓力等，比如旋轉變成半圓周搖擺式，則會形成對扇形片狀樁體，這樣可以根據工程特殊需求改變成樁特性，以適應工程需要。
4.加固橋頭路基路面施工設計方案
4.1設搭板橋頭路面設計
在路橋過渡段設置搭板，可以實現優化過渡段路面質量，減小地基沉陷對過渡段路面造成的影響。[1]采用搭板的設計方案通常有三種，一種是過渡段設置長距離搭板，覆蓋路橋過渡段并向兩側延伸一段距離，這樣可以利用搭板提供的附加支撐力，來影響路面彎沉變化，使沉陷實現漸變效果，從而緩解由于不同區域沉陷度差異過大產生臺階。第二種是在根據路基沉陷量的計算在路面一邊預留斜坡，以應對后期沉陷，將搭板與路面連接端設置為高于標高，這樣后期路基沉陷時預留部分對沉陷區進行填充，可以在沉陷發生后使路面與橋臺高度趨向一致，減少臺階產生，第三種是將搭板設置為與面層頂面平行，將搭板頂面標高與橋面面層底標高設置一致， 也可與正常路段基層頂面標高一致，這樣也可以較好地解決橋臺與路基剛度差異的問題。
4.2高壓旋噴樁橋頭路基設計
如果路橋過渡段不設搭板，那么就必須強化地基的堅固度處理，提高地基承載力，減少其沉陷度，對地基的加固可以選用高壓旋噴樁技術，高壓旋噴樁對沉陷度大，地基承載力小的軟土質地基具有很好的適應性，因此根據工程經驗，在進行實地勘察和工程地基加固辦法選擇的時候，可以以此為依據適時地選用。
高壓旋噴樁技術實施時，首先需要確定地基加固區的范圍及其承載力程度，以據此確定旋噴噴嘴的直徑和噴射壓力，噴射壓力與噴嘴直徑不同噴出的樁體直徑也不同，應根據需要確定樁體所要承受的承載力和樁體直徑，并據此確定噴嘴直徑和噴射壓力。樁體特性確定后制定布樁方案，對布樁范圍的確定，通常在確定加固區范圍后，向非加固區內延伸十米，作為布樁過渡區，以提高加固區整體承載效果。根據布樁原則，均勻沉降地帶的布樁依據等間距方案布置，非均勻沉降地帶的布樁根據沉降區域的不同適當調整樁間距離，以均衡地基承載力。縱向不同樁間距之間的布樁，從樁間距小的一側往樁間距大的一側逐漸遞減，遞減幅度不大于 0.1m。[2]若加固樁深度達到地基硬底，則樁體長度需根據地基硬地線變化，以硬底為標準，如果未達硬底，則需要根據地基特性調整不同區域之間的樁長，不同樁長之間需要均勻過度，遞增減幅度不超過0.5m。設計時對于特殊施工環節需要預留施工余量，比如噴樁前的鉆孔需要超出設計0.3-0.5m。
5總結
路橋過渡段是我國道路施工質量控制的重要區段，由于過渡段涉及路基與橋臺兩種材質的路體結構，因此如果無法妥善處理兩者的銜接問題，很有可能會在后期使用過程中由于地基沉陷度不同出現臺階式斷層，破壞路面平整度，進而影響路面通行質量。對于此問題的解決，可以采用路面設置搭板的方法，利用搭板的承載力，減緩路面沉陷變化，實現曲度漸變，也可以在路基側根據沉陷度計算預留斜坡，使斜坡高于橋臺，這樣后期發生沉陷時，斜坡處可以對沉陷進行填充，從而使路面與橋臺趨于平整。另外還可以采用高壓旋噴樁地基加固技術，對路橋過渡段的路體部分進行地基加固，提高地基承載力，減少其沉降量，從根本上解決路基與橋臺的沉降差，利用高壓旋噴樁對軟路基加固的良好適應性，收獲很好的路基加固效果。
參考文獻
篇11
Key words: shield method; high pressure swing; high pressure spin spray pile; deep mixing piles pile waterproof curtain; soil reinforcement
