首頁 > 優(yōu)秀范文 > 高壓旋噴樁施工總結(jié)
時間：2023-02-27 11:10:14
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇高壓旋噴樁施工總結(jié)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
隨著建筑行業(yè)和建筑施工技術(shù)的發(fā)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(shù)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(shù)得以應(yīng)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(xù)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(xù)的止水帷幕，來隔斷地下水進入施工區(qū)域，保證基礎(chǔ)施工的順利進行。為更好的應(yīng)用該技術(shù)，下面，就結(jié)合工程實例，對高壓旋噴樁的施工技術(shù)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(zhì)。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(fēng)化殘積而成，主要為砂質(zhì)粘性土、礫質(zhì)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(zhì)砂礫，大小多為2～3mm。
3 施工方案
3.1 方案設(shè)計
設(shè)計采用1.3m/1.4m間距灌注樁結(jié)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(yīng)采用噴射半徑較大的雙管或三管高壓注漿方式?？紤]到淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，雙管高噴注漿方式應(yīng)作為首選。
由于設(shè)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(dǎo)致旋噴樁施工必須完全依靠坐標(biāo)定位于灌注樁之間，極易出現(xiàn)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(xiàn)，增加了止水盲區(qū)的出現(xiàn)。旋噴樁施工應(yīng)在開挖到灌注樁樁頭位置后進行，既保證了鉆孔位置的準(zhǔn)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(yōu)化方案
雖然目前基坑防滲已達到預(yù)期目的，但由于重復(fù)施工增加了施工費用。結(jié)合原設(shè)計及后期處理方案，并考慮到工程造價等因素，總結(jié)出另一止水帷幕設(shè)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(fù)合式支護結(jié)構(gòu)，其中，在標(biāo)高－6.0m以上采用土釘墻作為支護結(jié)構(gòu)，在標(biāo)高－6.0m以下采用鉆孔灌注樁（樁間加單管高壓旋噴樁）預(yù)應(yīng)力錨桿（錨）作為支護結(jié)構(gòu)。鉆孔灌注樁間距1.3m/1.4m，高壓旋噴樁設(shè)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(zhǔn)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(fā)現(xiàn)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(dāng)障礙物較淺時，采用先開挖回填后再施工的辦法；當(dāng)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(fù)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(xiàn)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(dāng)出現(xiàn)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(cè)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(zhì)量，合理選定施工參數(shù)。正式開工前，根據(jù)不同的施工參數(shù)做3根試驗樁，噴至地面，待終凝3d后外開觀察樁體質(zhì)量。具體施工參數(shù)如表1所示。
5.2 施工參數(shù)
