高压旋喷桩施工技术浅析

1、工艺概述

高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为 20～40MPa 的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。

2、适用范围

高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时，对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固，应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。高压喷射注浆法，对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层，地下水流速过大和已涌水的地基工程，地下水具有侵蚀性，应慎重使用。

3、施工方法

(1) 现场准备

施工现场要做到“三通一平一排”即通水、通电、道路畅通、场地平整，以保证正式施工顺利进行。电源需接到施工场地附近，条件具备时，就近接用工业高压电，并根据机械配置情况配备变压器；若无高压电或接高压电成本过高时则采用自备发电机解决通电问题。施工前必须进行地面构筑物、地下管线（水、电、油、通讯等）的调查、拆移，确认无障碍物后方可进行场地清理工作，同时调查地下是否有障碍物如大块石、巨大的建筑垃圾等，有则必须清除。施工场地清理、平整，道路通畅。施工前需清除路基范围内原地面表层植被、树根。

(2) 测量放样

施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，打桩标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，其误差不大于 2cm，在高喷灌浆轴线拐弯处应设固定桩，同时在施工轴线 5～10m 范围设控制桩。

(3) 灰浆拌制系统

旋喷桩施工过程中将会产生 10～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。

(4) 钻机就位

钻机就位后，进行调平、对中，调整垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在 10mm 以内，钻孔垂直度误差小于 0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。

(5) 钻进

钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。采用旋喷注浆管进行钻孔，钻孔和插管二道工序可合二为一，钻孔到达设计深度时即可开始旋喷。

(6) 旋喷提升

当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转 10 秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部 1.0m 范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。

(7) 钻机移位

旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。

4、 施工质量控制要求

(1) 钻机就位后，应进行水平和垂直校正，钻杆应与桩位一致，偏差应 10cm 以内，以保证桩垂直度正确。

(2) 旋喷过程中，冒浆量控制在 10%-25%之间。高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出。质量检验在旋喷桩注浆结束 28 天后进行，检验桩的数量不小于已经完成桩数的 2%-5%，不合格者进行补喷。

(3) 在插管旋喷过程中，要防止喷嘴被泥沙堵截塞，浆、压力和流量必须符合设计值，一旦堵塞，要拔管清洗干净，再重新插管和旋喷。插管时应采取边射水边压力控制在 1Mpa，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。

(4) 钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断；下拆卸钻杆伸入下节有 100mm 以上的搭接长度，以免桩体脱节。钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋喷，以防断桩，并应立即检修排除故障；为提高桩的承载力，在桩底部 1m 范围内应适当增加旋喷时间。作为端承桩应深入持力层 1m 为宜。