高壓旋噴樁施工總結大全11篇

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隨著建筑行業和建筑施工技術的發展，基坑工程開挖的深度和面積也不斷增加，這給基坑工程的施工技術帶來了更高的要求，特別是在基坑防滲止水的要求更為嚴格，因此，越來越多的新技術得以應用。而高壓旋噴樁是利用高壓把漿液從噴嘴噴射出來，沖擊破壞土層，漿液和土充分攪拌混合，形成一個由圓盤狀混合物連續堆積的柱體，通過旋噴樁和護坡樁之間相互搭接，形成一道連續的止水帷幕，來隔斷地下水進入施工區域，保證基礎施工的順利進行。為更好的應用該技術，下面，就結合工程實例，對高壓旋噴樁的施工技術進行探討。

1 工程概況

某建筑工程，主建筑基坑開挖深度12.54m。副建筑基坑開挖深度11.32m，裙樓基坑開挖深度9.45m。基坑總開挖周長約458m，開挖面積約12472.2㎡。

2 地質條件

場地自上而下依次劃分為：①人工填土層（Qml）本層以素填土為主，灰色、灰褐色、灰黃色等為主，主要由組成物為人工堆填粘性土以及砂粒等，欠壓實～稍壓實，堆填砂結構較松散。②種植土層（Qpd）灰褐色、黃色等為主，主要組成物為粘性土、粉細砂及植物根系。③第四系沖積層（Qal）該層按土質。④第四系殘積層（Qel）本層分布不廣泛，為燕山三期（rs2（3））花崗巖風化殘積而成，主要為砂質粘性土、礫質粘性土，淺黃間紫灰白色，黃褐色、灰褐色，濕，硬塑狀為主，局部可塑狀，由粘粒、粉粒組成，含5～25%的石英質砂礫，大小多為2～3mm。

3 施工方案

3.1 方案設計

設計采用1.3m/1.4m間距灌注樁結合φ600mm單管高壓旋噴樁止水，理論上會在每個灌注樁之間形成滲漏通道。應采用噴射半徑較大的雙管或三管高壓注漿方式。考慮到淤泥質粉質黏土層，雙管高噴注漿方式應作為首選。

由于設計鉆孔灌注樁與旋噴樁樁頂高程均在地下4.0～5.0m，旋噴樁施工時施工面仍不具備開挖條件，導致旋噴樁施工必須完全依靠坐標定位于灌注樁之間，極易出現偏差。通過開挖后的檢查，灌注樁與旋噴樁樁位均有不同程度的偏差出現，增加了止水盲區的出現。旋噴樁施工應在開挖到灌注樁樁頭位置后進行，既保證了鉆孔位置的準確，減小了遇到地下障礙物的情況，也使鉆孔垂直度更加有保障，后期增補的三管高壓擺噴墻便是如此。

3.2 優化方案

雖然目前基坑防滲已達到預期目的，但由于重復施工增加了施工費用。結合原設計及后期處理方案，并考慮到工程造價等因素，總結出另一止水帷幕設計方案：高壓噴射注漿方式采用雙管擺噴，形成最小400mm厚的防滲墻。具體布置如圖1所示。

3.3 支護方案

采用復合式支護結構，其中，在標高－6.0m以上采用土釘墻作為支護結構，在標高－6.0m以下采用鉆孔灌注樁（樁間加單管高壓旋噴樁）預應力錨桿（錨）作為支護結構。鉆孔灌注樁間距1.3m/1.4m，高壓旋噴樁設計樁徑60cm。灌注樁軸心向基坑外偏移15cm，作為高壓旋噴樁軸心。

4 施工難點

盡管在施工前期做了大量的準備工作，全程采用全站儀跟蹤測量放樣，但仍遇到以下施工難題。

1）地下障礙物較多

在施工過程中發現地下有較大的片石和早期建筑的混凝土梁，給鉆孔造成很大困難。當障礙物較淺時，采用先開挖回填后再施工的辦法；當障礙物較深時，采用金剛石鉆頭穿過障礙物，在噴漿時在障礙物附近復噴兩次，盡量保證其周圍土體防滲能力，如圖3所示。

2）混凝土灌注樁“大肚子”現象嚴重

由于混凝土灌注樁施工工程中同樣存在受地下障礙物影響的問題，鉆孔完成后很容易在障礙物附近形成一定體積的塌孔，以致在混凝土灌注過程中造成超方而形成混凝土大肚子。由于大肚子混凝土一般都體積較大且有一定深度，當出現大肚子混凝土在旋噴樁樁位時，不可簡單采用穿過的辦法施工。一般采用將旋噴樁樁位向基坑外側偏移，并增補1根旋噴樁的方法施工（見圖2）。從而避開“大肚子”混凝土，可以保證旋噴樁的止水效果。

5 單管高壓旋噴樁施工

5.1 施工試驗

為保證施工質量，合理選定施工參數。正式開工前，根據不同的施工參數做3根試驗樁，噴至地面，待終凝3d后外開觀察樁體質量。具體施工參數如表1所示。

5.2 施工參數

根據樁體質量，最終選定如下施工參數：①旋噴壓力27～29MPa；②漿液密度1.42kg/L（換算水灰比1.25∶1）；③提升速度19cm/min。

5.3 施工工藝

旋噴樁施工采用鉆噴分離施工工藝，采用地質鉆機鉆孔，高噴臺車連續噴漿。施工流程：孔位布置鉆孔制漿噴射作業空孔回灌。

6 灌后檢查存在的問題及處理

6.1 檢查情況

開挖前根據抽水試驗，坑內井平均降深約4m，測得整個基坑（開挖周長560m）滲漏達500m3/h。

6.2 滲水原因

由于設計灌注樁間距多為40cm，旋噴樁與灌注樁理論搭接只有8～9cm，且基巖普遍深達21～22m，即使不考慮受鉆孔灌注樁垂直度以及地下障礙物等多方面因素影響，高噴鉆孔按照規范1%嚴格控制垂直度，仍在8～9m以下就會出現封堵缺口，造成每個灌注樁間均有滲漏通道。

6.3 處理方法

由于基坑開挖較深，最深處接近挖到基巖，現只是降4m左右水深，滲水達到500m3/h。且周邊環境基本不允許坑外降水。如不進一步采取防滲措施，基坑無法開挖。為了使基坑順利開挖，建議在冠梁外側5cm、兩鉆孔灌注樁中間增設1個三管高壓擺噴漿孔，進行三管高壓擺噴灌漿并與兩側鉆孔灌注樁相接，底部插入基巖50cm，上部到18.6m高程（冠梁底部），形成一道厚度不小于20cm的高噴防滲墻，如圖2所示。

施工中將所有灌注樁均用反鏟挖出1m左右，準確找出灌注樁實際樁間中點，放出高噴孔孔位，施工中嚴格按照施工參數進行三管擺噴灌漿施工。

6.4 處理效果

整個基坑大面開挖深13.2～15.5m，最深處達21m（挖到基巖），整個開挖暴露面地下水位以下無一處滲水，整個基坑開挖結束，坑內最多只起用5～6臺80m3/h深井泵斷續抽水，開創了南昌地區深基坑不用坑外降水的先例。

7 結語

實踐證明，高壓旋噴樁是一種經濟有效的防滲止水技術，切實保證了基坑施工進度和質量。通過本工程的成功應用，在一定程度上拓展了高壓旋噴樁的應用前景，為今后類似工程的施工有一定的借鑒作用。

篇（2）

中圖分類號：TU471.8 文獻標識碼：A

高壓旋噴樁作為公路路基施工最有效的方法之一，它是在化學注漿的條件下，使用高壓射流切割技術。在實際利用中，高壓噴射設施具有體積小、設備簡單、占地面積不大，高度只有3.0到4.0米，并且能在各種低矮或者狹窄區域施工的技術。在不中斷的吊車運營和生產運營中，具有材料便宜、操作簡單、效率高、加固效果良好等優點。適用于厚度為14米以上的軟土層，或者軟土塑性高、含水率高、強度低、穩定性差、壓縮性高、沉降后要求高的軟基工程。

軟土性質以及高壓旋噴樁施工工藝

軟土性質和工程影響

根據軟土形成工程可以分成：內陸湖盆、河灘沉積、沼澤沉積與沿海沉積四種類型。變形破壞作為軟土地基最常見的地質問題，由于抗剪強度、承載力有限，在長時間作用下，很容易發生由于強度喪失，對路基造成損害。由于軟土變形沉降量大，具有很高的壓縮性，所以經常出現變形損壞或者開裂。由于軟土含水量較大，大部分超過或者接近流塑、軟塑狀態；在建筑荷載排水不暢，強度增長有限的過程中，沉降時間延長，從而對工程質量和建設造成影響。另外，由于軟土結構相關復雜，在不均勻垂直、平面分布中，極容易發生沉降，讓建筑結構出現破壞或者裂縫現象。

高壓旋噴樁施工工藝

工藝原理

高壓旋噴樁作為高壓噴射技術之一，高壓噴漿是用鉆機在預定地點進行鉆孔，再將帶有噴嘴的注漿管放到孔底，通過20MPa的高壓泵讓漿液從噴嘴流出；在土體連續集中工作中，提高邊旋轉邊和注漿管，進而形成圓柱或者壁狀混合物，最后凝固成固結體，進行地基加固或者地下防滲工作。

由于高壓噴漿速度快、流量大，對任何土質都有強大的攪動作用和沖擊力。經過大量應用實踐，該法對淤泥質土、淤泥、粘性土、黃土、碎石土以及人工性填土都有良好的應用成果。目前的處理深度已經超過30米。對于植物根莖繁雜、塊石較大的地基，由于噴射流自身因素限制，處理效果不太理想；對于過多有機值得土層，必須根據現場試驗，明確適用范圍。

施工準備

在三重管施工中，高壓噴射鉆機一般選用SH-30或者XJ-100型淺孔鉆孔；如果地基中含有厚度不高的沙礫，則選用76型震動機處理。對于二重管法或者單管法的高壓泥泵，一般使用SNC-H300水泥漿處理。由于高壓噴射注漿壓力越大，處理效果就越好，因此以上設備都能滿足技術要求，氣流壓力一般控制在0.7MPa，高壓水流和水泥漿液壓力始終低于20MPa，低壓灌漿壓力在1.0MPa左右，旋轉速度為10到20r/min，鉆桿速度為0.1到0.25m/min之間。注漿材料一般使用32.5或者42.5號的硅酸鹽水泥。按照工程施工需要，也可以在水泥中摻入適量摻合料和外加劑，進而改善水泥性能；例如：氯化鈣、水玻璃有早強速凝作用，粉煤灰作為摻合料，三乙醇胺、沸石粉可以作為防凍劑等。