根據(jù)樁體質(zhì)量，最終選定如下施工參數(shù)：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(zhì)鉆機鉆孔，高噴臺車連續(xù)噴漿。施工流程：孔位布置鉆孔制漿噴射作業(yè)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(jù)抽水試驗，坑內(nèi)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(shè)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(guī)范1%嚴格控制垂直度，仍在8～9m以下就會出現(xiàn)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(xiàn)只是降4m左右水深，滲水達到500m3/h。且周邊環(huán)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(cè)5cm、兩鉆孔灌注樁中間增設(shè)1個三管高壓擺噴漿孔，進行三管高壓擺噴灌漿并與兩側(cè)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(zhǔn)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(shù)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(jié)束，坑內(nèi)最多只起用5～6臺80m3/h深井泵斷續(xù)抽水，開創(chuàng)了南昌地區(qū)深基坑不用坑外降水的先例。
7 結(jié)語
實踐證明，高壓旋噴樁是一種經(jīng)濟有效的防滲止水技術(shù)，切實保證了基坑施工進度和質(zhì)量。通過本工程的成功應(yīng)用，在一定程度上拓展了高壓旋噴樁的應(yīng)用前景，為今后類似工程的施工有一定的借鑒作用。
一、道路軟基處理
道路軟基在現(xiàn)代道路修建中是道路修建者經(jīng)常會遇到的問題，道路軟基一般是指道路的地基以前曾經(jīng)是池塘、沼澤地、洼地、河流等，這樣的道路總體的有一個共同的特點：道路的地下淤泥層比較深厚、含水量比較高，而且淤泥的分布不均勻，道路下的淤泥層可能會發(fā)生地質(zhì)沉降。如若按普通的施工過程鋪設(shè)道路，道路則會在地質(zhì)沉降的影響下造成路面沉陷開裂，嚴重縮短道路的使用壽命。因此，在此類路面的施工中，必須針對軟基路面進行一些處理。
現(xiàn)代道路軟基處理主要有以下方法：表層處理法、添加固化劑、豎向排水法、鋪墊材料法、基底換土法、降低地下水法、塑料排水法、粉噴樁法、水泥攪拌樁法、振沖碎石樁法、擠實砂樁法等等。上述所提的軟基處理方法并不能涵蓋當(dāng)今所有的道路軟基方法，而且在使用這些方法的同時，應(yīng)該結(jié)合工程道路的具體情況如地質(zhì)實際情況、地理位置、工期造價等多方面因素考慮。除此之外，上述的方法并非單獨使用，在實際施工中，往往要將其中幾種方法綜合使用以達到最佳施工效果。
二、高壓旋噴樁
高壓旋噴樁，顧名思義，是指用高壓促動高速旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿或其他建筑材料替代品噴入土層中，與土層中的土體充分混合并形成了連續(xù)混搭的水泥和土體的混合加固體。這樣，原來比較松軟的道路軟基能夠提高不少強度，高壓旋噴樁比較適宜使用在處理淤泥、松軟型泥質(zhì)土、可塑性較強的粘土、砂土等地基。因此，在一般情況下，高壓旋噴樁在道路軟基處理中占有比較重要的地位。
高壓旋噴樁施工中應(yīng)該注意的問題：首先，應(yīng)根據(jù)地基的實際情況因地制宜，綜合考慮地基類型和地下實際結(jié)構(gòu)形式等因素，做到技術(shù)先進化、工程質(zhì)量最優(yōu)化，工程造價最低化；其次，高壓旋噴樁注漿形式有擺噴注漿、定噴注漿和分旋噴注漿三種類別，應(yīng)根據(jù)不同的工程選擇相應(yīng)合適的注漿方式；然后，應(yīng)注意高壓旋噴樁不適宜于用在卵石、塊石等較多的路面狀況下，除此之外，地下水流速過快的路面和地下水腐蝕性過強的路面也不適于用高壓旋噴樁施工；最后，高壓旋噴樁主要用來地基的加固處理，因此，比較適宜用在軟基路面。
三、方案研究
由道路軟基的特點可知在處理這類問題時使用高壓旋噴樁施工可以提高工程效率，縮短工程時間，減少工程造價?？傊?，高壓旋噴樁在軟基路面施工中占有很重要的地位。因此，現(xiàn)在高壓旋噴樁的施工方案并不是十分完備，筆者認為相關(guān)方案的研究可以加快高壓旋噴樁在道路軟基處理中的運用。
1.道路軟基處理中實施高壓旋噴樁的一般方案