中圖分類號：U23文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）12-0142-02
0 引言
盾構法建造隧道，因其機械化程度高、對地層的適應性較好、對施工人員起到安全保護、其埋設深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制，因而廣泛用于水下公路、城市地鐵、電力通訊、市政公用設施等各種隧道。
任何方法施工工程都有風險，盾構法施工隧道也不例外。盾構法施工，最容易發生事故的是盾構機進站和出站。因為進站和出站都必須破壞車站（或工作井）圍護結構，盾構工作面將處于開放狀態，這種開放狀態將持續較長時間，水土壓力一旦不能及時擋住，地下水、流砂、涌泥等會進入工作井，就會如同推倒的多米諾骨牌，嚴重的整個車站或隧道都會毀于一旦。以南京地鐵為例，盾構機進、出站都或多或少出現了涌水涌砂現象，都進行過搶險；臺北地鐵新店線221標盾構豎井發生涌水涌砂事故，造成周圍六棟房屋受損，臨近管線破壞，路面產生裂縫。因此，筆者在天津地鐵和北京地鐵用盾構法施工隧道時，特別重視盾構機進、出站的風險控制，本文對這一問題的處理經驗做一總結。
預防盾構機進、出站時發生涌水涌砂事故的措施主要是土體加固和止水。當前常用的土體加固技術有SMW工法、高壓旋噴樁、深層攪拌樁、降水法、分層注漿法、凍結法等；常用的止水措施有高壓擺噴法止水帷幕、降低地下水位。從施工便利和經濟角度考慮，常采用高壓擺噴法止水帷幕+高壓旋噴樁土體加固、深層攪拌樁+降水井方法。
1 高壓擺噴樁止水帷幕+高壓旋噴樁土體加固
天津地層以粉質粘土、粉土層為主，地下水位高（距地面0.5m），水的壓力大，盾構機進站出站風險很大。根據天津工程地質和水文地質條件，天津地鐵車站（或盾構工作井）圍護結構絕大多數采用地下連續墻型式，基坑降水采用坑內降水措施，盾構機進站、出站洞口外常采用高壓擺噴法止水帷幕+高壓旋噴樁土體加固措施。
工程實例：天津地鐵2號線沙柳路站。本工程車站主體圍護結構標準段采用厚600mm地下連續墻，深度26.5m，端頭井（盾構工作井）采用厚800mm地下連續墻，深度29.5m。高壓擺噴法止水帷幕+高壓旋噴樁土。體加固位置：端頭井圍護結構外縱向8m，采用高壓旋噴樁土體加固，之后3m采用高壓擺噴法止水帷幕（共11m），寬度、厚度均為盾構機外徑+各3m。如圖1：
土體加固、止水施工前，原設計的洞口外端頭加固只有6m長，專家認為不夠，增加3條措施：加固體增加到11m，可將8m長的盾構機完全包住；搶險隊伍準備1t聚氨酯放在盾構機進站位置，一旦出漏，立刻注聚氨酯堵漏；增加3口降水井，一旦出漏，立即抽水，降低水壓力。
1.1 高壓擺噴施工采用參數：設計高壓擺噴樁8排，樁徑Φ800mm，排與排菱形布置，咬合200mm，單排樁中心距0.6m，擺噴角度90°，雙扇擺噴。
1.2 高壓旋噴樁施工采用參數（二重管）：設計高壓旋噴樁12排，樁徑Φ800mm，樁中心距為693mm，咬合107mm，梅花形布置。
高壓擺噴止水帷幕和高壓旋噴樁土體加固實施后，在盾構機四次出站、四次進站過程中，發現洞門漏水點非常少，只在局部發現過滲水點，無須處理，亦未啟動應急預案，土體加固和止水效果非常好，達到了預期目標。
2 深層攪拌樁+降水井
北京地層以粉質粘土、粉細沙層為主，地下水位較天津低（距地面8～10m），但隧道仍處于潛水～承壓水地層中，盾構機進、出站的風險仍不可忽視。根據工程地質和水文地質條件，北京地鐵車站（或盾構工作井）圍護結構絕大多數采用鉆孔灌注樁型式，基坑降水采用坑外降水措施，盾構機進站、出站洞口外常采用深層攪拌樁+降水井方法。