施工工藝

在鉆孔就位后，為了保障鉆孔預定深度，可以利用旋轉震動或者地質鉆孔的方式進行。當鉆孔機順利成孔后，使用錘擊或者旋轉震動的方法保障注漿深度。當注漿管到達預定深度后，御管噴射長度必須大于100毫米；對于同層土進行噴射，可以通過結題強度，在頂部或者底部進行復噴，保障處理質量。當注漿管順利拔出后，再重復上列施工工序。

高壓旋噴樁質量控制

在海拔為1.5到3.8米的海岸線中，該工程要求建立在公路主干線和交叉線上。公路沿線有魚塘、堤壩、道路路基和農鎮覆蓋不等的人工雜土，其他地段為亞粘土、淤泥質土和淤泥等不良土質。根據該地軟土性質，旋噴樁間距為1.95米，場外間距為1.8米，以三角形呈現。旋噴樁水泥使用P.C32.5號的硅酸鹽水泥，用量始終在230千克每立方米，旋噴樁深度始終低于10到12米的軟土深度，加固深度微微-12米到-16米之間。

為了保障工程施工質量，本項目根據設計要求和土質情況使用對應的施工機具和方法。旋噴速度、噴灰量、壓力作為影響成樁質量的主要因素，施工前必須根據相關參數標準，做好記錄工作。孔位由專門的負責人進行防線定位，同時鉆孔前必須對其進行孔位復核，并且誤差始終在5厘米以內通過技術負責人對鉆孔深、注漿深度進行審核，讓鉆孔垂直度始終不會超過設計標準。在流量與壓力控制中，如果壓力下降、上升超過工程標準，都是注漿管異常現象造成的，具體原因可能是漏漿、接頭松動或者堵孔，針對這種現象必須立即停機，當修復好后，再進行噴孔工作。

在施工質量檢驗中，高壓旋噴一直貫穿于整個施工過程，所以現場工作人員、質檢人員必須做好工藝檢驗。在施工中隨時做好計量與施工記錄工作，并且根據施工工藝要求，做好質量評價。在這過程中，水泥用量、樁長、黏稠比重、鉆頭旋轉速度、注漿流量一直是質量檢驗的重點。在高壓旋噴樁成樁一周后，通常使用千層開挖的方式，對整體性、垂直度、均勻性以及開挖深度進行檢測，檢查頻率為整個工點樁數的0.1%。當旋噴樁完成28天后，再進行抽芯取樣，成樁試驗一般根據樁長范圍進行取樣，對于大面積施工，則根據上、下、中三個不同的深度進行鉆孔取芯。鉆芯取樣法是在四分之一的樁徑處進行垂直取芯，再進行抗壓強度試驗，需要注意的是：抗壓強度必須大于設計強度，每個工點都必須大于3根，檢測頻率為2%。通過檢查鉆芯取樣旋噴均勻性，檢驗樁底、樁長是否穿過軟土層。通常樁體有斷噴或者噴漿不均勻的現象，都被列為不合格樁。

當成樁28天后，通過檢驗復合型地基與單樁承載能力，保障承載能力始終搞預算設計值，每個工點仍然大于3根，檢驗頻率為2%。對于不滿足施工質量標準的情況，應該立即報告給設計單位，使用補樁策略進行補救。

結束語：

高壓旋噴樁作為軟土地基重要的技術，可以和樁間生成復合型地基，在減少沉降的過程中，保障地基承載能力。因此，在實際工作中，必須根據工程實際情況以及存在問題，強化質量控制過程；在不斷總結、探索的過程中，保障施工方案和施工質量。

參考文獻：

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[2] 李建康.深長高壓旋噴樁加固處理軟土地基施工技術[C].//第十一屆中國科協年會論文集.2009:330-333.

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1.工程概況

某深水港區工程碼頭接岸棱體地基軟土層厚度約20米左右，是整個工程軟土層最厚的區域。為減小后方陸域吹填加載過程中地基土體側向變形對海側構筑物的影響，經前期論證，決定在接岸結構內棱體岸側邊緣局部采用高壓旋噴樁對地基進行加固處理，以達到增加抗側向壓力的能力。旋噴樁加固處理平面總長度約229m，原設計旋噴樁總數為911根，后經設計變更和優化調整，實際施工旋噴樁609根。

2.設計參數和施工工藝2 . 1設計參數

本次地基加固旋噴樁總量為609根，旋噴樁處理底標高為-35m、頂標高為-3.7m，有效樁長31.3m，設計樁徑為Φ1100mm，排距0.8m、樁間距0.9m，高壓旋噴漿液為水泥漿液，水泥采用PO.42.5普通硅酸鹽水泥。

現場強度檢測要求：取芯檢測28d無側限抗壓平均強度不低于2.0MPa，最低強度不低于1.5MPa，取芯檢測數量為總樁數的2%，取樣豎向間距2m（即每根檢測樁取芯樣16個），后設計變更為芯樣豎向取樣間距為1m（即每根檢測樁取芯樣31個）。

2 . 2施工工藝

新二重管法高壓旋噴樁的機理是以大于33Mpa的高壓水泥漿同多兩個Φ2mm的噴嘴噴出，所形成的高壓水泥漿射流直接沖切破壞土體，水泥漿射流周圍輔以壓縮空氣保護，隨著噴桿的旋轉（擺動）和提升，在壓縮空氣的保護作用下水泥漿液同沖切后的土體充分攪拌混合，同時壓縮空氣使切割后的部分土體從孔口冒出，高壓水泥漿在切削土體過程中所形成的混合體凝固后形成復合地基或止水帷幕。

新二重管法高壓旋噴樁的主要優點是比老二重管法水泥漿液壓力大，流量大，形成的樁徑也較大。相比較三重管法，新二重管法高壓旋噴樁直接用水泥漿切削土體，所切削范圍被水泥漿液填充、固結，形成所需樁體，而三重管法用高壓水切割土體后形成砂土漿液，水泥漿液低壓注入，須由水泥漿液將原狀土漿液擠出才能形成樁體，在注入水泥漿液的同時，流量基本相同的高壓水大大增大了土體中的含水量，并將水泥漿液稀釋，導致成樁直徑小。

本工程采用了新二重管法高壓旋噴注漿成樁工藝，高壓噴射介質為水泥基質漿液和壓縮空氣。為保證在下臥軟土層中的成樁質量，對-15.0～-35.0m土體采用了復噴措施。經典型施工，旋噴樁主要施工工藝參數見表1。

3.質量控制要點

3 . 1做好施工準備期的各項工作

檢驗水泥及外加劑的品種和質量。注漿原材料的質量直接影響到成樁質量，必須保證合格。按設計及工藝參數計算單根旋噴樁理論水泥用量。單根旋噴樁的水泥用量是衡量旋噴樁質量的一個重要指標，因此在施工準備階段按的施工工藝及設計圖紙計算出單根樁體理論水泥用量為20.97噸/根，作為現場質量控制的依據。做好施工人員安全技術交底工作，確保各施工班組掌握設計參數。及時完成現場施工區域的測量驗收、設備進場報驗等工作。3 . 2加強技術指導，做好施工過程的質量控制進行平整場地及施工放樣，鉆機應按設計樁位準確定位，并必須作水平校正，鉆桿頭對準樁位，精確控制樁機對中位置，允許偏差為100mm。采用垂球懸掛方法檢查導向架垂直度，導向架傾斜度控制在小于1.5%的范圍內。檢查輸漿管路系統。輸漿管必須密封良好，各通道和噴嘴內不得殘留有雜物。倒入灌漿機的水泥必須經過篩網，以保證無碎紙和其它雜物，防止堵塞管道，中斷注漿，影響成樁質量。檢查水泥漿液配合比。水泥漿液應嚴格按預定的配合比拌制。制備好的漿液不得離析，不得停置過長，超過2小時的漿液應按廢棄處理。控制噴漿程序。采用坐底噴漿方式，當旋噴管插入預定深度時，應及時按設計配合比制備好水泥漿液，并應按以下步驟進行操作：按10～12r/min的轉速原地旋轉旋噴管噴射高壓氣體；輸入水泥漿液，待泵壓升至 33～35Mpa，按10～12cm/min的提升速度提升旋噴管，進行由下而上的旋噴注漿作業。旋噴樁樁長不小于設計，停漿面為地面以下 1.0m。

4.工程檢測情況

28天齡期后隨機選取13根樁樁心或交叉處，進行了鉆孔取芯檢測，檢測數量符合設計要求2%的要求。檢測報告顯示，所檢測樁水泥土28天無側限抗壓強度平均值均大于4MPa，最低強度1.92Mpa，達到設計要求。芯樣強度試驗成果如表2。

5.總結

本工程共完成旋噴樁609根，經對過程資料進行統計，水泥總用量12622.84 噸，平均每根樁用量20.73噸，與工前計算的理論用量20.97噸/根的指標基本溫和，說明質量控制是有效的。

本工程施工時，由于下臥20m軟土層為淤泥質土，滲透性較差，因此采取了復噴措施。經檢測證實，復噴提高水泥漿液與淤泥質土體拌和的均勻性和連續型，確保單位土體內的水泥用量，是保證旋噴樁水泥土強度和樁身完整性的有效措施。

篇（4）

1 引言

新疆克州布侖口—公格爾水電站工程工程位于新疆克爾柯孜自治州阿克陶縣境內的蓋孜河上，是一項具有灌溉、發電、防洪和改善生態等綜合利用效益的大（2）型水電站工程，水庫正常蓄水位 3290.00m，總庫容 7.02 億 m3 ，正常蓄水位下庫容 5.267 億 m 3，死水位 3280.00m，最大壩高 35m，其電站裝機容量 200MW，保證出力 69.8MW，多年平均有效發電量 6.73 億 kW·h。布侖口-公格爾水電站工程為引水式電站，其中引水隧洞平洞段長達17.4km，隧洞穿越山體地質復雜，山體頂部常年積雪，隧洞圍巖出水量較大，且因自然條件約束，地質勘查資料不足，地質預報性差，較容易發生塌方。為此，經參建各方討論、協商和進行方案比選，采用水平旋噴施工技術對部分極破碎洞段進行加固，并在施工過程中對技術方案進行改進，取得了良好的效果。

