高压旋喷桩试桩施工研究

高压旋喷桩试桩施工研究

张普查

身份证号码：43072319811108XXXX湖南长沙410000

摘要：近年来，我国市政基础设施建设飞速发展，对于工程质量的要求也在不断提高，地基加固是工程质量控制的重要环节，高压旋喷桩作为地基加固处理的重要方式，普遍用于市政道路。虽然高压旋喷桩施工工艺已相对成熟，但因地质、环境等存在差异，施工参数需根据实际情况进行调整。本文对高压旋喷桩的试桩施工进行分析，以供广大施工单位借鉴。

关键词：高压旋喷桩；试桩施工；研究

一、工程概况

某市政道路工程，主要工程内容有：路基、路面、桥梁、涵洞、附属工程等。其中路基软基处理是控制性工程，主要采用高压旋喷桩、水泥砂浆搅拌桩等加固措施。本标段的征拆已经完成，软基处理机械、人员已进场，已具备施工条件，现计划进行高压旋喷桩试桩，以便获取施工参数，指导大面积高压旋喷桩施工。

二、试验目的及工艺参数

1、试验目的

通过调整高压旋喷桩施工参数：水泥用量、水灰比、喷浆压力、提升速度、旋转速度，获取一定数量的不同参数条件下施工的桩，经过检测单位对单桩无侧限抗压强度及复合地基承载力进行检测，从质量、经济、高效等方面确定相应的施工工艺参数。

2、工艺参数

根据设计要求，试桩桩径0.5m、桩长12m~15.5m，桩间距1.5m，呈正方形布置，本次计划试桩12根，设置三排、四列。

试桩拟采用单管喷射注浆法，根据原设计参数，拟定以下3种参数进行施工：

第一排桩：水泥用量120㎏/m、高压水泥浆压力21MPa、水灰比：0.7：1、提升速度18cm/min、旋转速度20n/min。

第二排桩：水泥用量130㎏/m、高压水泥浆压力22MPa、水灰比：0.9：1、提升速度20cm/min、旋转速度21n/min。

第三排桩：水泥用量140㎏/m、高压水泥浆压力23MPa、水灰比：1.1：1、提升速度22cm/min、旋转速度22n/min。

3、试桩顺序

试桩时，先施工第一排桩，再第二排桩，最后第三排桩；采用跳桩施工。

三、施工准备

1、施工用水、用电。

工地附近有一处水塘，根据化验资料，水对混凝土无侵蚀性，可满足施工用水需求。施工现场配备1台120KW柴油发电机组。

2、试桩机械设备

钻机1台，高压注浆泵1台，浆液搅拌机1台，高压泥浆泵1台，120Kw发电机1台。

3、进场材料

采用南方PO42.5普通硅酸盐水泥，现场搭设水泥棚，四周做好排水措施，水泥底部垫高30cm，避免受潮。

四、施工工艺及方法

1、施工工艺，见下图。

旋喷桩施工工艺流程图

2、施工准备

（1）施工场地清理、平整，清除地表腐植土、推平。

（2）挖设排浆沟和临时泥浆存放池，挖设临时排水沟疏干地表水。

（3）准备旋喷桩机具、设备及材料。

3、设备安装

钻机基本就位后，调平安稳，将转盘、钻杆轴线对准桩位，对准误差控制在2cm以内，再调整钻架、钻杆，使钻杆垂直度控制在1.5%以内。安装浆液搅拌机、高压泥浆泵、输注浆管路等。安装完毕后，再次检查高压设备、管路系统，确保规格符合要求、连接密封完好。

4、设备试运转

设备安装完毕后，必须进行试运转，确保运转正常。试运转应满足下列要求：

（1）钻机（旋喷管）转速、提升速度符合规定值。

（2）输、注浆液管路、水管路畅通，无渗漏，闸阀使用正常。

（3）制、贮浆液设备的制备浆液能力满足注浆要求。

5、钻孔

采用旋喷管直接射水成孔法施工。

钻孔前，应测量每根钻杆长度，并按序用红油漆编号，并在最上一根钻杆壁上用红油漆标出深度控制红线。钻进深度控制，以地面水平测量和桩底标高为依据，确定钻杆入土深度。钻孔过程中必须做好成孔记录,成孔后倾斜度应小于1.5%。

6、水泥浆液制备

水泥浆液制备应在下旋喷管前1小时进行，随配随用。必须按已定配合比严格计量，采用制浆机均匀拌制，足量贮存备用。拌制好的水泥浆液必须经过严格过滤，除去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。旋喷过程中必须连续不停地搅拌，防止沉淀。

水泥用量控制：

（1）按方案确定每根桩水泥和水的用量,根据单桩水泥和水的总量分次拌制。

（2）每次拌制用水量在搅拌桶内做好标记，然后放水到搅拌桶标记后再放入定量水泥进行搅拌；搅拌时要充分搅拌均匀，然后放到储浆罐继续进行搅拌。浆液用高速搅拌机搅制，搅拌时间不小于30s。

7、旋喷成桩

（1）旋喷管在桩底部原地边旋转边喷射水泥浆液1min左右，边旋转喷管、边提升、边喷射浆液成桩。转速、提升速度、注浆泵泵压按设定参数进行控制。

（2）当发现喷浆量不足影响桩体固结质量时，应重复喷射处理，确保成桩质量。

（3）拆卸注浆管：旋喷注浆过程中需拆卸注浆管时，应先停止提升和旋转，再停止送浆，最后停机。拆管宜快，尽量缩短停泵时间。

（4）停泵后重新旋喷时，旋喷管必须插入已喷桩体中不小于20cm。

（5）当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1m开始，应慢速提升旋喷至桩顶，并在桩顶（再加0.5m）范围内复喷1min左右，确保桩顶质量。

8、喷射结束、拔管

旋喷注浆达到设计桩顶（再加0.5m）后，注浆泵继续送浆液，待水泥浆液从孔口返出后，即可停止送浆，抽取清水清理管路，然后停泵。

9、机具移位

机具移位采用导轨法进行。移位时，防止损坏已成桩的旋喷桩固结体。

五、高压旋喷桩施工质量检验

对旋喷桩的质量检验主要有：整体性、有效直径、垂直度、强度等。质量检验应在施工结束28天后进行。

1、检验方法

桩径：开挖检查；固结体整体性：钻芯或动测法；强度：钻芯或动测法；复合地基承载力：荷载试验。

2、检验结果

根据高压旋喷桩试桩情况，经开挖测量直径，第一排桩直径小于0.5m，且超出了允许偏差。第二排桩有单桩无侧限抗压强度或复合地基承载力不满足要求的现象。第三排桩各项质量检测均满足要求，建议采用以下施工参数：

PO42.5水泥用量140㎏/m、高压水泥浆压力23MPa、水灰比：1.1：1、提升速度22cm/min、旋转速度22n/min。

六、结束语

高压旋喷桩试桩确定的参数直接影响到后续高压旋喷桩施工的质量，完成试桩工作后应及时进行试桩分析以及总结的编制，并报设计、监理等单位审批，为指导后续大面积高压旋喷桩施工提供技术支持。

参考文献

[1]潘红才，陈志刚.高压旋喷桩施工参数的优化[J].建筑施工，2010.

[2]崔东林.高压旋喷桩施工技术参数的确定[D].建筑机械化，1996No.6.