摘要：本文对灌注桩及旋喷桩在深基坑支护施工中的应用进行了详细的分析，灌注桩主要适用于施工场地附近有大型建筑、施工深度大或者施工作业场地面积狭小、底下管线对施工具有严格要求的情况；如果挡土较深并且超过一半情况下的水泥搅拌桩的施工深度时适用于旋喷桩，它以超强度的高压使得浆液或是水流形成高压流从旋转钻杆中喷射出来，冲出土体。本文对上述方案进行了系统的研究分析，解决了工程量小、含砂层以及含有底下水等深基坑中存在的支护问题。
关键词：灌注桩；旋喷桩；深基坑；支护
引言：随着经济发展，我国工业与民用建筑业得到了长足的进展，其中深基坑工程越来越多。在深基坑的支护体系当中主要有板式和重力式两种形式，深基坑的支护结构也在日益完善，但不同的支护结构适用于不同的工程特点，在价格上也会有差别，根据工程实际情况选择合适的施工法案不仅仅可以加快施工速度降低施工成本，也可以减少安全事故的发生。
一、深基坑支护体系
深基坑的支护体系主要分为重力式和板式（非重力式）两种。钻孔灌注妆排妆式挡土墙作为板式支护体系的一种，主要应用于当基坑工程开挖深度较大时，或开挖场地附近有较重要的建筑，或地下管线对变形控制有严格要求时，或施工场地十分狭窄时，考虑到施：C稳定性的保证、变形控制的要求和对施工场地的要求，采用放坡大开挖甚至采用重力式支护措施可能都难以保障开挖顺利进行的情况。
桩间高压旋喷桩是指利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置，以高压使浆液或水形成高压流从旋转钻杆的喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体。当能量大、速度快和呈现脉动状喷射流的动压超过土体结构强度时，土粒便从土体剥落下来。一部分细小土粒随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流作用下与浆液搅拌混合，并按一定比例和土粒质量大小有规律的重新排列。浆液凝固，便在土中形成一个固结体。一般用于当挡土深度较深，超过一般水泥搅拌妆的施工深度时（18m〜20m），可以在灌注妆间设高压旋喷妆，其止水深度可达几十米。我国实践证明，在砂类土、黏性土、黄土和淤泥中进行喷射加固，效果较好。
二、旋喷桩施工工艺
旋喷注浆的工作原理是依靠高压液流的超强冲击力去破坏原有土层并且与原有土层形成新的固体，与此同时为满足旋喷桩工作原理要求，所使用的浆液必须达到以下几点要求：施工中所使用的注浆液应该具备良好的可喷发性，并且稳定性强；减少浆液中的气体含量，控制浆液中的胶凝的时间长度；同时还要具备无臭、无毒，结实率高的优良力学性能。施工中所采用的水灰比例应采用1：1.5的水泥浆液比例。在施工之前应该准备足够的水泥浆液进行备用，同时保证旋喷参数与压力参数都在可控范围之内，在通常没有外界干扰的情况下，可以采用加大泵压力使其增加流速与流量，从而促进喷射力的增加。根据以往经验，工程压力选择为0-3m时，采用25Mpa；3m以下时采用23MPa。旋转提升参数的确定：旋转、提升的速度与喷流半径有关，而有效半径与喷嘴的几何尺寸和喷射角度有相互联系，并直接影响喷流的特性。根据施工经验，旋喷提升速度宜控制在25～28cm/min范围内，旋转速度宜控制在20～28r/min范围内。其中在顶部1m应选用较慢的转速和提升速度。一般为20～23cm/min速度提升，20r/min旋转。
三、灌注桩施工工艺
灌注桩施工工艺具有可依据平面施工的不同特点来改变自己的形式，因此灌注桩施工工艺适用于任何土层。在灌注桩的外部配有高压旋喷桩止水帷幕，这种设计形式同时兼顾防水与加强灌注桩支护强度的特点。同时二者之间形成了复合基坑的支护形式，这种施工形式不但可以很好的满足冲渣沟基坑支护的要求，而且又解决了流沙与止水问题，还能够穿透坚硬的石头，降低施工难度，并且施工价格低廉。