2 水工隧洞破碎洞段概況及特點

布侖口-公格爾水電站工程發電引水洞為開挖直徑4.6m圓形隧洞，采用水平旋噴施工技術進行塌方處理和開挖的洞段位于發電引水洞發9+412.5m～發9+464m洞段，屬6#支洞施工區上游，Ⅳ號沖溝邊緣（Ⅳ號沖溝圖示樁號范圍為發9+343m～發9+215m，根據前期鉆孔資料，溝底距隧洞約26m）。隧洞開挖施工至發9+460.1m時，圍巖由Ⅲ類突變為Ⅴ類，引發大規模塌方，塌方呈現以下特點：

（1）塌方處出水量大，圍巖泥化嚴重，塌方后掌子面拱頂流出大量泥石流狀塌方體，并迅速填充洞身達10m長；

（2）根據地質資料判斷，隧洞塌方掌子面前方洞段圍巖可能與沖溝底部物質一致，沖溝水量豐富，沖溝滲水會從塌方處流出，開挖中極易引起涌水、流泥流沙等現象，對洞室穩定和開挖工作極為不利；

（3）洞徑小（D=4.6m），隧洞深（塌方面距支洞口達800m），難以投入大量設備快速進行塌方處理。

3 前期塌方處理情況和原因分析

塌方初期，采取了多種方案進行處理，但效果均不理想：

（1）塌方剛發生時（發9+460.1m），施工單位立即進行了清渣處理，針對出水量大的特別，采用摻10%水玻璃超前灌漿、6m長φ42小導管超前支護、I18鋼拱架C25混凝土噴護的處理方案，初期取得一定的效果，但支護完成11榀拱架后（塌方掌子面過5m），塌方再次發生，前方8榀拱架盡毀，初步分析塌方原因為拱頂松散體逐步加大拱架負荷所致。

（2）二次進行塌方處理時，首先對拱頂及圍巖兩側進行固結灌漿處理，穩固已支護完成的拱架，之后進行超前灌漿處理，并加大超前小導管的數量，但因出水量大，掌子面流泥流沙嚴重，超前灌漿和支護效果不明顯，期間仍發生3次大規模塌方，進度十分緩慢，兩個月進完成26m，工期遠達不到發電工期目標要求。

根據塌方體及掌子面圍巖情況分析，發電引水洞 6#支洞施工區上游正處于Ⅳ號沖溝下游邊緣，該沖溝長約128m，垂直埋深約153m，其中砂礫層厚約128m，砂礫層下部巖性為云母石英片巖夾綠泥石片巖，拱頂呈線～股狀滲水，以被擠壓破碎，圍巖泥化嚴重，巖體在地下水浸泡下呈散體結構，具流動性，再加上受發9+434.096處大規模塌方影響，圍巖無自承能力，拱架荷載逐日增加，故導致塌方頻繁。因此，必須考慮采取其它更為有效的施工方案，保證開挖洞室的質量，加快開挖進度。

4 水平旋噴施工技術的應用

隧洞需穿越流泥流沙地質段，必須盡量保證圍巖的整體性，故應先解決好地下水問題，不能在開挖過程中出現嚴重涌水、流泥流沙現象，根據掌子面出水及實際地質情況，在隧洞拱部180°范圍內施作水平高壓旋噴樁進行拱頂圍巖加固，形成止水殼體，起到阻水、阻沙作用。水平高壓旋噴樁采用水平定向鉆機打設水平孔，鉆進至設計深度后，撥出鉆桿，且同時通過水平鉆機鉆桿、噴嘴以大于35MPa的壓力把配制好的漿液噴射到土體內， 借助流體的沖擊力切削土層，使噴流射程內土體遭受破壞，與此同時鉆桿一面以一定的速度（20r/min）旋轉，一面低速（15～30cm/min）徐徐外拔，使土體與水泥漿充分攪拌混合，膠結硬化后形成直徑比較均勻，具有一定強度（0.5～8.0Mpa）的樁體，從而使地層得到加固，當旋噴樁相互咬接后，便以同心圓形式在隧洞拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體， 水平旋噴樁具有梁效應和土體改良加強效應，能夠起到防流沙、抗滑移、防滲透的作用，保證隧洞掘進安全。

4.1 水平高壓旋噴樁設計參數

根據施工段實際地質情況，水平高壓旋噴樁加固施工采用多循環完成。

（1）第一循環

水平高壓旋噴樁施工需有足夠寬度和高度的工作室，故第一環是為下一環開挖工作室做準備，參數為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長16m，樁數23根；② 水平旋噴樁樁中心間距為350mm，相鄰兩根樁相互咬合80mm；③ 水平旋噴樁入孔在初期支護下方100mm處；④ 水平旋噴樁外插角為12～15%。

布樁斷面圖如圖4-1，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。

（2）第二循環

第一循環旋噴樁完成后，待開挖6m后，外擴50cm，便于第二循施工。第二循環施工參數為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長30m，樁數29；②水平旋噴樁樁中心間距為350mm，相鄰兩根樁相互咬合150mm；③ 水平旋噴樁中心距離開挖線向上30cm；④ 水平旋噴外插角在1～3%。

布孔圖如圖4-2，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。

圖4-1 第一循環水平高壓旋噴樁布置圖 圖4-2 第二循環水平高壓旋噴樁布置圖

（3）后續循環

第三循環旋噴樁與第二循環搭接3m，參數為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長15m，樁數23根；② 水平旋噴樁樁中心間距為350mm，相鄰兩根樁末端相互咬合80mm；③水平旋噴樁入孔在初支下方100mm處；④ 水平旋噴樁外插角為13～15%。

布孔如下圖4-3，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。

圖4-3 第三循環水平高壓旋噴樁布置圖

第四循環旋噴樁和第三循環搭接3m，布孔及參數和第三循環一樣。最后一循環旋噴樁長24m。

循環間搭接如下圖4-4，鉆孔及灌漿順序按圖中數字順序進行。

圖4-4 水平高壓旋噴樁循環搭接圖

4.2 主要技術要求

（1）施工誤差其精度控制在±3‰范圍內。

（2）為確保相鄰旋噴樁的相互咬合，應控制各樁的方位角，方位角誤差控制在±2‰范圍內，曲線及咬合曲線段由技術部門現場確定。

（3）成樁后樁體必須滿足強度要求，樁體應確保連續，均勻達到阻水效果。

（4）水平旋噴樁應嚴格按照設計樁位、樁徑、樁長和樁數施工；

（5）對每根樁從鉆孔至成樁做以下記錄：施工日期、開鉆時間、結束時間、旋噴壓力、旋噴提升速度、樁長、注漿量。

（6）施工前，現場應先進行兩根成樁試驗，通過試驗樁掌握鉆進速度、拔鉆速度、旋噴速度、噴漿壓力、單位時間噴漿量等技術參數，確定旋噴的均勻性，確定最佳施工參數和最佳施工工藝。

（7）樁體施工過程要連續，不能間斷，防止出現斷樁，短樁現象的發生。如因機械故障或其它原因停機在30～120分鐘的，應重復旋噴1m，超過2小時的，按斷樁處理，應重新鉆樁。

（8）在隧洞開挖前，于掌子面前方構筑拱形剛性體，減輕傳到掌子面和支護上的荷載，控制開挖引起的變形。

（9）采用了專門的機械設備和高壓噴射裝置，能有效控制噴射壓力，使樁體強度能夠滿足設計要求。

4.3 實施效果及改進方案

水平高壓旋噴樁施工嚴格按照設計參數、技術要求和施工工藝流程進行施工。設備進場、測量放樣、鉆機安裝、對孔位、制定漿液、安裝鉆頭等準備工作完成后，開展鉆進工作，按工藝流程要求進行高壓噴漿，噴漿至孔口掌子面1.0m時，停止噴漿、封孔，及時清洗管道及設備、鉆機移位進行下一孔樁鉆進。鉆機移到下一孔位開鉆前，核查相鄰樁的成樁時間，后施工的樁必須在相鄰樁成樁時間超過初凝時間后，前一根樁漿液達到一定強度時才能開鉆，確保相鄰樁相互咬合。

第一循環孔樁為第二循環開挖工作室的支護，實施完成后阻水效果明顯，且上部圍巖有一定的自穩性，按“短進尺、強支護”方式掘進，過程中無斷樁、塌方情況，開挖成洞成功，進尺8m，耗時20天。

第二循環所處洞段圍巖被擠壓破碎，泥化嚴重，孔樁實施完成后，按“短進尺、強支護”方式掘進，掘進過程中，雖阻水效果較好，但仍監測到拱架變形嚴重，現場根據監測情況立即調整方案，增加Ф133大管棚注漿超前預加固，隔樁孔布置，之后再掘進時，拱架變形得到了控制，第二循環得以順利完成，進尺25m，耗時60天。

篇（5）

Abstract: in recent years in tianjin metro deep foundation pit construction process, appear different degrees of land even wall slack accident. This article through the tianjin hongqiao district a large hub project subway station as an example, the metro deep foundation pit enclosure structure to even the lateral wall juncture place by using triple tubes double high pressure jet grouting pile so far water curtain the construction technology and quality assurance measures, some technical measures and achieved good effect of water stop, in deep foundation pit excavation process occurs, even wall juncture to not leak, ensure the safety of the deep foundation pit excavation construction quality.