工程實例：北京地鐵8號線永泰站。本車站圍護結構采用鉆孔灌注樁，樁徑Φ800mm，標準段樁中心距1400mm，兩端盾構井段樁中心距1200mm，樁間采用掛網噴射混凝土封閉找平，樁頂設冠梁。深層攪拌樁+降水井位置：端頭井圍護結構外縱向11m采用深層攪拌樁土體加固，寬度、厚度均為盾構機外徑+各3m；降水井設置3口。如圖2：
2.1 本工程深層攪拌樁施工參數有：①攪拌鉆桿的鉆進、提升速度：0.5～1.0m/min；②攪拌鉆桿（軸）的轉速：60r/min；③鉆進、提升次數：往復2次；④施工樁徑：Φ600mm，咬合200mm，梅花形布置；⑤施工樁長：止水帷幕樁長12.7m；⑥水灰比0.55，水泥漿液比重1.75g/cm3；⑦28天無側限抗壓強度為1MPa；⑧每根樁每延米水泥用量（50kg）；⑨灰漿泵功率：75kW；⑩垂直度偏差限值不超過1.0％、樁位偏差限值偏差不應超過50mm。
2.2 降水井施工參數有：①井類型：管井；②管徑/壁厚（mm）: Φ400/50；③井管類型：無砂水泥管；④濾網（目）：80；⑤濾料（mm）：2～4；⑥井深（m）：22。在盾構機進、出站前，降水井水位應降至隧道結構底部以下0.5m，以防鑿除洞門后涌水涌沙。在本標段盾構機四次出站、四次進站過程中，只在局部發現過滲水點，對工程施工沒有影響，無須處理，本方案效果非常好，達到了預期目標。
3 結語
在盾構法施工地鐵隧道工程中，針對盾構工作井的圍護結構和工程地質、水文地質條件，從施工便利和經濟角度出發，合理地采用土體加固和止水措施，對有效地預防、控制鑿除盾構工作井洞門后發生涌水涌砂事故是非常重要的。
參考文獻：
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本水電站是是一座以發電為主，兼有防洪、灌溉等綜合利用的中型水利水電工程。壩址出露侏羅系中統漳組中段及第四系地層。第四系地層主要有沖洪積砂卵石、含砂粘土、含卵碎石砂質粘土及坡殘積含碎石粘土砂卵石分布于河床、漫灘及Ⅰ級階地下部。Ⅰ級階地以含砂粘土堆積為主，厚（2.5~20）m；Ⅱ級階地以含卵碎石砂質粘土堆積為主，厚（1.5~8）m，主要分布于右岸山坡上。坡殘積堆積層分布于壩址兩岸山坡，呈土黃色、紫紅色，含有細砂及碎石，一般厚（0.5~4）m。本水電站工程采用混凝土縱向圍堰和上下游土石圍堰擋水，河床導流。上游圍堰長度127m，上游土石圍堰均設粘土心墻，圍堰基礎為第四系沖積砂卵石層、含粘土，厚度一般（2.5~20）m，砂礫卵石最大粒徑（10~20）cm，心墻以下部分采用高壓旋噴灌漿防滲處理。
2 高壓旋噴樁防滲墻的布置
根據本水電站的地質情況及施工對圍堰防滲處理的要求，水電站一期上游圍堰原地面以下采用高壓旋噴樁防滲墻進行防滲處理，具體布置形式如圖1所示。
3 高壓旋噴樁防滲墻的施工
3.1 主要施工機械設備
本水電站一期上游圍堰高壓旋噴樁防滲墻施工的主要設備如附表所示。
3.2 施工控制參數
噴射切割寬度：（500~600）mm；泵壓：P≥20MPa；提速：V提=（15~25）cm/min；防滲墻：18~20；孔斜：＜1%；孔距：500mm；孔位偏差：50mm；孔徑：130mm；輸漿流量：（60~80）L/min；水灰比：1∶1~1∶0.8；轉速：（20~25）rpm；灰漿密度：（1.5~1.6）g/cm3；滲透系數：10-6cm/s。
3.3 施工過程
3.3.1 定孔、設備調校
