摘要：高压旋喷桩施工技术已经在市政工程中应用越来越广泛，这种方法有着振动小、施工占地少、噪音小的特点。本文结合工程实例，就高压旋喷桩的施工要点进行了介绍。
关键词：高压旋喷桩；施工技术；质量安全
一、工程概况
东莞市厚街镇2015 - 2017 年截污次支管网工程（第一标段）位于东莞市厚街镇陈屋社区，主管分别沿旗鼓东路、松山路、金莹路自西向东铺设，主管道之间铺设3 条支线，拼接呈井字形，本段全长约5.02千米，设计管径为DN400 - DN800，管道埋设深度为1.65 m - 7.10 m，13座截流井。根据区域地质资料，地势东南高、西北低。该工程共有2561根高压旋喷桩，其中沉井支护加固桩2004根，注水桩194根，井底管底桩363根。
二、高压旋喷桩施工工艺
高压旋喷桩施工工艺及工艺流程图如下：
图1 高压旋喷桩施工工艺流程
三、高压旋喷桩施工工艺
（1）施工准备，场地平整
先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟。
（2）测量定位
首先采用全站仪根据高压旋喷桩的里程桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。
（3）机具就位
机具移动至指定桩位后，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5%。对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常
（4）钻孔、插管
采单管旋喷法施工，该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。
当第一阶段贯入土中时，借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉，直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水，至设计标高后停止钻进。
（5）浆液配置
桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。高压旋喷桩的浆液，采用普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1∶1，水泥浆比重1.49。
搅拌灰浆时，首先将水加入桶中，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。
喷浆时，拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。
（6）喷射注浆
在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。
旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。
喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，喷射时，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为260mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。
（7）桩头部分处理
当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。
（8）冲洗
喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞，管内、机内不得残存水泥浆。
重复以上操作，进行下一根桩的施工。
（9）补浆
喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
四、施工设备表
表1 主要机械设备配置表
五、高压旋喷桩施工质量控制
在施工期间，每一根桩都应有一份完整的质量检验单，施工人员在监理工程师签字后归档。施工过程中要通过对高压旋喷桩钻芯取样及荷载试验等一系列的质量检验方法确定工程桩能满足施工质量要求。
1、质量检验要求
高压旋喷桩施工质量检验要求应满足表2的要求。
表2 高压旋喷桩施工质量标准表
2、质量控制要点
（1）正式开工前应认真作好工艺性试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比。
（2）施工前，要求检查旋喷管的高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，合格后方可喷射浆液。
（3）制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。
（4）喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障，如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷。
（5）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
（6）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，避免出现断桩。
（7）旋喷过程中，应按要求作好施工记录。
（8）相邻两桩施工时间间隔不小于48h，间距不小于4～6m。
（9）高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。
（10）施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出。
（11）质量检验在旋喷注浆结束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、质量保证措施
为保证旋喷桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，采取如下质量保证措施达到施工质量目标。
（1）放注浆管前，先在地表进行射水实验，待喷射压力正常后，才能下注浆管施工。
（2）高喷施工时隔两孔施工，防止相邻高喷孔施工时串浆，相邻的旋喷桩施工时间间隔不少于48小时。
（3）采用32.5R普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定，水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。
