梅州市平远县热柘镇农业服务中心 广东梅州 514000
摘要：高压旋喷桩是地基加固处理的一种施工方法。文章以某水库除险加固工程为例，论述了高压旋喷桩的施工技术，重点探讨了旋喷桩的施工工艺、施工参数、注意事项、易出现的质量问题以及预防处理措施，以期能够为类似地基基础处理提供参考借鉴。
关键词：旋喷桩；除险加固；质量保证措施
引言
随着社会经济的不断增长，水库的建设工程也越来越多，但是，随着使用时间加长，或者施工条件不完善等问题的影响，许多水库存在着不同程度的问题，尤其是在梅州边远的山区有很多水库都还是建于20世纪50~70年代，限于当时水库施工材料、环境、技术等原因，加之运行时间已久，导致病险情况越来越多。这些病险水库不仅自身建筑物缺乏安全，效益也在逐年下降，尤其是在每年汛期台风来临时，水库坝体容易出现渗漏、管涌等现象，严重危及人民群众生命财产安全。为保证水库的运行和人民的生命财产安全。因此，需要及时采取有效的除险加固治理措施，以保证水库的安全稳定。而高压旋喷灌浆技术作为一种行之有效的防渗施工方法，具有施工简便、安全可靠、适用范围广、施工噪音小、桩身强度高以及成本低等特点，目前在水库除险加固工程中得到了广泛的应用。鉴于此，本文就高压旋喷桩施工技术的应用进行探究。
1.概述
1.1工程概况
某水库工程等别为Ⅱ等，水库的挡水土坝为均质土坝，总长1630m，坝顶高程 8.20m，坝顶宽 6.0m，迎水坡比 1∶ 2.5，背水坡比1∶ 3.5。泄洪闸的新建闸位于主河槽段，为 35 孔平板钢闸门泄洪闸，闸门尺寸6.0m × 2.0m（宽×高），闸底板高程2.70m。工程于1992年建成。泄洪闸之间由土坝连接。
1.2应用背景
该水库除险加固主要内容有：挡水土坝加固维修、重建浅孔闸、35 孔新建闸及深孔闸加固维修等。35 孔闸场地内判定液化地层为粉土③层、④层，根据《水利水电地质勘察规程》（GB 50287—1999）中附录N 的规定，采用标准贯入锤击数法，闸基上在15m 深度内第③层粉土、第④层细砂不液化。但第27～32孔闸底板持力层在库区一侧下方存在软弱下卧层，由沉降不均造成27～32 孔闸段沉降。所以设计采用旋喷桩进行地基加固处理，以确保其稳定。
2.旋喷桩施工
2.1闸室基础处理要求
处理范围为第27～第32孔底板，旋喷桩钻孔直径为 130mm，成桩直径为1.5m，孔中心间距为2.4m，钻孔中心距底板上游端部1.0m，钻孔深度达到底板下部2m，采用三管法施工。在正式旋喷施工前，先在现场附近选择类似地质条件进行2 ～3 根试验桩试验，根据施工工艺及旋喷效果确定施工参数。
2.2旋喷桩施工
2.2.1施工准备
（1）制浆采用固定式集中制浆站（规模为 15m3 /h）。集中制浆站占地面积100m2，主要设备包括水泥罐、喂料计量器、高速浆液搅拌机、贮浆桶、输浆泵和输浆管路等。集中制浆站制备1∶ 1 ～ 1∶ 1.5 的水泥浆，由输浆泵通过输浆管路直送或转送灌浆作业面。
（2）制浆站、钻灌用水取自深水井，单独设立φ50mm 输水管路供水。施工用电取自右岸100kVA 施工变电站，用专用电缆引线设立独立电源，设置若干个配电箱，再分至集中制浆站和各钻灌机组。
（3）钻孔、灌浆在混凝土面上施工产生的废水、废浆，经常用压力水冲洗，保持作业面清洁，废水、废浆经排浆沟自排或抽排至坝外沉浆池，以免污染施工场地。
2.2.2浆液材料
（1）浆液在旋喷施工前进行室内浆液配合比试验，试验内容为不同比级浆液的搅拌时间、比重、黏滞度、析水率、凝结时间和水泥结石抗压强度等。旋喷桩水泥采用普通硅酸盐袋装水泥，强度等级为42.5MPa。
（2）浆液搅拌用水符合拌制混凝土用水要求，拌制浆液时水温控制在 30℃内。根据试验浆液条件，如果需要掺加外加剂，其质量标准满足设计及相应规范标准要求，其最优掺加量由室内试验和现场旋喷试验确定，能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。
2.2.3主要机具设备主要机具设备见右上表。
主要机具设备规格表
2.2.4现场旋喷试验
