广东省源天工程有限公司 511340
摘要：在广东省中山市南头镇穗西泵站工程的基坑支护及基础处理过程中，采取了高压旋喷桩的施工技术。为了使本工程中的高压旋喷桩能规范、科学合理、高质量的进行全面施工，采取了先试桩的方式，确定各项参数，并为后期施工提供依据。通过现场试桩进一步探明了地质情况并了解了质粉砂等土层内的成桩情况，最后确定了适宜的旋喷参数与施工方法，为高压旋喷桩施工提供依据，积累施工经验。高压旋喷桩在本工程基坑支护及基础处理中的运用，缩短了施工时间，节省了施工成本，确保了基坑的安全，对今后类似的基坑支护及基础处理施工有较好的参考和指导作用。
关键词：水利工程；基坑支护；基础处理；高压旋喷桩；应用
1、项目概况
1.1工程简介
中山市南头镇穗西泵站工程建设地点位于中山市文明围南头镇穗西涌口段。主要使用功能以排洪涝、防洪（潮）为主，兼顾灌溉、引水的中型水利工程。本工程属III等中型工程，泵站及水闸主要建筑物为3级，泵站排涝标准按20年一遇最大24小时暴雨所产生的径流量1天排干设计，设计排涝流量为22.5m3，总装机流量为1890KW。
1.2工程地质情况（土层自上而下）
1.2.1淤泥质土层
淤泥质土为深灰色，流塑，土质较均匀，具有层理，夹薄层粉砂，含有机质，具腥臭味。该层在场地内普遍分布，层厚1.40m~6.60m，层顶埋深0.00m~7.20m。
1.2.2淤泥质粉砂层
淤泥质粉砂为浅灰色，饱和，松散为主，级配差，主要矿物成分为石英、长石，含少量有机质，具有层理，夹薄层粘土。该层在场地内普遍分布，层厚7.10m~17.10m，层顶埋深2.2m~10.80m。
1.2.3淤泥质土层
淤泥质土为深灰色，饱和，流塑~软塑状，土质不甚均匀，局部夹有薄层状粉砂，含有机质，具腥臭味。该层在场地内普遍分布，层厚6.70m~32.80m，层顶埋深12.3m~24.80m。
1.2.4淤泥质粉砂层
淤泥质粉砂为浅灰色，饱和，稍密为主，级配差，主要矿物成分为石英、长石，含少量淤泥质土。该层层厚2.80m~17.60m，层顶埋深26.90m~37.60m。
1.3基坑支护设计方案
本工程的基坑为深基坑，其中泵站基坑开挖至-4.95米高程，开挖深度约10.95米；水闸基坑开挖至-3.0米高程，开挖深度约9.0米。根据设计图纸及相应的地质情况，本工程采用高压喷射注浆技术进行桩基础和地基加固，施工位置在钻孔灌注桩排桩挡墙后和U形板桩墙前脚处，桩长为5~12m，桩数约490条，采用单管法施工。
2、高压旋喷桩试桩
2.1试桩目的
为了使本工程中的高压旋喷桩能规范、科学合理、高质量的进行全面施工，采取了先试桩的方式，确定各项参数，并为后期施工提供依据。通过试桩将进一步探明地质情况；确定合理的灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间；确定搅拌下沉、提升速度、重复搅拌下沉和提升速度；确定水泥掺量、灰浆稠度（水灰比）、工作压力；检验施工设备及选定的施工工艺；通过试桩还可以熟练掌握高压旋喷桩施工工艺和施工流程，为高压旋喷桩施工提供依据；同时也为高压旋喷桩成桩后的质量检查检测提供指导性作用。
2.2高压旋喷桩试桩
按照设计图纸及规范《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012的要求，在施工现场取原状土样，选地架设桩机进行试桩。试桩数量为3根，试桩直径600mm。试桩桩顶高程2.20米，桩底标高分别为-5.0米，施工桩长7.20米，停浆面标高2.20米。根据相关施工定额要求，试桩水泥掺量拟分别按提升速度0.20m/min（225kg/m）、0.18m/min（250kg/m）、0.15m/min（300kg/m）来调整最佳施工参数。试桩完成后进行成桩工艺试验，检验成桩效果，待成桩完成并检验合格，参建各方根据试桩成果共同确定最佳参数，确定高压旋喷桩各项参数，正式进行大面积高压旋喷桩的施工。（高压旋喷桩试桩如下图1、图2所示）