（4）浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记，以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。
（5）施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定旋喷桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。
（6）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应小于260mm/min。喷浆过程应连续均匀，若喷浆过程中出压力骤然上升或下降，大量冒浆、串浆等异常情况时，应及时提钻出地表排除故障后，复喷接桩时应加深0.4米重复喷射接桩，防止出现断桩。
（7）高喷孔喷射成桩结束后，应采用含水泥浆较多的孔口返浆回灌，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶面下降，以保证桩顶标高满足设计要求。
（8）因地下孔隙等原因造成返浆不正常，漏浆时，应停止提升，用水泥浆灌注，直至返浆正常后才能提升。
（9）实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。
（10）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。
（11）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。
六、高压旋喷桩安全保证措施
贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的工作方针，建立以项目经理为主的安全保证体系。项目部按要求配置专职安全员，对整个工程实施过程进行监督检查。项目经理是项目安全第一责任人。
（1）安全生产责任制
在项目经理领导下，安全员、机长、班组长、操作工人，分工明确，责任到人，每一个工作岗位，逐级都制定完善的安全责任制，确保安全保证措施的层层落实。
（2）安全检查制度
定期进行安全检查，按照要求做到班组日检、工程处周检、公司月检，对在安全检查中查出的安全隐患，要求彻底整改，对不按要求整改的，坚决地进行停工整改。对各类违章行为及时纠正，并依照有关制度，作罚款处理。
（3）安全会议制度
施工期间由项目经理定期召开安全例会，会议对本工程近期内的施工安全情况作出评价，并研究本工程安全工作趋势和发展情况，布置下一阶段的安全工作措施，所有安全会议应形成纪要归档。
（4）安全技术交底制度
施工方案、技术措施每个部位工序施工前，由质安部门、技术部门组织对各管理人员及操作工人进行安全技术交底，并提出各个时期、各个工序的安全技术要求及安全注意事项。全员书面交底，签字归档。
（5）安全事故处理制度
现场发生任何安全事故，都遵循“四不放过”的原则进行处理，查明事故原因、事故责任者。对事故的责任者进行处理，达到教育大家的目的。及时制定整改预防措施，避免再次发生类似事故。按要求如实向上级汇报事故，积极配合和接受有关部门的调查和处理。
七、文明施工、环境保证措施
1、现场文明施工
（1）加强施工现场的管理，现场办公室及工棚设施要合理、方便、整齐、划一，工程一开工，文明施工的宣传标语要同步进场。施工现场各种材料及设施按平面图布置，做到整齐美观，保证施工现场道路畅通。
（2）建立以项目经理为组长的现场文明施工管理小组，设立一名专职文明施工员和一名兼职文明施工主管领导，负责现场文明施工，落实文明施工检查制度。
（3）施工现场防火、用电安全、施工机械及余泥外运，散体物料运输，严格执行国家或地方有关规范、规程和规定，禁止违章行为。
（4）施工现场分区设卫生负责人，专人管理专人清扫，垃圾分类堆放及时清理。
2、施工废水控制措施
（1）所有施工、生活废水在排放前必须取得相关部门的批准、同意。
（2）施工中产生的废弃泥浆必须经过沉淀池沉淀处理后，方可排入市政污水管，严禁直接排入市政污水管。废浆沉碴必须用密封的槽车外运，送到指定地点处置。
（3）各类土方、建筑材料运输车辆在离开施工现场时，为保持车容应清洗车辆轮胎及车厢，清洗废水应接入施工现场的临时排水系统。
3、施工粉尘控制措施
（1）在水泥搅拌过程中，水泥添加作业应规范，搅拌设施应保持密闭，防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸。
（2）运输车辆进出的主干道应定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。
（3）由于施工产生的扬尘可能影响周围正常居民生活、道路交通安全的，应设置防护网，以减少扬尘及施工渣土影响。
（4）装有建筑材料、渣土等易扬撒物资的车辆，车厢应用覆盖封闭起来，以避免运输过程中的扬撒、飘逸，污染运输沿线的环境。
（5）施工场地硬及时洒水防止扬尘，遇大风天气，场地内渣土应该覆盖。
4、施工噪声控制措施
（1）施工期间严格执行建筑施工噪声污染控制管理的相关规定。
（2）由于特殊原因须在夜间从事超标准的、危害居民健康的建设施工作业活动的，必须事先向作业活动所在地的环境保护主管部门办理审批手续，并向周围居民进行公告。
（3）根据施工项目现场环境的实际情况，合理布置机械设备及运输车辆进出口，搅拌机等高噪声设备及车辆进出口应安置在离居民区域相对较远的方位。
（4）合理安排施工机械作业，高噪声作业活动尽可能安排在不影响周围居民及社会正常生活的时段下进行。
（5）对于高噪声设备附近加设可移动的简易隔声屏，尽可能减少设备噪声对周围环境的影响。
（6）如发现有超标现象，应采取对应措施，减缓可能对周围环境敏感点造成的环境影响。
5、现场应急预案
（1）成立应急小组，项目经理施工中要全面管理，统一指挥，其他人员密切配合，协调有序。以对事故提前预防，事后及时处理，减少损失。
（2）制定常见故障应急预案，针对固结体强度不均匀、缩颈；压力上不去；压力骤然上升；钻孔沉管困难偏斜、冒浆等突发故障，制定预防措施及处理方法。
参考文献：
[1]《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
[2]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
[3]相关技术规范。
论文作者:郭建芳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
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