（1）该工程中采取三管法高压旋喷施工方法，进行旋喷桩施工时，钻孔、灌浆采用打一跳一法，待相邻桩体强度符合设计要求后再进行施工，即先 1、3、5……，后 2、4、6……。钻孔按设计参数严格控制，钻孔深度可通过钻杆长度量取或将钻杆提出后用测绳测量，并检查垂直度，钻进中对钻孔所发生的正常和异常情况及时进行记录并勾绘草图。灌浆孔压水采用“简易压水”。制浆材料使用前进行称量，称量误差控制在5% 以内。纯水泥浆使用高速搅拌机拌制，搅拌时间不少于 2min，浆液使用前过筛，从制备至用完的时间不超过4h。集中制浆站制备1∶1 ～ 1∶1.5纯水泥浆，先加水，后加水泥。浆液经过滤器，并通过输浆管路输送至高喷台车施灌。当因机械故障、设备损坏、停水停电、地质方面等原因引起灌浆中断，且在 30min内无法恢复灌浆时，则冲洗钻孔等待复灌，若冲洗无效则重新扫孔补灌。
（2）施工工艺流程如下页图所示。
（3）主要施工参数：三重旋喷管直径9cm，喷水嘴直 径 1.8mm，喷浆嘴直径 6.0mm；送水压力 30MPa，流量 80L/min；送风压力 0.7MPa，流量 800 ～900L/min；喷浆压力 0.9 ～1.0MPa，流量 80 ～100L/min；提升速度15 ～ 25cm/min，旋转速度 20 ～35r/min；回浆比重≥1.2。
3.质量保证措施
（1）钻孔控制，施工前对孔位进行测量放样，施工时复测，开孔位置在任何方向偏差不大于 10cm；孔径要保证设计要求的最小孔径，选择满足设计要求的钻头、钻具施工；孔深要满足设计要求；严格控制钻孔倾角在允许范围内；孔序要严格按设计分序施工，不得随意安排。
（2）旋喷控制，原材料进场后要进行检测，合格后才能使用；严格按监理人批准的施工技术参数施工，先在地面进行浆、气试喷，严格控制各道工序压力；按设计水灰比施灌，浆液拌制经两道过滤网过滤，插管过程中边射水、边插管，水压力不超过 1MPa，防止喷嘴发生堵塞，严格按规范要求变换浆液；旋喷灌浆保持全孔连续一次作业，拆卸或安装注浆管动作要快，供水、供浆要保证连续，以防发生埋钻、埋塞和喷浆中断等质量事故，封孔要密实，防止人为造成渗浆通道；在注浆过程中经常检测进浆、回浆比重。
（3）施工记录要确保真实可靠，钻孔记录真实反映孔内情况，包括旋喷压力、旋喷速度、提升速度、浆液配比、喷射流量等技术参数，对照地质条件、加固补强要求，从有利于提高成桩效果和桩体质量的角度出发，进行详细记录，必要时进行绘图。
（4）桩体质量检测，旋喷桩成桩后要进行桩体直径、完整性等性能检测，检测数量不少于总桩数的 2%，并不得少于 3 根。
4.影响成桩质量主要因素及预防处理措施
（1）喷射管分段提升时，接头处搭接长度不够，甚至没有搭接造成断桩，要配备熟练的技术工人操作，定岗、定责，严格奖惩制度，施工时控制好旋喷的标高，保证搭接长度不小于0.1 ～0.2m。
（2）地质条件变化造成缩颈，土层密度增大，喷射压力偏小，提升速度过快，喷射过程出现故障等，都会出现类似情况。高压旋喷是利用高压流喷射成桩，参数设置与土质种类、密实度密切相关，要准确掌握地质分层资料，根据不同土质随时调整参数，动态管理，通过试验选择合理的参数和控制措施，确保成桩质量。
5.结语
综上可知，基于上述工程实践来看，该技术不仅可以帮助工程发挥自身效益，从而使工程安全有效运行，而且还具有防渗漏性强、经济性强和技术性强等方面的优点。对于施工单位来说，在水库除险加固工程高压旋喷桩施工中应根据不同的地质条件，确定合理的施工工艺和施工参数，以及配备熟练的技术人员和良好的设备等，进而才能够切实保证工程的施工质量，以取得良好的社会效益与经济效益。
参考文献：
[1]薛伟锋.高压旋喷桩软基加固处理技术的应用和分析[J].工程建设标准化.2014（9）
[2]乔赞博，袁强.论高压旋喷桩施工技术的应用[J].城市建设理论研究：电子版.2015（18）
论文作者:陈辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/20
标签：浆液论文; 钻孔论文; 水库论文; 高压论文; 工程论文; 制浆论文; 地质论文; 《基层建设》2017年第35期论文;