將使用的鉆機安置在設計孔位上，使鉆桿頭對準孔位中心，為保證鉆孔達到設計要求的垂直度，鉆機就位后作水平校正，使鉆機軸線垂直對準孔中心位置，旋噴注漿管的允許傾斜度不得大于1%。
3.3.2 鉆孔
在設計樁位的中心用鉆機鉆一旋噴管插入用的導孔，鉆孔的位置與設計位置偏差不得大于50mm，孔深應達到基巖面以下50cm，鉆孔的目的為將旋噴注漿管插入預定的地層中。本工程采用潛孔鉆跟管鉆進工藝，潛孔鉆是由潛孔沖擊器、鉆頭、偏心擴孔器及導向裝置組成。鉆進跟護壁管到孔底一次成孔，鉆孔完畢后在套管內下入Φ89mmPVC硬塑花管。開孔孔徑Φ130mm，嚴格控制鉆孔垂直度，成孔偏斜率控制在1%之內，如偏斜過大，應采取糾斜措施。
3.3.3 插管
當鉆孔鉆至規定的深度后，將旋噴注漿管插入到地層預定的位置。在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa。
3.3.4 材料配置、制降、泵送
注漿材料采用P.042.5R的普通硅酸鹽水泥與水攪拌為基本漿液，水泥漿液的水灰比1∶1~1∶0.8，水泥漿液符合設計要求后通過高壓泥漿泵的壓力進行注漿。旋噴用的水泥漿液在進入高壓泥漿泵施噴前，進行嚴格過濾，防止水泥結塊和雜物堵噴嘴和管路。
3.3.5 噴射注漿
噴射時要做好壓力、流量和冒漿量的量測工作，并按要求逐項記錄。當噴射注漿管插入砂礫層中，噴管插入預定深度，噴射注漿參數達到規定值后，即可進行噴射注漿，水泥漿液通過高壓泥漿泵形成高壓水泥漿，以≥20MPa的壓力，通過噴射管由噴嘴由下而上向砂礫層中噴射。鉆桿一邊旋轉一邊向上提升，噴射的水泥漿一邊切削四周的砂礫料，一邊與砂礫料攪拌混合，形成圓柱狀的水泥漿與砂礫料的混合加固體即旋噴樁。嚴格控制提升速度，注漿過程中應達到如下要求：高壓注漿設備的額定壓力和注漿量必須符合技術要求，并確保管路系統的暢通和密封。深層旋噴時，應先噴漿后旋轉和提升，以防止注漿管扭斷。高壓噴射完畢后應迅速拔出噴射管，防止漿液凝固收縮后產生的空穴，在原孔位采用冒漿回灌。
3.3.6 沖洗
高壓噴射完畢后，把噴射管等機具沖洗干凈，管、機內不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以使泥漿泵、噴射管的漿液全部排出。
3.3.7 移動機具
上述過程施工完畢后，把鉆機等機具設備移到新孔位上。
4 施工過程殊情況的處理
本水電站上游圍堰高壓旋噴防滲墻施工中出現過如下問題，后采取以下措施進行彌補，較好地完成了施工任務。（1）漿路被堵：在旋噴注漿過程中，送漿管路被堵，停止提升，立即用高壓水進行沖洗至暢通；然后將噴桿下降原深30cm以下繼續旋轉；（2）孔口不返漿：采用降低提升速度或靜噴工藝，增大漿液濃度，加入速凝劑等措施進行旋噴；（3）高噴中斷后的處理：由于意外的原因造成高噴中斷并報廢，用鉆機在原孔位重新鉆孔，一直鉆到出現水泥漿或水泥結石處再繼續進行高噴；（4）大量漏漿的鉆孔，在孔內加入適量的砂礫并直到返漿為止，或采用水玻璃―水泥漿液（水玻璃參量為水泥重量的3%~6%）快速凝堵住漿液漏失通道；（5）遇到噴管被抱住、卡住事故，記錄事故位置，處理后重新將噴管下到事故位置以下30cm，繼續旋噴施工；（6）遇到架空嚴重不返漿情況，采取先堵后噴的方式進行處理，保證施工質量。
5 施工質量控制
5.1 質量控制
旋噴樁防滲的質量控制的重點在于施工過程中進行控制，即對操作者和操作工藝在操作過程中的控制。工程質量控制實行施工單位自檢和監理單位抽檢的雙控制，對重要工序：