Keywords: deep foundation pit; Jet grouting pile; Technology; Quality; The measure;

中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A 文章編號：

1、工程概況

天津市紅橋區某大型地下交通樞紐工程，建筑面積1.4萬m2，基坑深度最深29.6m，圍護結構采用深50m厚1m地下連續墻,接頭形式為工字鋼，地連墻接縫處外側采用三重管雙高壓旋噴樁為止水帷幕，每個接縫3根Φ800@500旋噴樁，長度為33m。

2、工程水文地質條件

根據工程巖土工程詳細勘察報告，本區地層由上至下分為9層，①~③層土層厚度為1~3米，主要以雜填土和粉質粘土為主；③~⑤層主要以粉質粘土和粘土為主；⑤~⑦層土層主要以粉土和粉砂為主；⑦~⑨層主要以粉質粘土和粉砂為主。

同時場區地下水位在地表下0.4~1.5m范圍內，地下水位較高，微承壓水穩定埋深有兩層，一層在地表以下20~30m之間，二層在37~42m之間，地連墻深入第二層微承壓水隔水層，根據基坑深度主要關注⑥2⑥4層，其特點在該層以粉土、粉砂為主，存在于微承壓水中，地連墻接縫易漏水涌砂，基底易產生涌砂和管涌等不利因素。

圖1工程水文條件與開挖面相對關系

Fig.1 Foundation pit support and geological graph

3、三重管雙高壓旋噴樁設計

地連墻接縫外側止水帷幕設計采用三重管雙高壓法進行高壓旋噴樁的施工，三重管雙高壓旋噴注漿加固施工方法，其將包裹壓縮空氣的高壓水流和包裹壓縮空氣的高壓水泥漿流分別通過噴射器上、下部的噴嘴噴出，上部的高壓水噴射流先對土體進行一次切割破碎，以下部的高壓水泥漿噴射流再對土體進行二次擴大切割破碎，而且水、氣同時作用于土體，增強了破壞土體的能力，之后水泥漿與土體攪拌混合形成止水加固樁體，止水加固效果較好。

圖2三重管雙高壓旋噴樁施工原理圖

Fig.2 Foundation pit support and geological graph

3.1、主要設計參數

根據本工程的地質特點，三重管雙高壓旋噴樁的主要設計參數如下：

表1 主要設計參數

Table 1 Indexes of protective mud

名稱 項目 參數

高壓水 壓力/Mpa

流量/（L1/min） 30～36

75

壓縮空氣 壓力/Mpa

流量/（m3/min） 0.4

3.0

水泥漿液 壓力/Mpa

流量/（L/min）

水灰比 20～30

70

1：1

注漿管提升 提升速度/（cm/min）

旋轉速度/（r/min） 8～10

4～6

根據試樁的檢驗成果來看，各項參數要根據地層的不同而改變，由于粉質粘土和粘土層中夾有大量粉土透鏡體，儲水量較高，水壓在30Mpa左右，提升速度10cm/min，噴漿量70 L/min計算，每延米漿液用量為1050L。粉砂和粉土相對土體滲透性好，水壓就要提高至35Mpa左右，提升速度8cm/min，噴漿量70 L/min計算，每延米漿液用量為800L，按1：1的水灰比，每延米水泥用量在0.664-0.888噸。

根據試樁成樁記錄，繪制出了成樁深度與時間曲線如圖2所示。

圖3成樁深度與時間曲線圖

Fig.3Curves of trenching depth and time

3.2、施工工藝

雙高壓噴射注漿的施工機具包括鉆孔機械和噴射注漿設備兩類。根據現場的工程地質條件，引孔采用HGY-300深型地質鉆機成孔，造孔時巖芯管長度小于2.0m，噴漿采用三重管鉆機。根據施工設備要求，具體施工工藝如下

施工工藝為：孔位放樣鉆機就位引孔鉆進終孔移位旋噴機就位下旋噴管提管旋噴終孔移機

3.3施工步驟

3.3.1測量定位

高壓旋噴樁施工在兩墻幅接縫處進行施工。探明兩幅墻接縫處具置，由地連墻接縫處，由中線往外左右各50cm，距離地連墻邊外返40cm處，設置三根樁位。

3.3.2機具就位

緩慢移動至施工部位，由專人指揮，用水平尺和定位測錘校準樁機，使樁機水平，鉆桿應與地面垂直, 為了保證樁位準確，必須使用定位卡，樁位對中誤差不大于50mm。3.3.3引孔鉆進

從導墻頂板引孔至地面下35m。每一接縫處的旋噴樁先引一孔，接著在其相鄰接縫處再同樣引一孔，待前一接縫已引孔處施工完高壓旋噴樁后再返回該接縫處引另一孔；以此重復施工。

鉆孔過程保持鉆孔垂直，鉆孔垂直度偏差不得大于H/400。

3.3.4漿液制備

高壓旋噴樁的漿液，采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥漿液配制嚴格按設計要求控制為水灰比1∶1，比重1.50～1.55。按設計水灰比計算出每罐投入的水泥及用水量，嚴格按計算出的水泥量及用水量投入。

漿液用量可根據下式確定：

式中 q――單位時間的噴射量

t――每根樁的噴射時間

β――損失系數，β=0.1～0.2

每延米噴射時間：

每延米水泥漿液用量：

水泥漿液密度：

每延米水泥漿液重量：

根據水灰比1:1得知，每延米水泥重量：

根據現場高壓旋噴樁試驗樁實際施工情況，確定每延米水泥量為800kg。

先加水，然后加水泥，每次灰漿攪拌時間不得少于5分鐘，水泥漿應在使用前一小時制備，漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，直到噴漿前。拌漿臺設專人負責，固定拌漿操作程序，減少操作失誤，并將配合比標牌掛在攪拌臺醒目位置。噴漿時，水泥漿從灰漿拌和機倒入集料斗時，過濾篩，把水泥硬塊剔出。

3.3.5將漿液管放至設計底標高并開始旋噴注漿

當鉆孔及漿液配置全部完成后，將注漿管放入到設計底標高深度，開啟高壓清水泵、高壓注漿泵和空壓機，檢查各施工參數是否符合設計要求。開啟提升裝置，旋轉并提升注漿管直至設計頂標高。提升過程中卸管后繼續噴漿時復噴搭接長度不小于100mm，以確保旋噴樁質量。

3.3.6將注漿管提出地表清洗及移位

注漿完成后，將注漿管提出地表，及時清洗注漿管，避免水泥漿凝固后堵塞管路。將旋噴機移至下一樁位，重復以上步驟繼續施工。

4、質量保證措施

三重管雙高壓旋噴樁的各種參數控制是整個施工的要點，為此我們采取了一些措施來保證三重管雙高壓旋噴樁的成樁質量，深基坑開挖施工的質量和安全。

4.1、現場檢查不嚴

制定一套完整的質量和技術管理制度來加強現場管理，包括工作程序制度和檢查、驗收制度，嚴格執行施工質量“三檢制”，施工過程中填寫質量責任卡，確保每道工序的可追溯性，保證了施工過程中各工序的現場檢查。

4.2、工作人員不認真、不規范

針對工人質量意識薄弱，對三重管雙高壓旋噴樁對深基坑施工的長遠影響重要性認識不夠，對旋噴樁施工的操作規程以及要求不清楚等諸多問題，我們成立了專門的培訓小組，對操作人員進行現場培訓,讓操作人員認識到三重管雙高壓旋噴樁對后續施工的重要性，能夠認真負責的按照設計要求施工。

4.3、鉆頭提升過快和旋噴壓力過小

針對“鉆頭提升過快和旋噴壓力過小”的現場施工控制問題。雙高壓旋噴樁施工前，首先現場做試驗樁，28天后對試驗樁鉆芯取樣，如其無側限抗壓強度滿足設計值1.5MPa要求，則可開始施工。專人負責樁位的定位放樣，鉆孔前需要復核孔位，誤差不大于50mm。

加強雙高壓旋噴樁的施工過程控制，嚴格執行雙高壓旋噴樁設計所給的水灰比、控制噴漿、攪拌提升速度及重復攪拌時的下沉和提升速度、旋噴壓力等技術參數，并有專人抽檢，做到每孔均有記錄。

4.4、鉆孔垂直度的影響

1）、安裝鉆機時應嚴格檢查鉆機的平整度和主動鉆桿的垂直度，鉆進過程應定時檢查主動鉆桿的垂直度，發現偏差應立即調整，如不能調整到滿足要求的立即清場更新能夠滿足施工要求深型地質鉆機引孔機械。通過加強對旋噴機械的垂直度的控制，能夠保證樁身位置的準確，加強止水效果。

2）、定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發現問題及時維修或更換;

3）、在軟硬土層交界面，應低速低鉆壓鉆進。發現鉆孔偏斜，應及時回填黏土，沖平后再低速低鉆壓鉆進;

4）、鉆孔時必須有鉆孔深度記錄，技術人要核對注漿管深度和鉆孔深度是否相符，鉆孔的垂直度必須等于或小于設計要求。

通過對鉆孔垂直度的控制，鉆孔的垂直度得到了保證滿足設計施工要求，為噴漿管的順利下放提供了保證，從而保證了雙高壓旋噴樁的質量。

5、結論

通過對試成樁實驗結果的分析，總結出了提高三重管雙高壓旋噴樁施工質量的施工技術，解決了深基坑地連墻接縫漏水問題，得出以下結論：

1）場地土層分布不同，各項參數要根據地層的不同而改變，土體中如果含水量偏大，如不及時調整參數由此造成樁體強度偏低且增長緩慢。

2）通過對施工人員的管理培訓、機械的施工管控，提高施工工藝過程的管理，解決樁體完整性差和樁位偏差過大的問題，節約了再次復噴的費用。

3）在后續施工中，進一步鞏固雙高壓旋噴樁的施工質量措施，持續保持工序質量責任制度，加強施工管理人員的質量意識，確保現場施工質量。

參考文獻：

[1] 江正榮. 建筑地基與基礎施工手冊（第二版）. 北京：中國建筑工業出版社，2005

[2] 張永鈞，葉書麟. 既有建筑物地基基礎加固工程實例應用手冊.北京:中國建筑工業出版社,2001.

篇（6）

引 言

隨著現代建筑質量要求不斷提高，對地基處理質量要求也隨之提高，高壓旋噴樁也被得到適量應用，尤其在砂質粉土地基施工中得到了較好的效果，但該施工工藝決定在該工藝施工中必須規范施工管理、施工過程中嚴格按照施工工藝和機具要求操作，并加強樁體質量控制與檢測，方可保證樁體施工質量，體現其經濟和技術效益。

1.旋噴樁及作用機理

高壓旋噴樁是利用拌漿系統、高壓注漿系統、鉆機等設備，先將鉆機鉆進到設計深度后利用高壓注漿泵等通過安裝在鉆桿機端的特殊噴嘴向周圍土體噴射水泥漿液，鉆桿以一定速度慢慢提升，過程中將水泥漿變為上下移動、旋轉的高速射流，利用該射流的強大動能將周圍土體破碎、攪拌強制混合，最終在硬凝后形成圓柱狀水泥土固結體，即形成旋噴樁，施工過程中利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆至土層預定深度，通過高壓設備將漿液從噴嘴內噴出沖破周圍土體，當高能量、高速度、呈脈動狀的噴射流的動壓超過土體結構強度則會導致土粒從土體剝落，其中部分粒徑較小顆粒隨漿液冒出水面，其余則在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下同漿液混合，并按照一定的漿土比例和質量大小重新進行有規律的排列，施工后成為一個圓形孔，其中為稠度較大的水泥土漿液，因此周圍土體不易發生塌方現象，且施工過程中對周圍土體擾動較小，樁體凝固時間較短，且終凝后樁體強度遠超過周圍土體強度并隨時間延長逐步增強。施工中漿液克服地層阻力滲入周圍土體空隙內考水泥漿液特性來固化地層來提高其強度，其加固機理主要包括旋噴流切割破壞土體作用，施工中噴流以脈沖形式沖擊土體而破壞其結構并出現空洞，并在鉆桿旋轉和提升過程中在射流后面形成空隙，在噴射壓力作用下土粒與噴嘴相反方向同混合液形成固結體；在切割破碎土體過程中在破碎帶邊緣的剩余壓力對土層有壓密作用[1]。