首先，要开启砂石泵系统，确保泵体能够进行反复循环运行，使钻头位置向下，伸展到最底端的位置。当泵体开始工作时，速度不能过快，要保持匀速进行，当钻头达到匀速状态时，才可以稳步提升钻头速度；同时施工人员要对泥沙的含量以及钻头的速度进行严格的控制。在复杂环境进行施工作业时，要对实际环境进行实际分析，协调控制好各种潜在施工因素，使整个工程在科学有序的环境下进行。在进行施工过程中出现坍塌现象非常常见，因此，要尽量在最短时间内把钻井机提起来，控制好坍塌的位置，确保工程的安全性。
四、钻孔灌注桩与高压旋喷桩复合支护方式
1、复合基坑支护施工方案
2、施工具体方法
为减少灌注桩桩长，基坑－3m以上采用1∶1放坡开挖（可减少桩长7m）。灌注桩桩顶标高为－3．0m，桩底标高－21m，有效桩长18m，桩径600mm，间距1．0m，混凝土强度C30。灌注桩顶部设宽×高=600mm×800mm的冠梁，将灌注桩连接成整体。
灌注桩采用回转钻机泥浆护壁成孔，两次换浆法清孔成孔工艺。按间隔跳打的次序进行施工。桩位测放：施工前，根据桩位图测放灌注桩桩位，桩位偏差不大于10mm。埋设护筒：护筒采用内径为620mm的钢护筒，埋设位置应准确、稳定。钻机就位、钻孔：就位时，钻机必须平整、稳定，确保钻进过程中的钻杆垂直度小于1%。采用原土造浆保证孔壁稳定。清底换浆：钻孔完毕后，提升钻头距孔底10cm～20cm，不进尺，继续循环，以相对比重较低（1．05～1．15）的泥浆压入，将孔内悬浮物、钻渣等换出。清孔要保持孔内泥浆面不降低，防止缩孔、塌孔。在钢筋笼入孔与安放导管后混凝土灌注前，对孔底二次清孔。钢筋笼制作、吊放：钢筋笼分两节成型，采用半圆支承架制作成型，保证笼的圆度。在钢筋笼主筋上绑混凝土垫块保证保护层厚度。钢筋笼用吊车吊放，节间采用单面焊连接，搭接长度不小于10d。钢筋笼应垂直缓慢入孔，防止碰撞孔壁。安放导管：导管采用内径250mm的法兰式钢式导管。灌注混凝土：混凝土要有良好的和易性，入孔坍落度宜为18cm～22cm。开浇时，料斗和导管内混凝土应不小于2m3。导管下口至孔底间距为0．3m～0．5m。混凝土充盈系数应控制在1．2～1．5之间。提升导管时，要避免碰动钢筋笼。
高压旋喷桩止水帷幕桩径600mm，单排桩，桩顶标高为－3．5m，桩底标高为－12．5m，有效桩长9m，水泥用量200kg/m，相邻两桩重合200mm进行复打。旋喷桩高压浆液压力为20MPa～28MPa，压缩空气压力为0．7MPa，注浆管提升速度为6cm/min～12cm/min，旋转速度8rpm～12rpm，灌入浆液比重1．5～1．6，返浆比重1．2～1．3。
测放桩位：施工前，根据桩位图测放旋喷桩桩位。钻机就位：就位时，对桩机进行调平、对中，调整桩机垂直偏差小于10mm。
结论：本文分别分析了灌注桩即旋喷桩的工作特点，通过上述施工方案的对比，可以看出采取旋喷桩与钻孔灌注桩相结合的复合基坑支护方式是最利于进行施工的方式。这种复合基坑支护方式在最大程度上打破了工程高度的限制，其优点在于节省空间占地面积小、施工震动小噪音弱同时减少泥沙含量，使施工成本大大降低，节约资金投入。
参考文献：
[1]王庆辉.钻孔灌注桩和旋喷桩在深基坑支护中的应用[J].山西建筑，2009，35（02）：112-113.
［2刘建航，侯学渊．基坑工程手册［M］．北京：中国建筑工业出版社，1997．
论文作者:徐海涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：浆液论文; 基坑论文; 高压论文; 导管论文; 速度论文; 钻孔论文; 深基坑论文; 《基层建设》2018年第28期论文;