高壓旋噴樁施工的一般步驟是：①現(xiàn)場勘探。施工前要充分勘探施工現(xiàn)場周圍環(huán)境，觀察是否有不適宜用高壓旋噴樁的道路狀況，并依據(jù)現(xiàn)場情況畫出施工圖，為了保證高壓旋噴樁施工下一步的順利進行，必須進行充分的現(xiàn)場勘探；②高壓旋噴樁機定位。即現(xiàn)場施工工人按照施工圖上的標(biāo)識結(jié)合現(xiàn)場實際情況放樣，在此基礎(chǔ)上做好旋噴樁機的定位，做好鉆機成孔的明確標(biāo)識，為下一步的做好準(zhǔn)備；③鉆機成孔。在高壓旋噴樁噴射注漿前必須進行鉆機成孔，各樁成孔的深度是由要求的，一般要比設(shè)計的深度多0.5m，成孔時應(yīng)時刻注意保持鉆機機體的水平機架不平時注意墊平；④高壓旋噴樁設(shè)備調(diào)試。使噴管處在自由垂直狀態(tài)時噴管正對之前鉆機成孔的孔心，控制偏差不得大于孔徑的一半，保證下面注漿的順利進行；⑤下旋高壓旋噴管。即在檢查噴漿口通暢完好的基礎(chǔ)上做噴漿實驗，當(dāng)測定的噴漿壓力符合設(shè)計數(shù)值時下旋噴管，準(zhǔn)備噴漿；⑥水泥漿液配送。針對路面狀況攪拌相應(yīng)不同濃度的水泥漿，當(dāng)高壓旋噴管口冒漿處于正常狀態(tài)時，開始旋噴提升；⑦泥漿外排。清洗器械之前必須做的一步，與此同時，注意做好已噴樁位的補漿回灌工作和廢漿處理工作；⑧清洗器械。防止水泥漿固化，影響旋噴樁機的壽命和工作效率。
2.方案細節(jié)
中圖分類號：TV21 文獻標(biāo)識碼：A
1 廠房基坑圍堰的布置情況
受大江截流推遲影響，為保證梨園廠房基坑開挖順利進行，需在廠房臨河一側(cè)設(shè)基坑擋水圍堰，以確保廠房基坑開挖的順利進行。圍堰堰體為土石結(jié)構(gòu)，采用高壓旋噴防滲墻。圍堰上部利用基坑開挖料回填形成，底部為原始河床。廠房基坑開挖水下深度為40m，高壓旋噴深度均在35m以上入巖，雙排布置，布孔間排距為0.8m，軸線長397m，高噴成孔36700m。由于工期緊、任務(wù)重，選擇高壓旋噴防滲施工速度快，施工強度高，可以保證在短期內(nèi)形成防滲體，滿足廠房基坑開挖的工期需要。
2 廠房基坑圍堰施工環(huán)境
根據(jù)設(shè)計提供的地質(zhì)資料，廠房圍堰布置位置的地質(zhì)情況為沖洪積層和沖積層混合體。沖積層（Qal）中含砂、卵、礫石夾漂石、孤石，在河床部位，厚度一般小于15m；沖洪積層（Qal+pl）中含碎塊石、漂石、卵石夾砂土、粉土。下伏基巖為P2d4黑褐色、灰褐色杏仁狀玄武巖、褐鐵礦化杏仁狀玄武巖、致密玄武巖、火山角礫熔巖，巖體以Ⅱ、Ⅲ類為主。
根據(jù)以上地質(zhì)描述可知，高壓旋噴部位富含礫石、漂石，且有大量孤石，條件較為惡劣，高壓旋噴對復(fù)雜地質(zhì)情況的適用性有待研究和實施。
3 高壓旋噴技術(shù)特點
高壓旋噴以高壓射流直接沖擊破壞土體，漿液與土以半置換或全置換凝固為固結(jié)體，靠旋噴樁間的套接形成連續(xù)的防滲墻。它施工簡便，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊且機動性強，利于在狹窄的施工現(xiàn)場施工；可通過調(diào)整旋噴速度、提升速度和噴射壓力控制旋噴樁的形狀，且有較好的耐久性。
高壓旋噴主要適用于軟弱土層，對砂類土、粘性土、黃土、淤泥、碎石土和人工填土均有較好的效果，地下水流速較大、無填充物的巖溶地段等情況下也宜使用高壓旋噴。從本工程條件看，工作面狹小、施工強度大的特點正好適用于高壓旋噴使用。但地質(zhì)條件不良，旋噴位置不僅有未處理的含有有機質(zhì)的土層，而且含有大量的卵石、漂石和孤石，局部的地質(zhì)變化也難以判斷，不利因素較多。
4 施工重點及難點分析確認
從人、機、料、法、環(huán)各環(huán)節(jié)進行分析高壓旋噴施工的難點和重點，確定施工控制重難點為點為施工過程未按參數(shù)施工，塌孔、卡鉆嚴重，成孔困難 ，孔位布置及樁徑不合理，鉆孔參數(shù)控制不合理，高噴參數(shù)控制和工藝不合理，異常處理不到位。
5 施工工藝研究及質(zhì)量控制
5.1 嚴格按照參數(shù)施工
現(xiàn)場參數(shù)控制是本工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵，項目部組織人員參與方案討論，學(xué)習(xí)規(guī)范，確定過程控制的重點。要求參與圍堰施工的人員必須熟練掌握施工工藝流程和各項參數(shù)，嚴格按照規(guī)范和設(shè)計要求控制各項參數(shù)，進行開孔、終孔、開噴、終噴工序的驗收，未驗收或驗收不合格的禁止進入下道工序施工，漿液配比、漿液比重、高噴的提升速度、旋轉(zhuǎn)速度、漿壓、氣壓、水壓等各項指標(biāo)必須符合設(shè)計和試驗驗證的參數(shù)，否則必須進行停工整改并處理至滿足要求。通過工藝和參數(shù)控制來控制工程質(zhì)量，確保高噴效果。
5.2 卡鉆及塌孔處理技術(shù)
在成孔過程中，由于地質(zhì)條件差，孔深較深（35m以上），根管鉆進，但卡鉆問題較為突出，為解決這一問題，經(jīng)會議討論研究，決定在鉆孔過程中加膨潤土，以增加其性，經(jīng)實施解決了卡鉆問題的發(fā)生；塌孔現(xiàn)象較為普遍，僅使用PVC管護壁效果有限，安放PVC管后，再采用膨潤土進行注漿護壁，每孔膨潤土的平均用量為1～1.5t，效果良好。
5.3 布孔及樁徑經(jīng)驗驗算
5.4 鉆孔參數(shù)設(shè)計調(diào)整
較大的孔斜使單樁之間的有效套接減少，無法形成連續(xù)體，可能產(chǎn)生孔洞，導(dǎo)致滲水甚至管涌。根據(jù)規(guī)范要求，鉆孔孔斜應(yīng)