2.施工工藝及質量檢測

2.1 高壓旋噴樁施工工藝

先通過水準儀測定施工現場地面標高，之后根據設計樁頂和樁底標高計算出實際入土深度，一般用深度計將精度控制在100mm范圍內；在樁機就位時應保證機架四個支腿均勻接地，后通過機架上的垂線進行雙線控制，并確保其垂直度不超過0.1%，在對中過程中首先根據施工場地地面標高來調整深度計，之后調整鉆頭使其精度控制在+10mm范圍內；結合試樁所需水泥用量和清水用量參數，將所需漿液等分為若干份倒入攪拌池內不停攪拌，并應用比重計來控制水灰比；根據給定的施工參數鉆進空樁部分低壓注水，當鉆至設計樁頂標高以上80-100cm時則應啟動高壓注漿泵，高壓注入清水，邊噴水邊旋轉下沉；鉆機鉆進過程中當鉆至樁底設計標高以上0.5m時則可停止注入清水，并開始注入高壓漿液，當鉆至樁底設計標高后則可停止下鉆開始提升鉆機，并邊旋轉提升邊噴漿；當鉆機向上提升到樁頂標高以上80cm位置則可重復旋噴下沉，一般重復下沉深度控制在6-8m，之后進行旋噴提升，該次下沉過程中應將送漿壓力控制在4-6MPa，提升過程中應將壓力控制在22-24MPa，重復旋噴攪拌完畢后則可用返回的純水泥漿對上一根樁進行回灌。

2.2 高壓旋噴樁質量檢測

開挖檢查。開挖檢查一般是對試樁進行檢查，其是待樁體灌注結束后7d或更長時間對具有一定強度的樁體進行檢查，開挖應保證樁體完露以便于直接檢查固結體的垂直度、樁徑及強度；若旋噴樁用于加固工程則在開挖時不易開挖過深，并在檢查完畢后應及時將土體恢復原狀；

鉆孔取芯檢測。當樁體齡期達到28d后方可采取鉆探取芯檢測以鑒別、判斷樁體樁長、完整性、水泥摻入量以及樁體是否夾泥等，應將取芯試件制作為標準試塊后通過室內無側限抗壓強度試驗來檢測樁體強度，鉆孔取芯位置一般在距樁中心10-15cm處；

承載力檢驗。一般通過復合地基荷載試驗和單樁荷載試驗進行豎向承載力檢驗，檢驗時間必須在樁身強度滿足要求后，并盡量在成樁28d后進行，檢驗樁體數量宜為總數的0.5-1%,并不應少于3點；

低應變法。該方法的理論基礎為一維線彈性桿件模型為依據，利用應力波在遇到不同的波阻抗時所產生的翻身和透射情況來檢測樁身的完整性，并依次來判斷樁身缺陷位置和程度。

3.質量控制要點[3]

鉆機開鉆前應對其調平，并應以機架兩邊所掛垂線平行機架為準，鉆進過程中因故導致鉆機下陷傾料時應及時調整；若高壓旋噴樁用于加固工程則旋噴樁施工主要采用隔孔施工以免連續灌注混凝土對地基基礎承載力產生負面影響；在鉆頭下沉前應進行試噴檢查以防噴嘴堵塞；若采用單根旋噴樁時因其抗折能力較差而應使其中心受壓；在樁身灌注過程中應隨時觀察冒漿情況，若出現冒漿異常則應結合地質情況采取回灌或速凝漿液等措施補償；每次開鉆前應將深度指針歸零以保證鉆進深度準確，當鉆頭鉆至樁底0.5m時應提前進漿以防止樁身底部因送漿距離較遠而形成樁底夾泥影響樁身質量；施工中由于漿液的析水作用導致樁頭均會產生不同程度的收縮，因此應對剛結束的旋噴樁及時回漿，在回漿過程中應采用水泥漿或水泥含量高的冒漿回灌，在回灌前應確保雜物進入樁孔；最終樁端進入持力層深度不應小于2000mm，當鉆頭接近持力層則應隨時觀察鉆孔出渣情況以驗證是否進入持力層，具體可通過觀察電流大小，若出現電流值快速增大并穩定在某值則證明已經進入持力層，樁頭進入持力層要求深度后應在原位旋轉噴漿1min以擴大樁底提高樁端承載效果；成樁過程中應隨時檢查單樁泛漿情況，反漿量在8-12%范圍內則屬正常，若超出該范圍則應查找原因，成樁后應及時用工具將孔口蓋好以防泥漿流入；若遇到粘性較大的粉質黏土層施工中可通過降低鉆頭尺寸、提升速度并提高鉆頭旋轉速度來擴孔，并可適當增加攪拌葉片等措施來防止樁身縮頸夾泥。

4.結語

高壓旋噴樁施工技術經過多年完善在砂質粉土內取得了良好的效果，尤其在施工場地狹小的區域內施工更突顯其可隨時調整其成樁方向、長度和大小等參數的優越性，同時成樁形狀及強度可進行控制，達到靈活布置，隨著高壓旋噴樁被越來越多的應用于地基處理，應逐步加強對其熟悉、了解以便推動該施工工藝更加合理、先進。

參考文獻

篇（7）

高壓旋噴樁是指用鉆機等施工設備將注漿管底部側面的噴嘴送入預定深度后，用高壓泥漿泵將高壓漿液自噴嘴射出以破壞土體，同時借助漿管的旋轉和提升力將漿液與下落土體拌合，經過一定時間后拌合物凝固而形成圓柱狀的固結體與周圍土體共同承受后期荷載。

一、旋噴樁作用機理

高壓旋噴樁是利用鉆機將攜帶噴嘴的注漿管鉆至土層內預定深度，后通過高壓設備將預先配置好的漿液射入土體內，呈脈動狀的具有高能量、高速度的噴射流導致土體顆粒從土體內剝落，剝落后的土體內粒徑較小的土粒將隨漿液浮至水面，而大部分土粒則在漿液的沖擊力和離心力作用下充分與漿液混合及重新排列，最終在鉆桿周圍形成圓孔型柱體，同時隨時間延長其強度逐步升高，其加固機理為噴射流所產生的切割力將周圍土體破壞，且以脈沖形式存在的噴射流對土體形成沖擊并破壞原結構而形成空洞，在鉆桿旋轉和提升過程中在噴射流后方將形成空隙，土體顆粒在噴射力的作用下沿噴嘴反向與混合液形成凝結體。

二、高壓旋噴樁工藝流程

正式施工前應先用水準儀測量施工現場標高，并應根據設計樁頂和樁底標高來計算樁體的入土深度，該深度值應精確至100mm范圍內；樁機進場后應進行對中，應先結合施工現場場地標高進行深度調整，鉆頭的調整應控制其精度在±10mm范圍內，之后應根據試樁過程中所確定的成樁水泥用量和清水用量進行拌合，在后期正式施工中應充分結合給定的參數進行，剛開始時應采用空擋施工且該部分低壓注水，當鉆機鉆進深度至樁底標高以上80～100cm范圍內則應啟動高壓注漿泵在高壓狀態下向鉆孔內注水，在注水過程中應繼續旋轉下沉；鉆機鉆至樁底設計標高以上0.5m則應停止注水而改換注入高壓漿體，當鉆至設計深度則應停止鉆進并提升鉆機，提升過程中鉆桿應連續旋轉并噴漿，當鉆機提升至樁頂設計標高以下80cm部位則應反復旋轉下沉，其下沉深度一般控制在6～8m范圍內，待重復下沉后則應實施旋轉提升，下沉施工中送漿壓力控制在4～6MPa，提升過程中送漿壓力則應控制在22～24MPa范圍內，待重復旋噴攪拌完成后則應用施工中返回的純水泥漿對上一根樁進行回灌。

三、樁體質量檢測

（1）鉆孔取芯。成樁后樁體齡期達到28d則可采取鉆孔取芯以鑒別、判斷樁體樁長、樁體完整性及水泥摻加量，并可同時檢測樁體是否存在夾泥現象，并將鉆探取芯試塊制作為標準試塊并通過室內無側限抗壓強度試驗來判斷樁體強度等參數，在鉆孔取芯時應在距離樁中心10～15cm部位進行。（2）開挖檢查。在成樁齡期不低于7d或更長時間樁體強度達到一定值后方可進行開挖檢查，在開挖過程中應將樁體全部暴露以便于對樁體的垂直度、樁徑及樁體強度進行直接檢查。（3）承載力試驗。成樁齡期滿足28d后方可對其進行承載力試驗以保證樁體強度能滿足要求，該試驗一般通過符合地基荷載試驗和單樁荷載試驗共同進行的豎向承載力試驗來檢測，試驗時應控制試驗樁的總根數不少于成樁總根數的0.5～1%，同時應不少于3顆。

四、質量控制要點

在鉆頭下沉前應進行試噴檢查以防噴嘴堵塞，開鉆前應先將鉆機調平，調平過程中應保證機架兩側懸掛的垂線平行于機架為準，并在施工過程中應對剛剛施工成的樁體回漿以免因漿液析水而導致樁頭部位產生不同程度的收縮，并且在回漿過程中應采用水泥漿或水泥含量較高的冒漿給予回灌，回灌前應避免雜物等進入樁體；在成樁過程中每次開機前應將深度指針歸零以控制鉆進深度的準確性，施工后應控制樁端進入持力層深度不小于2m，在成樁鉆進過程中接近持力層時應隨時觀察鉆孔的出渣狀況來驗證是否進入持力層，具體可通過觀察電流值來控制，鉆機過程中一旦出現電流值猛增且穩定在某個數值范圍則說明其已經進入持力層。

高壓旋噴樁施工工藝可在較為狹小的施工場地內完成施工，并可任意調整成樁方向、長度及大小等施工參數，并且其成樁形狀及強度可人為控制，因而其在現代地基處理中應用越來越廣泛，但在施工中應嚴格控制施工工藝方可保證成樁質量，達到其預期效果。

參 考 文 獻

篇（8）

【中圖分類號】 TU753.64 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1727-5123（2012）06-004-02