噴桿下設深度，鉆孔深度，注漿壓力、提速、轉速等全部實行技術、質量及監理人員旁站進行全程質量監督，并做好詳細的記錄。為確保工程質量，在施工中還做好以下幾個方面的工作：
（1）建立質量管理組織機構
項目部成立以項目經理、技術負責人、質檢工程師、專職質檢員為一體的質量管理控制體系，其它各科室共同參與的全過程、全方位、全員的質量管理，在施工中及時總結，并不斷提高施工質量，同時會同業主、監理、設計單位定期檢查與抽查，形成上下齊抓共管的良好局面。
（2）建立各項質量管理制度
為確保工程質量，嚴格執行崗位責任制，技術檔案管理制度等各項管理制度，使質量管理工作制度化、系統化、程序化。
（3）進行施工作業過程的技術交底，從技術層面上保證施工的質量。
5.2 質量檢測
本水電站上游圍堰高壓旋噴防滲墻的質量檢查采用鉆孔檢查。在已旋噴好的防滲墻中鉆取巖芯來判斷其固結整體性，并將所取巖芯做成標準試件進行抗滲實驗，共取三組試塊，
根據檢測結果，滲透系數小于1×10-6cm/s，滿足設計要求，取芯時應在高壓噴射注漿結束28天后進行，保證樁體有一定強度和完整性。
6 結束語
本水電站上游圍堰高壓旋噴防滲墻進行一段時期的施工，施工質量達到設計的要求，圍堰旋噴防滲墻的防滲效果很好，經受過特大洪水考驗，滿足主體工程、施工的需要，未出現旋噴防滲墻漏水的現象。
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[中圖分類號] TU473
[文獻碼] B
[文章編號] 1000-405X（2012）-10-68-1
1 概述
某沿海電廠附屬構筑物擬開挖基坑，作業段基底絕對標高在-9.00m左右，場區地層主要為人工填土層、海積層、坡洪積層和殘積層，下伏基巖為不同風化程度的花崗巖類。受潮汐作用，海平面以下的基坑內將產生涌水、滲水，基坑必須采取有效的圍護、支撐、止水及積水明排，才能保證干開挖及結構干施工的順利進行。本工程圍護止水采用單管單管高壓旋噴樁工藝。
2 高壓旋噴注漿具有的特點：
1）提高地基的抗剪強度，改善土的變形性質，使在上部結構荷載作用下，不產生破壞和較大沉降。
2）能利用小直徑鉆孔旋噴成比孔大8～10倍的大直徑固結體；可通過調節噴嘴的旋噴速度、提升速度、噴射壓力和噴漿量旋噴成各種形狀狀體；可制成垂直樁、斜樁或連續墻，并獲得需要的強度。
3）可用于已有建筑物地基加固而不擾動附近土體，施工噪音低，振動小。
4）可用于任何軟弱土層，可控制加固范圍。
5）設備較簡單、輕便，機械化程度高，全套設備緊湊，體積小，機動性強，占地少，能在狹窄場地施工。
6）料源廣闊，施工簡便，操作容易，管理方便，速度快，效率高，用途廣泛，成本低。
3 設計要求
1）高壓旋噴樁的樁徑為Φ800，樁長穿透碎石土層進入淤泥混沙層不小于2m，且設計有效樁長不小于16m。對于在樁長16m范圍內遇基巖的情況，旋噴樁應進入強風化基巖0.5m。
2）旋噴樁選用強度等級為32.5級的普通硅酸鹽水泥，建議在水泥漿液內添加0.2%（以水泥重量%計）的木質素磺酸鈣，漿液的配合比按1：1控制，并且應邊攪拌邊噴射。樁體水泥建議用量不小于450kg/m。
3）本工程高壓旋噴樁主要用于圍護止水。
4 施工工藝
單管旋噴注漿法施工工藝流程如下：
施工準備測量定位機具就位鉆孔至設計標高旋噴開始提升旋噴注漿旋噴結束成樁。
1）施工準備
先進行場地平整，清除樁位處地上、地下的一切障礙物，場地低洼處用粘性土料回填夯實，并做好排漿溝。
2）測量定位