為盡量減小孔斜對旋噴套接成墻的影響，實際施工中除按照設(shè)計和規(guī)范控制孔斜外，還做好導(dǎo)正器的加工、率定及校正工作，保證投入施工生產(chǎn)設(shè)備滿足鉆孔孔斜控制要求。施工人員還通過鉆機支架校正，鉆進前調(diào)整鉆機垂直度和鉆進時隨時檢測等手段，盡可能的減小孔斜。
施工過程中，質(zhì)檢員對鉆機性能進行檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時停鉆處理，嚴格按照設(shè)計要求的孔徑、孔距及孔斜控制。
5.5 通過試驗驗證工藝和高噴控制參數(shù)
在圍堰施工之前，組織專家在2009年12月15日進行方案討論，主要考察工藝的適應(yīng)性和參數(shù)選擇。隨后編制試驗大綱進行試驗。
（3）試驗物探檢驗
（4）試驗結(jié)果
工藝的適應(yīng)性：圍堰高噴試驗段的試驗基本是成功的，施工選用的各項施工參數(shù)均適用于本工程施工。
5.6 異常情況處理
異常處理主要是中斷后復(fù)噴和孤石處理，中斷復(fù)噴處理不當(dāng)會形成斷樁或滲漏通道，孤石處理不當(dāng)會減小旋噴樁有效直徑。針對這些情況，制定相應(yīng)的處理措施。
中斷處理：若高噴中途要拆卸噴射管時，搭接段應(yīng)進行復(fù)噴，復(fù)噴長度不小于0.2m。因故中斷后再恢復(fù)施工時，對中斷段進行復(fù)噴，搭接長度不小于0.5m。
孤石處理：高噴施工前布置先導(dǎo)孔，選取5～10個點位試鉆，了解圍堰軸線處詳細的地質(zhì)狀況。鉆孔時隨時監(jiān)測鉆進情況，發(fā)現(xiàn)孤石后采取孔內(nèi)爆破的方法處理，確保處理后的孤石不會影響高噴防滲墻的性能。
6 效果檢查
圍堰高壓旋噴施工在2010年4月15日全部完成，因高壓旋噴深度較大且基坑尚未開挖完成，無法進行圍井檢查或做開挖檢查。為此，梨園水電站物探中心于2010年4月26日～5月21日，采用單孔聲波、全孔壁數(shù)字成像、電磁波吸收系數(shù)層析成像（簡稱電磁波CT）技術(shù)對梨園水電站左岸廠房圍堰高壓旋噴樁進行了防滲測試工作。
綜合單孔聲波、全孔壁數(shù)字成像、電磁波CT檢測情況和施工情況分析：圍堰高壓旋噴整體施工效果良好；個別部位因孤石影響未形成有效套接，可能形成滲水點。
從基坑開挖的情況看，圍堰高壓旋噴閉氣效果良好，基坑滲水量控制在了設(shè)計范圍內(nèi)，高壓旋噴施工達到了預(yù)期目標(biāo)。
結(jié)語
通過圍堰高壓旋噴施工，可以看出在不良地質(zhì)條件下進行高壓旋噴施工時，必須做到以下幾點：盡可能充分的掌握第一手的地質(zhì)資料，確保工藝選擇和參數(shù)確定依據(jù)充分；施工人員應(yīng)熟練掌握施工工藝和設(shè)計參數(shù)，嚴格進行過程控制，尤其是參數(shù)控制和工序驗收都必須合格；高噴樁可以適當(dāng)選擇大樁徑、小間排距以減少風(fēng)險；高噴可選擇較低的旋轉(zhuǎn)速度、提升速度，較高的漿壓、水壓和氣壓以利于旋噴樁的形成；編制施工方案時應(yīng)考慮到可能出現(xiàn)的異常情況并制定相應(yīng)的處理措施，確保施工時能有效應(yīng)對各種情況；施工材料應(yīng)超前計劃、提前儲備、按時供應(yīng)。本次梨園電站廠房高噴圍堰施工工藝研究與總結(jié)，旨在為類似工程提供第一手經(jīng)驗資料。
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(nèi)的蓋孜河上，是一項具有灌溉、發(fā)電、防洪和改善生態(tài)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(fā)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(zhì)復(fù)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(zhì)勘查資料不足，地質(zhì)預(yù)報性差，較容易發(fā)生塌方。為此，經(jīng)參建各方討論、協(xié)商和進行方案比選，采用水平旋噴施工技術(shù)對部分極破碎洞段進行加固，并在施工過程中對技術(shù)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(fā)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(shù)進行塌方處理和開挖的洞段位于發(fā)電引水洞發(fā)9+412.5m～發(fā)9+464m洞段，屬6#支洞施工區(qū)上游，Ⅳ號沖溝邊緣（Ⅳ號沖溝圖示樁號范圍為發(fā)9+343m～發(fā)9+215m，根據(jù)前期鉆孔資料，溝底距隧洞約26m）。隧洞開挖施工至發(fā)9+460.1m時，圍巖由Ⅲ類突變?yōu)棰躅?，引發(fā)大規(guī)模塌方，塌方呈現(xiàn)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(jù)地質(zhì)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(zhì)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(xiàn)象，對洞室穩(wěn)定和開挖工作極為不利；