3、高压旋喷桩施工方法
3.1高压旋喷桩施工工艺流程
施工放线、定桩位→桩机就位→钻孔→插管→旋喷作业、注浆→成桩→冲洗→移动旋喷桩机至下一桩位。
3.2高压旋喷桩施工工艺
3.2.1施工放线、钻机就位
高压旋喷桩的中心位置，除参照测量放线的资料外，应以开挖探桩后确认的桩缝为准，以防受桩位的测量累积误差和钻桩施工误差的影响，孔位误差不得超过5cm。高压旋喷桩机严格按设计并经确认后的孔位去对中，保持钻机垂直，施工时旋喷管的允许倾斜不大于0.50%。
3.2.2钻孔
钻孔的目的是为了将喷射管插入预定的土层中，钻进时，遇旧基础或钻孔桩的扩散体，应先排障或用取芯钻具钻进，并保证孔位偏差不得大于50mm。
3.2插管
钻孔完毕后，拔出钻杆，移开钻机，单管旋喷设备就位，对准孔位和调节器校好垂直度后，将喷射管插入地层预定深度。在插管过程中，为预防泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1Mpa。水压过大，易将孔壁射塌。
3.2.4旋喷作业
当旋喷管插入设计预定的深度后，由下而上进行喷射作业，直至设计的桩顶深度。施工人员必须时刻注意检查和控制风压及注浆压力、注浆的流量、浆液的水灰比、旋喷机的旋转速度、提升速度、浆液的初凝时间等，并做好施工记录。拆卸旋喷管时，应先停止提升和旋转，后停浆；拆管后继续旋喷时，应先喷浆后提升。
3.2.5冲洗
卸下的旋喷管应及时清洗干净；旋喷作业完成后，应把旋喷管、高压管、高压泵等机具清洗干净，不得残存水泥浆；通常把浆液换成清水，在地面上喷射，以便把泵内、管内的水泥浆液排除干净。
移动旋喷桩机至下一根旋喷桩施工。
4、质量检验
4.1高压旋喷桩施工质量检查及控制指标
4.1.1对已成桩7d的桩体，要随即按规定频率挖出桩头，用卷尺对桩径、桩距进行检测。对无争议的桩主要检测以下三个方面：
（1）破去桩头0.3m~0.5m表层水泥土后，进行外观检测，主要检测桩体外观是否圆顺，水泥土搅拌是否均匀。
（2）因水泥浆液固结后将有不同程度的固化收缩，这样将形成一个凹形桩头，一般凹深为0.2m~0.8m。出现这种情况时可以用标号不低于M7.5的砂浆将凹形桩头填筑饱满。施工时应保证填筑和桩头连接良好。
（3）根据规范规定的频率用轻便触探仪或者压板检测桩头，若7d强度达不到设计要求时，则在28天后通过钻芯取样确定。
4.2高压旋喷桩质量检查及控制指标
5、结束语
综上所述，高压旋喷桩施工方法，工艺简单，可操作性强，使用范围广，降低了施工成本，具有良好的经济效益和社会效益。高压旋喷桩施工技术在穗西泵站工程中的成功使用，既提升了软弱地基的承载水平，突破了施工现场狭窄的不良条件，增强了组合桩型的整体支护能力，提高了基坑的安全性。本技术对类似工程施工有一定的参考作用，具有广泛推广的价值。
参考文献
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论文作者:毛成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
标签：高压论文; 基坑论文; 淤泥论文; 桩头论文; 泵站论文; 喷管论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第7期论文;