1 工程概況

南京市橋北污水處理系統浦珠路段工程位于南京市浦口區主要干道——浦珠路沿線，靠近長江北岸，為南京市橋北污水處理廠污水收集系統的主干管。本工程鋪設的大部分污水管道位于浦珠路北側綠化分隔帶及慢車道下。

據擬建場地《巖土工程勘察報告》揭示，本工程地下地質較差，依次為：雜填土層；素填土層；粉質粘土層；淤泥質粉質粘土層；粉砂。

根據勘探揭示的地層結構，場地地下水類型為潛水，地層透水性總體表現為隨深度增加而逐漸趨好的特征。其水平向滲透系數遠大于垂直向滲透系數，透水性表現為明顯的各向異性。本工程管道鋪設較深，沉井深度可達13米以上，深入到了粉砂層內部。

2 方案選擇

浦珠路為國家高等級公路，車流量很大，車速較快。浦珠路臨近長江北岸，地下水量豐富、水壓大，地下土層情況復雜，存在大量的流砂，沉井下沉中必然產生大量的涌砂，對周圍土層的擾動范圍約為5～10m。本工程大部分沉井位于浦珠路北側綠化帶中，沉井施工尤其是下沉過程中必然會對周圍土體產生擾動，無法滿足道路等管理部門的要求。

針對此種情況，經詳細對比分析，決定在沉井周圍采用高壓旋噴樁制作止水帷幕。高壓旋噴樁布置于沉井外側4m處的圓周上，樁長度比沉井深度增加5米以上，各旋噴樁樁之間搭接20cm，以形成完成的密閉空間，阻斷因沉井下沉過程中井內外壓差導致的流砂現象，形成止水帷幕，達到止水止砂效果，解決因沉井下沉導致周圍地面塌陷問題。

高壓旋噴樁是以高壓旋噴灌注水泥漿的方法旋噴成樁，水泥漿液采用425#普通硅酸鹽水泥。工程地質條件復雜，施工時必須按順序依次成樁，嚴格按照施工要求施工，注意觀察，做好施工記錄。

3 施工工藝

高壓旋噴樁是把注漿管插入預定土層中，由下而上進行噴射作業。旋噴樁施工基本工序主要為：

3.1 布孔。根據施工圖紙要求及項目部下達技術交底要求，確定維護樁深度、維護樁管徑尺寸及維護樁所處位置的地質條件。使用全站儀進行放線，定出各孔位中心，并作出醒目標記，以便于施鉆過程中尋找。

3.2 鉆機就位。根據布孔時所做標記，把鉆機移到位，距孔中心最大不超過5cm。就位時機座要平穩，調平機架，立軸或轉盤要與樁心對正，施工中通過觀察重錘的垂直度來判斷鉆機是否安放水平，垂直度控制在1.5%H（H為鉆孔深度，單位為mm）以內。

3.3 鉆孔。鉆孔嚴格按照規范施工，做好施工記錄。鉆孔時用清水做沖洗液，鉆孔必須達到設計孔深。

3.4 注漿。專人負責漿液配比，水灰比為0.8∶1。攪拌好的水泥漿泵送前應不停攪拌防止漿液離析。鉆孔達到設計深度后，即可用高壓泵將制好的水泥漿泵送到鉆桿底部的特制噴嘴處，通過20r/min轉速和不大于20cm/min的提升速度邊旋轉邊提升的方法，使土體被切割擠壓置換，最后形成一個比較完整的樁體。待水泥漿從孔口返出后，即可停止注漿。噴射注漿作業后，由于漿液析水作用，一般均有不同程度收縮，使固結體頂部出現凹穴，所以應及時用水灰比為0.6的水泥漿進行補灌。并要預防其他鉆孔排出的泥土或雜物混入。

在噴射注漿過程中，應觀察冒漿的情況，以及時了解土層情況、噴射注漿的大致效果和噴射參數是否合理。一般采用單管法噴射注漿時，冒漿量小于注漿量20%為正常現象；超過20%或完全不冒漿時，應查明原因并采取相應措施。若系地層中有較大空隙引起的不冒漿，可在漿液中摻加適量速凝劑或增大注漿量；如冒漿過大，可減少注漿量或加快提升和回轉速度，也可縮小噴嘴直徑，提高噴射壓力。

4 處理效果

4.1 施工質量保證措施。①開工前放出樁位軸線，經監理復測后作好標記。②噴射注漿前必須檢查高壓設備和管路系統，設備的壓力和排放量必須滿足設計要求。管路系統密封良好，通道和噴嘴內不得有雜物，以防堵塞噴嘴。③噴射注漿時注意設備開動順序，即先把注漿泵的吸漿管移至儲漿池，再開動高壓注漿泵，待泵壓逐漸升高至規定值后，估計水泥漿的前峰已流出噴頭后，才可開始以20cm/min的提升速度旋轉注漿，自下而上噴射注漿。④根據施工設計控制噴射技術參數，注意冒漿情況觀察，并做好紀錄。⑤噴射注漿中需拆卸注漿管時，先停止提升和旋轉，同時停止送漿，最后停機。拆卸完畢繼續噴射注漿時，要與前段搭接0.5m以上，防止固結體脫節。⑥噴射注漿達到設計深度后，繼續注漿待水泥漿從孔口返出后停止注漿，然后將注漿泵的吸水管移至清水箱，抽吸清水將注漿泵和注漿管路中的水泥漿頂出后停泵。⑦為確保加大旋噴樁固結體的尺寸，避免使深層硬土固結體尺寸減少，采用提高噴射壓力、噴漿量和降低回轉或提升速度等措施。⑧原始紀錄準確、及時，每天對完成工作量和水泥用量進行核實，發現超量或少量，及時采取補救措施，并做好鑒證工作，完善施工資料。

各項質量標準指標見下表：

4.2 處理效果檢測。為了保證高壓旋噴樁構成的止水帷幕達到必要的強度要求，在旋噴樁施工完成后，必須保養滿7天才可以開始沉井下沉工作。

沉井下沉采用帶水下沉方式，以保證井內外的壓力平衡。下沉時采用伸縮臂挖掘機進行井內取土下沉，取土時必須沿著井內環形順序依次取土，使井整體平穩緩慢下沉，切不可集中單側挖掘下沉的做法。

在沉井進行過程中，嚴密觀測止水帷幕外側地面的塌陷情況，以及附近建筑物及橋墩橋臺橫向水平位移情況。為此，我們分別在止水帷幕外側設定了十字交叉4個方向上的距離止水帷幕2米、5米處的8個點進行了沉降觀測。自沉井下沉開始，每天對觀測點觀測一次，直至沉井結束后5天，觀測完畢，記錄對比地面沉降情況。

在沉井施工時，止水帷幕內側由于地下水壓及流砂的存在，導致了井壁至止水帷幕內側地面的大幅塌陷，塌陷嚴重處可達半米以上。

而相對于止水帷幕內側的大幅塌陷，止水帷幕外側地面沉降量很小，經對觀測記錄進行計算，沉降量控制在1cm范圍以內（分析認為，導致沉降的原因應該是地下水位變化造成的沉降，而非地下砂體流動造成），附近建筑物及橋墩橋臺未發生橫向水平位移情況。因此說明高壓旋噴樁形成了完整的止水帷幕，達到了理想的處理效果，本工程的止水方案是成功的。

5 經驗總結

高壓旋噴樁法在設計和施工中應結合現場情況，合理布設孔位，安排打設次序，避免對結構物或橋臺產生較大的側向擠壓。嚴格控制高壓旋噴樁的施工質量，保證樁的完整性和均勻性。

高壓旋噴樁施工簡便，施工周期短，施工質量易于控制。在本工程實際應用中，利用本技術制作的止水帷幕達到了理想的止水止砂效果，避免了沉井施工對交通道路路面下沉的風險，保障了道路交通安全，并加快了沉井施工進度，保證的施工質量，達到了較理想的經濟及社會效果。

參考文獻

篇（9）

Abstract: In the soft clay foundation, especially flow plastic silt mixed pile foundation construction in sand, only a wall through mud and casing, sometimes it is difficult to achieve the ideal effect, can appear even pile hole collapse accident, perforation, and the anti-seepage reinforcement of soft layer through high pressure curtain grouting method, in the actual construction, effect. The curtain grouting method used in bored pile technique in soft ground was introduced in detail in this paper.

Key words: curtain grouting; flowing mud soft layer; bored pile; application

中圖分類號：U415

引言

在軟弱飽和粘性土地層中施工鉆孔樁，特別是河床軟土層較厚，淤泥呈流塑狀，且夾有涌動流沙層，泥漿和孔內靜水壓力不能滿足護壁要求時，一般采用下沉護筒至不透水粘土層1m—1.5m，甚至更深，而實際施工由于各種因素的影響，護筒無法下沉或不能保證其孔位要求，例如軟弱層夾有孤石，樁周土不均質，軟土經擾動后，在土壓力作用下，護筒向軟弱一邊移動。因此，在上述情況下，必須改變樁周軟弱層的結構和應力狀態，使之能有足夠的強度抵抗軟弱層的破壞性滑移，而高壓旋噴帷幕注漿法，（高壓旋噴技術‘也即高壓噴射注漿法’是利用專用旋噴設備將注入劑‘通常是水泥漿’形成高壓噴射流，借助高壓噴射流的切削，使土體和硬化劑混合。）既可以改變軟弱土的結構受力狀態，起到加固地基的作用，又可以通過一定的旋噴支圈厚度行成帷幕，起到堵水防滲的作用。孝午二級公路在部分樁基施工中采用了這一工藝，施工效果較好，本文將對該施工工藝及實際應用情況作一介紹和總結。

1 旋噴樁加固技術的優點

1.1由于將水泥土與原地基軟土就地攪拌混合，因而可最大限度地利用原土；

1.2對周圍原有建筑的影響較小；

1.3可按照不同的地基土的性質及工程設計要求，合理選擇，設計比較靈活；

1.4施工設備簡單，管理方便，施工時無振動，無污染，可在密集的建筑群中進行施工，而且料源廣闊，價格低廉；

1.5土體加固后重度變化不大，粘性土固結體比原狀土輕約10%，但砂類土固結體可能比原狀土重10%左右，基本上輕于或接近原狀土的容量，較小的產生附加沉降；

1.6透氣透水性差，固結體內雖有一定的孔隙，但這些孔隙并不貫通，為封密型，而且固結體有一層較致密的硬殼，其滲透系數相當高，具有一定的防滲功能；

1.7固結強度高，單樁承載力較高；

1.8與鋼筋混凝土樁基比，節省了大量的鋼材，降低了造價；

1.9根據上部結構的需要，可靈活采取垂直噴射或傾斜噴射或水平噴射，使之形成柱狀、壁狀、塊狀等加固形式。

2 高壓旋噴帷幕注漿施工工藝

高壓旋噴注漿的施工機具及設備，由高壓發生裝置鉆機注漿，特種鉆桿和高壓管路組成。本法采用單管旋噴工藝，主要設備由高壓泥漿泵、震動鉆機、漿液攪拌機、單管和∮19高壓膠管組成