首先采用全站儀根據高壓旋噴樁的里程樁號放出試驗區域的控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據樁距傳遞放出旋噴樁的樁位位置，用小竹簽做好標記，并撒白灰標識，確保樁機準確就位。
3）機具就位
人力緩慢移動至施工部位，由專人指揮，用水平尺和定位測錘校準樁機，使樁機水平，導向架和鉆桿應與地面垂直，傾斜率小于1.5%。對不符和垂直度要求的鉆桿進行調整，直到鉆桿的垂直度達到要求。為了保證樁位準確，必須使用定位卡，樁位對中誤差不大于5cm。
4）旋轉鉆進
插管與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時插管作業同時完成。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，高壓水噴嘴邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa，至設計標高后停止鉆進。
5）漿液配置
高壓旋噴樁的漿液，采用抗腐蝕的礦渣水泥，水泥漿液配制嚴格按設計要求控制為水灰比1∶1，水泥漿比重1.49。攪拌灰漿時，先加水，然后加水泥，每次灰漿攪拌時間不得少于2分鐘，水泥漿應在使用前一小時制備，漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，直到噴漿前。噴漿時，水泥漿從灰漿拌和機倒入集料斗時，過濾篩，把水泥硬塊剔出。水泥漿通過膠管送到旋轉振動鉆機的噴管內，最后射出。
6）噴射注漿
在插入旋噴管前先檢查高壓設備和管路系統，設備的壓力和排量必須滿足設計要求。各部位密封圈必須良好，各通道和噴嘴內不得有雜物，并做高壓水射水試驗，合格后方可噴射漿液。
旋噴作業系統的各項工藝參數都必須按照預先設定的要求加以控制，并隨時做好關于旋噴時間、用漿量，冒漿情況、壓力變化等的記錄。
噴射時，先應達到預定的噴射壓力、噴漿旋轉30秒，水泥漿與樁端土充分攪拌后，再邊噴漿邊反向勻速旋轉提升注漿管，提升速度為260mm/min，直至距樁頂1米時，放慢攪拌速度和提升速度。保證樁頂密實均勻。中間發生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即檢查排除故障，重新開始噴射注漿的孔段與前段搭接不小于1m，防止固結體脫節。
7）沖洗
噴射施工完成后，應把注漿管等機具設備采用清水沖洗干凈，防止凝固堵塞。管內、機內不得殘存水泥漿，通常把漿液換成清水在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管和軟管內的漿液全部排除。
8、重復以上操作，進行下一根樁的施工。
5 灌漿體制作
拌制水泥漿，采用自制立式水泥漿攪拌機壓注漿前10min制好水泥漿，水泥采用32.5#普通硅酸鹽水泥，水泥必須合格并無結塊現象。攪拌時間不小于5min，每桶漿料在30min內用完，超過30min未用的漿液予以廢棄。水泥漿水灰比為1：1，按規范要求，在漿液中建議摻入水泥用量的2%的水玻璃，來提高水泥漿的穩定性。
6 施工參數
1）水泥注漿壓力控制在1～2MPa；
2）提升速度按13～20cm/min控制；
3）噴管旋轉速度控制為15～20r/min；
4）噴射到設計樁頂標高后即可終噴，箱涵加固樁要求多噴1.5m高。 如在噴射結束后，樁頂漿料收縮而出現凹穴，則8h內進行補漿處理；
5）清洗注漿機具是防止水泥固化和防止固化顆粒堵塞噴嘴的必要措施；
