浅谈旋喷桩施工质量控制
随着现代化建设的发展，建设用地紧张。近年来地下使用面积在逐步的加大，为了解决地下基坑支护与已建结构物的基坑连接形成一个整体，同时满足基坑连接部位不渗漏要求等，旋喷桩得到广泛的运用。
旋喷桩主要机理和应用范围：
高压喷射灌浆是利用高压水或高压浆液形成的高速射流冲击、切割土体，并充填水泥浆液掺混其中形成柱桩或板墙的凝结体，用以用于硬接头处理、地质条件复杂、土质硬深沉搅拌桩施工不了的地质、回填土土层较厚，障碍物多的地质,基础防渗或提高地基承载力，旋喷在地层中形成圆桩体；摆喷形成板墙状凝结体；单管法是喷射水泥浆单种介质；双管法是水泥浆和压缩气同轴喷射以增大桩径；三管法是水、气、浆三种介质射流以增大桩径。
旋喷桩的特点：
旋喷桩与混凝土防渗墙相比造价低施工速度快，与深层搅拌桩相比可以克服地下障碍物的影响，适应性比较好。
我们工程旋喷桩采用“三重管法”施工，桩径Φ
旋喷桩工作参数参考值如下：水泥浆的水灰比1：1.0，喷浆压力为2MPa，喷浆量为100～150L/min，气压0.7MPa，风量为
一、 主要做好施工方案，有效的按施工组织设计组织施工。
1）、根据地质部门提供的地质勘察报告，该工程地质情况具体如下：
1、岩土层结构分布特征
拟建场地表层为人工填土，其下为全新统（Q4）河流相新近沉积的粉质粘土、淤泥质土，粉细砂、中细砂等，下部为更新统（Q3）沙砾土，底部为白垩系上统浦口组（K2P）风化基岩。在勘察深度内，拟建场地岩土层可分为八大工程地质层，十三个亚层，现自上至下分述如下：
①杂填土（Q4ml）：灰褐色夹杂色，松散，稍湿，主要由建筑垃圾及少量生活垃圾混粉质粘土组成，局部为素填土；在原鱼塘处底部分布0.30～
②1粘土（Q4al）：灰黄色-灰色，饱和，软-可塑，中高压缩性。无摇振反应，刀切面光泽，干强度与韧性中等偏高。局部夹薄层粉土。该层局部缺失，层顶埋深1.20～
②2粉土（Q4al）：青灰色，饱和，稍密，中高压缩性。摇振反应较快，刀切面粗糙，干强度与韧性低。夹薄层粉质粘土。该层局部分布，层顶埋深1.50～
③1淤泥质粉质粘土夹粉土（Q4al）：灰色，饱和，流塑，高压缩性。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度与韧性中等。粉土呈薄层状，单层厚度2
③2粉土夹粉质粘土（Q4al）：灰色，饱和，稍密，中压缩性。摇振反应较迅速，刀切面粗糙，干强度与韧性低。粉质粘土呈薄层状，分布不均，局部夹薄层粉砂。该层整个场区均有分布。层顶埋深7.20～
④1粉砂夹粉土（Q4al）：青灰色，饱和，稍密，中高压缩性。矿物成分以长石、石英为主，含少量白色云母片。该层为过度层，土质不均，夹薄层状粉质粘土。层顶埋深12.20～
④2粉砂（Q4al）：青灰色，饱和，中密，中低压缩性。矿物成分以长石、石英为主。具水平沉积层理，含少量腐植物。层顶埋深15.90～25
④3粉细砂（Q4al）：青灰色，饱和，中-密实，中低压缩性。矿物成分以长石、石英为主。具水平沉积层理，局部夹少量粉砂、粉土。层顶埋深24.20～33
⑤粉质粘土（Q4al）：灰色，饱和，可塑，中压缩性。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度与韧性中等。层顶埋深44.90～47
注：⑤粉质粘土以下土层在这里就不一一介绍了。
二、高压喷射注浆支护壁施工过程控制要求
（一）机具设备及材料要求
1、高压喷射注浆法主要机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。
三重管系以三根互不相通的管子，按管径大小在同一轴线上重合套在一起，用于向土体内分别压入水、气、浆液。内管由泥浆泵压送2MPa左右的浆液；中管由高压泵压送20MPa左右的高压水；外管由空压机压送0.5MPa以上的压缩空气。空气喷嘴套在高压水喷嘴外，在同一圆心上。三重管由回转器、连接管和喷头三部分组成。回转器指三重管的上段，内安有支承轴承，当钻机转盘带动三重管旋转时，回转器外部不转内部转；连接管是指三重管的中段，为连接水、气、浆液的通道，旋转是由钻机转盘直接带动连接管使整根三重管旋转，根据旋喷深度可将多节连接管接长；喷头是指三重管的下段，其上装有喷嘴，是旋喷时向土层中喷射水、气、浆液的装置，也随连接管一起转动。喷嘴制造材料为硬质合金管，D0≈
浆液搅拌可采用污水泵自循环式的搅拌罐或水力混合器。
辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存、运输系统以及各种管件、阀门、接头、压力流量仪表、安全设施等。
2、材料
水泥：采用强度等级为PO：32.5水泥，经复试合格后。按设计要求配制水泥泥浆，水灰比为1：1～1.5：为消除离析，施工时采取技术措施，再加入水泥用量3%的陶土、0.9‰的碱。浆液宜在旋喷前1h以内配制，使用时滤去硬块、砂石，以免堵塞管路和喷嘴。
（二）施工要点
1、三重管旋喷法施工工艺流程：振动沉桩机就位，放桩靴，立套管，安振动锤→套管沉入设计深度→拔起一段套管，卸上段套管，使下段露出地面（使h＞要求的旋喷长度）→套管中插入三重管，边旋、边喷、边提升→自动提升旋喷管→拔出旋喷管与套管。
2、施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。要求钻机安放保持水平，钻机保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。
3、高压注浆法施工程序为：机具就位→贯入注浆管、试喷射→喷射注浆→拔管及冲洗等。
4、三重管法施工须预先用钻机或振动打桩机钻成直径
5、在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，插入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射注浆。如因塌孔插入困难时，可用低压（2MPa）水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料包裹，以免泥土堵塞。
6、喷嘴直径、提升速度、旋喷速度，喷射压力、排量等旋喷参数见下表，或根据现场试验确定。
旋喷施工主要机具和参数
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项目 |