2.1鉆機就位。旋噴注漿施工的第一道工序就是將使用的鉆機安置在設置的孔位上，使鉆桿頭對準孔位的中心，同時為保證達到設計要求的垂直度，鉆機就位后，必須作水平校正，使鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置。

2.2鉆孔、插管。在鉆孔、插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水邊插管，水壓力不超過1MPa。

2.3 噴射作業。當噴管插入預定深度后，由下而上進行噴射作業。值班技術人員必須時刻注意檢查參數是否符合設計要求,并且隨時做好記錄，繪制作業過程曲線。當漿液初凝時間超過20h時，應及時停止使用該水泥。

2.4沖洗。當噴射提升到設計標高后，旋噴即告結束，施工完畢把注漿等機具設備沖洗干凈，管內機內不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵、注漿管軟管內的漿液全部排出。

2.5 移動機具。把鉆機等機具設備移到新孔位上。旋噴作業要點：a．旋噴前要檢查高壓設備和管路系統，其壓力和流量必須滿足設計要求。注漿管及噴嘴內不得有任何雜物。注漿接頭的密封圈必須良好；b．垂直施工時，鉆孔的傾斜度一般不得大于1.5%；c．在插管和噴射過程中，要注意防止噴嘴被堵，在拆卸或安裝注漿管時動作要快。誰、氣、漿的壓力和流量必須符合設計值。使用雙噴嘴時，若一個噴嘴被堵，則可采取復噴方法繼續施工；d．噴射時，要做好壓力、流量和冒漿量的量測工作，并按要求逐項記錄。鉆桿的旋轉和提升必須連續不中斷。拆卸鉆桿繼續旋噴時，要注意保持鉆桿有1.0m搭接長度，不得使用噴射固結體脫節；e．深層旋噴時，應先噴漿后在旋轉和提升，以防注漿管扭斷；f．攪拌水泥時，水灰比要按設計規定，不得隨意更改，在旋噴過程中應防止水泥漿沉淀，使濃度降低；g．施工完畢，立即拔出注漿管徹底清洗注漿和注漿泵。

3 工程應用實例

3.1工程概況。我省太祁高速公路汾河大橋1號、2號橋墩樁基位于河床軟弱地層帶上，地質情況自上而下為1m淺水，2m淤泥河床，6m淤泥層，1.5m中砂層，7m砂淤泥，其下為殘積粘性土。2號-1樁基設計樁徑1.0m，樁長30m，鋼護筒直徑為1.2m，護筒長9m，在鉆孔至護筒頂11m深度時，發現有穿孔現象。當時采用回填粘土接長鋼護筒的辦法，但當護筒下沉至10m深度后，在無法下沉，且此時互通已明顯傾斜，說明此法不適用軟弱層。后經認真分析地質情況，決定采用加固地基堵水防滲措施，在樁周形成一道高強帷幕，同樣能夠取得護筒護壁作用。

3.2旋噴參數的設計（具體見圖）

旋噴半徑Ro=0.3m;

孔距L=1.25Ro=0.375m;采用雙排布孔形式帷幕：

排距L=0.75Ro=0.225m；交圈厚度e：e=2√Ro2-(L/2)2=0.468m；

旋噴帷幕加固范圍：護筒底向上1m，向下3m，共計h=4.0m.

3.3注漿材料及配方。注漿配方采用速凝早強抗滲型漿液。水泥為普通硅酸鹽42.5級水泥，水灰比0.75：1-1：1之間，具體外摻劑見表1.

表1注漿材料及配方

篇（10）

干燥粉細砂層 隧道施工水平旋噴樁

隧道工程與其它工程相比，其隱蔽性強，地質條件和周圍環境的不確定性更加突出，隨著我國交通事業發展，隧道特殊地質情況出現更加多元化，近年來干燥粉細砂層地層（相似于風積沙地質）在隧道施工中出現，其結構松散，強度低，顆粒細，給隧道施工帶來很大困難。目前，我國干燥粉細砂層地質隧道工程實例少，施工技術與方法還不完善。水平旋噴預支護施工技術是在常規旋噴注漿技術基礎上發展起來的一種新的施工技術。水平旋噴在國外已成功地應用于各種軟弱不良地層的預支護中，但在我國尚屬罕見。采用TGD―50型水平鉆孔旋噴機及與其配套的YZB―32型液壓注漿泵，進水平旋噴樁超前預支護的施工。

根據水平旋噴機的使用機理，針對干燥粉細砂層地質的特點，進行了多次工藝試驗，掌握了水平旋噴在干燥粉細砂層地層中的操作要領、注漿壓力、固結體直徑、漿液自止漿及旋噴樁施工精度等一系列技術參數，取得了水平旋噴固結體周圍砂體物理力學性質的變化數據。取得了良好的支護效果。

1. 工程概況

上白隧道設計為單洞雙線隧道，線間距5米，全長1717m。隧道位于直線上，隧道內設單面坡，自進口至出口為14.5‰的上坡，隧道最大埋深126m。隧道穿越地層為第三系坡、洪積新黃土、細砂、中砂層，沖洪積新黃土，第四洪積老黃土層、粉細砂。根據最新設計地質資料揭示，全隧約1400余米穿越干燥粉細砂層，安全風險高，施工難度極大。

2. 施工中出現的問題及方案論證

2.1 施工中出現的問題

自2010年10月底拱頂開始出現砂層，隨著掌子面的開挖掘進，砂層厚度不斷擴大。目前已經覆蓋斷面上臺階及拱頂以上不少于6m范圍。期間按照密排小導管注改性水玻璃的施工措施掘進了近100m后，隨著砂層范圍的擴大，流砂現象越來越嚴重，造成初期支護背后存在較大體積的空腔。施工中采取每開挖2～3拱架既注漿回填一次的處理措施，仍然無法對空腔完全回填灌滿。最終導致1月27日發生初期支護沉降大變形（平均拱頂下沉47cm，最大下沉68cm），16m范圍需做換拱處理。另外該段落地表發生開裂塌陷現象，埋深67m。初期制定的換拱方案為對變形地段先采用鋼架臨時加固后，對初期支護背后擾動后砂層進行注漿膠結加固。注水泥水玻璃雙液漿200m3。但在開挖過程中發現仍然存在漏砂現象(漿液對砂層固結效果不明顯)。

2.2 方案論證

由于粉細砂地層可注性較差，針對干性粉細砂層必須做好防漏、防涌、防沉降等工作，防止施工過程中出現漏砂、涌砂、大量沉降現象。通過專家論證、比選及現場試驗決定；一是在粉沙地層采用高壓水平旋噴樁超前支護為主，超前小導管注漿配合施工，保證支護效果；二是減小上臺階高度，并采取CRD工法或設置臨時仰拱臺階法施工，防止結構過量沉降；三是為減少前方土體滑移引起工作面滑塌，加劇結構變形失穩及沉降，掌子面亦設置水平旋噴樁三根。

3. 高壓水平旋噴樁施工工藝

3．1 水平旋噴樁加固機理

水平旋噴樁是以高壓泵為動力源，通過水平鉆機鉆桿，噴嘴把配置好的噴漿液射到土體內，噴射流以巨大的能量將一定范圍內的土體射穿，并在噴嘴作緩慢旋轉和進退的同時切割土體，強制土顆粒與漿液攪拌混和，待漿液凝固后，便形成水平圓拄狀水泥土固結體，即水平旋噴樁。當旋噴樁相互咬接后，便以同心圓形式在隧道拱頂及周邊形成封閉的水平旋噴帷幕體，起到了防漏沙等作用，保證了隧道施工安全。

3．2 高壓水平旋噴樁施工工藝

3．2．1施工準備

3．2．1.1設備進場（1）檢查鉆機運行是否正常。（2）高壓注漿泵運行是否正常，高壓注漿管路是否暢通，壓力表是否正常。

3．2．1.2 測量放線定樁位，在隧道兩側測量放線定出兩個同一里程點，隧道軸線，并在掌子面測量標出隧道開挖輪廓線，測量定出樁位，并編好每個樁號，用鋼筋作好樁位標志。

3．2．1．3鉆機安裝。（1）平整工作平臺，鋪設軌道，安裝立柱。場地要求平整，并挖設排水溝。（2）油泵、高壓泵安裝。要求場地平整，場地硬化，高壓泵安裝平穩，管路安裝擺放整齊。

3．2．1．4 對孔位。設備安裝好后，按技術交底調整鉆機角度、方位，對準孔位，孔位誤差控制在±50mm以內。

3．2．1．5 制定漿液。根據施工方案和技術交底要求的配比配制水泥漿，漿液攪拌必須均勻。在制漿過程中應隨時測量漿液比重，每孔高噴灌漿結束后要統計該孔的材料用量。漿液用高速攪拌機攪制，拌制漿液必須連續均勻，攪拌時間不小于3分鐘，一次攪拌使用時間亦控制在4h以內。

3．2．2鉆進

高壓水平旋噴樁施工工藝流程圖

3．2．2．1 鉆孔打設

為確保鉆孔質量，首應先打設2―3個探孔，查明地層變化情況及地層對鉆孔角度的影響，然后根據探孔情況確定旋噴樁鉆孔的打設角度。1）檢查確定孔口管安裝牢固后，調整鉆機，對好孔位；2）將旋噴鉆頭及第一根鉆桿送入孔口管內；3）安裝密封裝置；4）打開循環液排出口（循環液采用膨潤土、聚丙乙烯及火堿制作的泥漿）；5）開始鉆進，進孔角度按探孔確定的角度開始鉆進，直到鉆至設計深度；6）通過觀察循環液壓力變化，檢查噴嘴是否堵住。7）鉆進過程中要保持循環液壓力1.0―2.0MPa，防止在鉆進過程中，砂石堵住噴嘴。

