摘要：二重管高压旋喷桩在国内的止水帷幕中应用较为广泛，但施工中的沉管困难、不冒浆、固结体强度不均等问题时有发生。为保证施工质量和止水效果，在介绍二重管高压旋喷桩施工工艺的基础上，总结分析了其在施工中的常见问题与相应的预防措施，可为相关工程技术人员提供经验借鉴。
关键词：二重管高压旋喷桩 止水帷幕 施工难题 预防措施
1二重管高压旋喷桩的施工工艺流程
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二重管旋喷桩施工示意图如图1，其流程是：施工前准备-引孔钻机就位并校正-旋喷钻机就位-下置旋喷钻具管-自下而上旋喷作业-拆管冲洗-至桩顶设计标高-旋喷钻机移位-补浆-旋喷桩成型。
1.1 钻机定位及钻孔
当移动旋喷台车到达指定位置时, 需对钻头方向进行调整, 与孔位中心对齐, 找平并稳固机身, 保证立轴铅锤, 与正桩中心的偏差不得大于5cm, 而钻杆的垂直度偏差也需控制在15范围内。当桩机到达指定位置时, 需对设备运行性能进行检查, 保证喷嘴通畅, 压力符合施工要求。在钻孔前需对孔位进行测量放点, 当钻机稳固后再施工。钻孔孔位偏差需控制在5cm范围内, 钻孔孔斜需控制在1%范围内。
1.2制备水泥浆
当桩机发生位移, 则需要按照设计的配比方案进行水泥浆制作。需先在桶中添加适量的水, 然后倾倒出水泥, 使用搅拌机进行搅拌, 后开启搅拌桶底部的阀门, 经过筛网进行过滤, 后进入浆液池,需定期对浆液比进行检查, 保证其符合设计要求。
1.3 高喷灌浆施工
(1) 提升喷浆管、搅拌。当喷浆管到达下沉设计位置时需立即停止施工, 旋转不得中停, 而高压泥浆泵的压力需增加至设计值, 喷浆与旋转同时进行, 且需按照设计速度进行钻杆操作调整。当钻杆到达设计位置时, 需要与高压管相连接, 启动泥浆泵、空压机以及钻机, 同时需通过专业设备对压力以及风量进行控制, 当达到0.5MPa、3m3/min时可开始提升, 当旋喷桩定达到标高位置即可停止。
(2) 桩头控制。当旋喷桩提升至桩顶部位置时, 需缓慢提高旋喷
速度, 持续30s后再向上提升0.5m, 至桩顶。其次, 若施工现场有砾石,则需要重新搅拌并施工。按照如上步骤重复施工。然后, 清洗, 在浆液罐中添加适量的水, 启动高压泵, 对管内残余的水泥浆进行清洗。
2常见问题及其预防措施
2.1 钻孔沉管困难、偏斜
2.1.1 主要原因
2.1.2 预防措施
1）遇地下障碍物或埋藏物时，应该要及时清除或者移动桩位。确定桩位之后，应该在钻孔的一定范围内进行钎探，以确定桩位处是否有地下障碍物或埋藏物。如果有地下障碍物或埋藏物且可以进行挖掘，应及时挖掘和移除；如果没有挖掘条件，则及时移动桩位，并调整桩间距。
施工前，应先进行场地整平，以确保钻机安装的水平和稳定性，并确保钻机在喷射灌浆施工过程中不倾斜或移动；同时，在施工过程中应密切观察钻机的水平和垂直度。若发生倾斜，则应先停止工作，将机身垫平后再作业。
3）施工前，应检查钻杆的垂直度，不应使用垂直度不符合要求的钻杆。
2.2 旋喷注浆冒浆过大
2.2.1主要原因
喷射压力不够，喷嘴孔径过大，提升和旋转钻杆速度过慢；有效喷射范围与注浆量不相适合应，造成冒浆量过大。
2.2.2 预防措施
1）适当减小喷嘴直径，增大喷射压力。
2）用高压泵来增大喷射压力。
3）加快灌浆管的转速和提升速度，减少因转速和提升速度慢而造成的喷浆量损失。
2.3 旋喷注浆完全不冒浆
2.3.1 主要原因
土层中有较大的空隙，使浆液漏失，引起不冒浆。
2.3.2 预防措施
在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间。
2）增加空隙部位的灌浆量，等到填满空隙后再正常喷射灌浆。
2.4 旋喷固结体强度不均、颈缩
2.4.1 主要原因
1）喷射方法和注入参数没有根据工程地质条件的变化进行调整。
2）在喷射灌浆过程中，灌浆设备发生故障，导致喷射灌浆施工中断。
3）在喷射灌浆过程中，灌浆管的转速和提升速度与喷射灌浆量不一致，导致旋喷成桩直径不一致。
4）在喷射灌浆过程中，喷射浆液与切割下来的土壤颗粒混合不充分且不均匀，直接影响旋喷桩加固土体处理的效果。5）在喷射灌
浆过程中，如果遇到硬土，很容易发生直径变小的现象。
2.4.2 预防措施
1）在正式旋喷灌浆之前，施工人员应该根据工程地质条件进行试喷试验，并且选择科学合理的喷射方法和喷射参数。
2）在喷射灌浆施工前，应进行水压、灌浆和气压试验。在喷射灌浆设备正常后即准备制作浆液，以避免机械故障导致喷射灌浆的中断。
3）在搅拌水泥浆的过程之中，应该采用筛网及时去除水泥团块等杂质，避免因为杂质而引起的高压泥浆泵管道堵塞。
4）在灌浆过程中，应密切观察浆料的初凝时间、注浆量、提升速度和转速等参数是否符合设计要求。若出现异常，应及时调整相应技术参数，使喷浆量均匀稳定，从而保证固结体均匀。
5）如遇坚硬土体，可采取复喷或定位旋喷的方法来确保旋喷桩的直径。
6）严格把控水泥浆液的稠度和水灰比。
7）在喷射灌浆过程中，喷嘴孔会被水泥浆磨损而导致孔径变大，从而使喷射压力降低。当喷嘴磨损严重时，应及时更换。
3结语
高压旋喷桩应用广泛，具有许多优点，但对施工设备和施工操作人员有较高的要求。本文总结了高压旋喷桩施工过程中常出现的问题及其相应的预防措施，可为相关工程技术人员参考借鉴，从而确保高压旋喷桩对地基处理的加固效果。
参考文献：
[1]石立军.“新二管法”高压旋喷桩在止水帷幕施工中的应用[J].广东科技, 2010, 19 (6) :147~148.
[2]GB2002-2001, 岩土工程勘察规范[S].
[3]地基处理手册[M].中国建筑工业出版社.2000.
论文作者:吴辉丹
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
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