三重管法 |
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参数 |
喷嘴孔径（mm） 喷嘴个数 旋转速度（r/min） 提升速度（mm/min） |
Φ2～3 1～2 5～15 50～150 |
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机具性能 |
高压泵 |
压力（MPa） 流量（L/min） |
20～40 60～120 |
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空压机 |
压力（MPa） 流量（L/min） |
0.7 1～3 |
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泥浆泵 |
压力（MPa） 流量（L/min） |
3～5 100～150 |
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浆液配合比： 水：水泥：陶土：碱 |
（1～1.5）：1：0.03：0.0009 |
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7、当采用三重管法旋喷，开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，在一般情况下，压缩空气可晚送30s。在柱底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。
8、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，应体制提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。
9、当处理既有建筑地基时，应采取速凝浆液或大间隔孔旋喷和冒浆回灌等措施，以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象，影响被加固建筑及邻近建筑。
10、桩喷浆量Q（L/根）可按下式计算：
Q= (H/v)·q·(1+β)
式中：H— 旋喷长度（m）；
v— 旋喷管提升速度（m/min）；
q— 泵的排浆量（L/min）；
β— 浆液损失系数，一般取0.1～0.2。
旋喷过程中，冒浆量应控制在10%～25%之间。对需要扩大加固范围或提高强度的工程，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再喷一遍或两遍水泥浆。
11、喷到桩高后应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。相邻两桩施工间隔时间应不小于48h，间距应不小于4～
三、高压喷射注浆地基施工事后（验收）控制要点
1、工程施工前应检查水泥，外掺剂等原材料的质量，桩位，压力表、流量表的精度和灵敏度，高压喷射设备的性能。
2、工程施工中应检查预先设定的施工参数（压力、水泥浆量、提升速度 、旋转速度等）及施工程序。
3、工程施工结束后，应按有关规定检验桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体质量。桩体质量检验应在施工结束后28d进行。
4、高压喷射注浆地基质量检验标准应符合下表的要求：
高压喷浆注浆地基质量检验标准
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项目 |
序号 |
检查项目 |
允许偏差或允许值 |
检查方法 |
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单位 |
数值 |
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主控项目 |
1 |
水泥及外掺剂数量 |
符合出厂要求 |
查产品合格证书或抽样送检 |
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2 |
水泥用量 |
设计要求 |
查看流量表及水泥浆水灰比 |
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3 |
桩体强度或完整性检验 |
设计要求 |
按规定方法 |
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4 |
地基承载力 |
设计要求 |
按规定方法 |
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一般项目 |
1 |
钻孔位置 |
mm |
≤50 |
用钢尺量 |
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2 |
钻孔垂直度 |
% |
≤1.5 |
经纬仪测钻杆或实测 |
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3 |
孔深 |
mm |
±200 |
用钢尺量 |
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4 |
注浆压力 |
按设定参数指标 |
查看压力表 |
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5 |
桩体搭接 |
mm |
＞200 |
用钢尺量 |
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6 |
桩体直径 |
mm |
≤50 |
开挖后用钢尺量 |
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7 |
桩身中心允许偏差 |
|
≤0.2D |
开挖后桩顶下 |
||
在本工程施工过程中，严格按照国家相关技术规范组织施工，所有旋喷桩经检测合格，所有桩身结构完整，开挖后无一处有渗漏现象，桩身质量满足设计要求，桩位偏差符合验收规范要求。
田文才、谈旭亮