3．2．2．2 高壓旋噴。1）進行高壓噴漿前應檢查高壓注漿泵，查看泵壓讀數是否達到設計要求（35―40MPa），泵壓達到設計要求時才能開始噴漿；2）噴漿前應檢查；3）在孔底高壓噴漿時應停留一定時間，然后再緩慢外拔鉆桿，鉆桿每外拔出0.6m，應回拖0.30m鉆桿，同時高壓噴漿；4）在高壓噴漿時，應安排專人觀察泵壓變化，一旦發現泵壓過低時應及時通知機臺停止噴漿，查明原因后再恢復高壓噴漿；5）當鉆桿拔至孔口0.50m時停止注漿，關閉漿液通道，再緩慢拔出鉆桿，進行封孔作業；6）每根高壓旋噴鉆桿拔出后應立即用清水高壓沖洗干凈，避免殘留漿液凝固，避免下次旋噴時殘留顆粒物堵噴嘴。7）噴漿參數：漿液要求水：水泥為1：1；注漿壓力為35―40Mpa；8）旋噴注漿時應注意事項:（1）接、卸鉆桿要快，并且要清洗接頭位置，不得殘留雜物，防止噴嘴堵住；（2）旋噴過程中循環液排出口要保持暢通，如因故堵死，應松開密封裝置疏通返漿通道，保持正常返漿，返漿量應控制在規范規定的20%左右。

3．2．3 封孔。1）噴漿至孔口掌子面0.50m時，應停止噴漿；2）下孔口管最外端的密封裝置，關閉循環液排出口；3）快速拔出鉆桿和鉆頭，關閉大球閥；4）高壓旋噴注漿完成后應在循環液排出口處安裝壓力表，然后用250泵補注漿，注漿壓力控制在0.8-1.0MPa；5）補注漿完成48小時后方能下大球閥。

3．3 高壓水平旋噴樁施工參數

第一環同上白隧道進口旋噴樁施工參數。水平旋噴樁布置在隧道拱部斷面140度范圍內（覆蓋整個砂層），樁徑600mm。樁間距為350mm，相鄰樁相互咬合250mm，由于要外擴工作室，按大角度打設，設計角度為15%，長度為18m，核心土范圍施工3根旋噴樁，用于頂住前方的涌砂，水平方向打設，長度為18m。

4. 總結

過施做水平旋噴樁超前支護，形成了較好的拱殼支護，在開挖過程中能過承受開挖線外沙土壓力，保證了掘進安全。拱頂下沉及水平收斂急劇減少，滿足了施工要求，水平旋噴樁預加固不僅能安全、順利通過不良地質，而且進度亦能保證，TGD-50型水平旋噴機設計新穎，實現了液壓升降，水平、傾斜和豎直旋噴作業；液壓系統簡單，操作維修方便，造價合理。針對此種地質，此方法安全、效率高、造價低等特點，盡管此工法還有待進一步完善，但無疑它是很有前途的。

參考文獻

篇（11）

1 工程概況

本水電站是是一座以發電為主，兼有防洪、灌溉等綜合利用的中型水利水電工程。壩址出露侏羅系中統漳組中段及第四系地層。第四系地層主要有沖洪積砂卵石、含砂粘土、含卵碎石砂質粘土及坡殘積含碎石粘土砂卵石分布于河床、漫灘及Ⅰ級階地下部。Ⅰ級階地以含砂粘土堆積為主，厚（2.5~20）m；Ⅱ級階地以含卵碎石砂質粘土堆積為主，厚（1.5~8）m，主要分布于右岸山坡上。坡殘積堆積層分布于壩址兩岸山坡，呈土黃色、紫紅色，含有細砂及碎石，一般厚（0.5~4）m。本水電站工程采用混凝土縱向圍堰和上下游土石圍堰擋水，河床導流。上游圍堰長度127m，上游土石圍堰均設粘土心墻，圍堰基礎為第四系沖積砂卵石層、含粘土，厚度一般（2.5~20）m，砂礫卵石最大粒徑（10~20）cm，心墻以下部分采用高壓旋噴灌漿防滲處理。

2 高壓旋噴樁防滲墻的布置

根據本水電站的地質情況及施工對圍堰防滲處理的要求，水電站一期上游圍堰原地面以下采用高壓旋噴樁防滲墻進行防滲處理，具體布置形式如圖1所示。

3 高壓旋噴樁防滲墻的施工

3.1 主要施工機械設備

本水電站一期上游圍堰高壓旋噴樁防滲墻施工的主要設備如附表所示。

3.2 施工控制參數

噴射切割寬度：（500~600）mm；泵壓：P≥20MPa；提速：V提=（15~25）cm/min；防滲墻：18~20；孔斜：＜1%；孔距：500mm；孔位偏差：50mm；孔徑：130mm；輸漿流量：（60~80）L/min；水灰比：1∶1~1∶0.8；轉速：（20~25）rpm；灰漿密度：（1.5~1.6）g/cm3；滲透系數：10-6cm/s。

3.3 施工過程

3.3.1 定孔、設備調校

將使用的鉆機安置在設計孔位上，使鉆桿頭對準孔位中心，為保證鉆孔達到設計要求的垂直度，鉆機就位后作水平校正，使鉆機軸線垂直對準孔中心位置，旋噴注漿管的允許傾斜度不得大于1%。

3.3.2 鉆孔

在設計樁位的中心用鉆機鉆一旋噴管插入用的導孔，鉆孔的位置與設計位置偏差不得大于50mm，孔深應達到基巖面以下50cm，鉆孔的目的為將旋噴注漿管插入預定的地層中。本工程采用潛孔鉆跟管鉆進工藝，潛孔鉆是由潛孔沖擊器、鉆頭、偏心擴孔器及導向裝置組成。鉆進跟護壁管到孔底一次成孔，鉆孔完畢后在套管內下入Φ89mmPVC硬塑花管。開孔孔徑Φ130mm，嚴格控制鉆孔垂直度，成孔偏斜率控制在1%之內，如偏斜過大，應采取糾斜措施。

3.3.3 插管

當鉆孔鉆至規定的深度后，將旋噴注漿管插入到地層預定的位置。在插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa。

3.3.4 材料配置、制降、泵送

注漿材料采用P.042.5R的普通硅酸鹽水泥與水攪拌為基本漿液，水泥漿液的水灰比1∶1~1∶0.8，水泥漿液符合設計要求后通過高壓泥漿泵的壓力進行注漿。旋噴用的水泥漿液在進入高壓泥漿泵施噴前，進行嚴格過濾，防止水泥結塊和雜物堵噴嘴和管路。

3.3.5 噴射注漿

噴射時要做好壓力、流量和冒漿量的量測工作，并按要求逐項記錄。當噴射注漿管插入砂礫層中，噴管插入預定深度，噴射注漿參數達到規定值后，即可進行噴射注漿，水泥漿液通過高壓泥漿泵形成高壓水泥漿，以≥20MPa的壓力，通過噴射管由噴嘴由下而上向砂礫層中噴射。鉆桿一邊旋轉一邊向上提升，噴射的水泥漿一邊切削四周的砂礫料，一邊與砂礫料攪拌混合，形成圓柱狀的水泥漿與砂礫料的混合加固體即旋噴樁。嚴格控制提升速度，注漿過程中應達到如下要求：高壓注漿設備的額定壓力和注漿量必須符合技術要求，并確保管路系統的暢通和密封。深層旋噴時，應先噴漿后旋轉和提升，以防止注漿管扭斷。高壓噴射完畢后應迅速拔出噴射管，防止漿液凝固收縮后產生的空穴，在原孔位采用冒漿回灌。

3.3.6 沖洗

高壓噴射完畢后，把噴射管等機具沖洗干凈，管、機內不得殘存水泥漿。通常把漿液換成水，在地面上噴射，以使泥漿泵、噴射管的漿液全部排出。

3.3.7 移動機具

上述過程施工完畢后，把鉆機等機具設備移到新孔位上。

4 施工過程殊情況的處理

本水電站上游圍堰高壓旋噴防滲墻施工中出現過如下問題，后采取以下措施進行彌補，較好地完成了施工任務。（1）漿路被堵：在旋噴注漿過程中，送漿管路被堵，停止提升，立即用高壓水進行沖洗至暢通；然后將噴桿下降原深30cm以下繼續旋轉；（2）孔口不返漿：采用降低提升速度或靜噴工藝，增大漿液濃度，加入速凝劑等措施進行旋噴；（3）高噴中斷后的處理：由于意外的原因造成高噴中斷并報廢，用鉆機在原孔位重新鉆孔，一直鉆到出現水泥漿或水泥結石處再繼續進行高噴；（4）大量漏漿的鉆孔，在孔內加入適量的砂礫并直到返漿為止，或采用水玻璃―水泥漿液（水玻璃參量為水泥重量的3%~6%）快速凝堵住漿液漏失通道；（5）遇到噴管被抱住、卡住事故，記錄事故位置，處理后重新將噴管下到事故位置以下30cm，繼續旋噴施工；（6）遇到架空嚴重不返漿情況，采取先堵后噴的方式進行處理，保證施工質量。

5 施工質量控制

5.1 質量控制

旋噴樁防滲的質量控制的重點在于施工過程中進行控制，即對操作者和操作工藝在操作過程中的控制。工程質量控制實行施工單位自檢和監理單位抽檢的雙控制，對重要工序：

噴桿下設深度，鉆孔深度，注漿壓力、提速、轉速等全部實行技術、質量及監理人員旁站進行全程質量監督，并做好詳細的記錄。為確保工程質量，在施工中還做好以下幾個方面的工作：

（1）建立質量管理組織機構

項目部成立以項目經理、技術負責人、質檢工程師、專職質檢員為一體的質量管理控制體系，其它各科室共同參與的全過程、全方位、全員的質量管理，在施工中及時總結，并不斷提高施工質量，同時會同業主、監理、設計單位定期檢查與抽查，形成上下齊抓共管的良好局面。

（2）建立各項質量管理制度

為確保工程質量，嚴格執行崗位責任制，技術檔案管理制度等各項管理制度，使質量管理工作制度化、系統化、程序化。

（3）進行施工作業過程的技術交底，從技術層面上保證施工的質量。

5.2 質量檢測

本水電站上游圍堰高壓旋噴防滲墻的質量檢查采用鉆孔檢查。在已旋噴好的防滲墻中鉆取巖芯來判斷其固結整體性，并將所取巖芯做成標準試件進行抗滲實驗，共取三組試塊，

根據檢測結果，滲透系數小于1×10-6cm/s，滿足設計要求，取芯時應在高壓噴射注漿結束28天后進行，保證樁體有一定強度和完整性。

6 結束語

本水電站上游圍堰高壓旋噴防滲墻進行一段時期的施工，施工質量達到設計的要求，圍堰旋噴防滲墻的防滲效果很好，經受過特大洪水考驗，滿足主體工程、施工的需要，未出現旋噴防滲墻漏水的現象。