（3）洞徑?。―=4.6m），隧洞深（塌方面距支洞口達800m），難以投入大量設(shè)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(fā)生時（發(fā)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(dǎo)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(fā)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(cè)進行固結(jié)灌漿處理，穩(wěn)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(dǎo)管的數(shù)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(fā)生3次大規(guī)模塌方，進度十分緩慢，兩個月進完成26m，工期遠達不到發(fā)電工期目標(biāo)要求。
根據(jù)塌方體及掌子面圍巖情況分析，發(fā)電引水洞 6#支洞施工區(qū)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(jié)構(gòu)，具流動性，再加上受發(fā)9+434.096處大規(guī)模塌方影響，圍巖無自承能力，拱架荷載逐日增加，故導(dǎo)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(zhì)量，加快開挖進度。
4 水平旋噴施工技術(shù)的應(yīng)用
隧洞需穿越流泥流沙地質(zhì)段，必須盡量保證圍巖的整體性，故應(yīng)先解決好地下水問題，不能在開挖過程中出現(xiàn)嚴重涌水、流泥流沙現(xiàn)象，根據(jù)掌子面出水及實際地質(zhì)情況，在隧洞拱部180°范圍內(nèi)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(shè)水平孔，鉆進至設(shè)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(nèi)， 借助流體的沖擊力切削土層，使噴流射程內(nèi)土體遭受破壞，與此同時鉆桿一面以一定的速度（20r/min）旋轉(zhuǎn)，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(jié)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(dāng)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(yīng)和土體改良加強效應(yīng)，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(shè)計參數(shù)
根據(jù)施工段實際地質(zhì)情況，水平高壓旋噴樁加固施工采用多循環(huán)完成。
（1）第一循環(huán)
水平高壓旋噴樁施工需有足夠?qū)挾群透叨鹊墓ぷ魇?，故第一環(huán)是為下一環(huán)開挖工作室做準(zhǔn)備，參數(shù)為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長16m，樁數(shù)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(shù)字順序進行。
（2）第二循環(huán)
第一循環(huán)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(huán)施工參數(shù)為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長30m，樁數(shù)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(shù)字順序進行。
圖4-1 第一循環(huán)水平高壓旋噴樁布置圖 圖4-2 第二循環(huán)水平高壓旋噴樁布置圖
（3）后續(xù)循環(huán)
第三循環(huán)旋噴樁與第二循環(huán)搭接3m，參數(shù)為：① 水平旋噴樁樁徑為 500mm，樁長15m，樁數(shù)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(shù)字順序進行。
圖4-3 第三循環(huán)水平高壓旋噴樁布置圖
第四循環(huán)旋噴樁和第三循環(huán)搭接3m，布孔及參數(shù)和第三循環(huán)一樣。最后一循環(huán)旋噴樁長24m。
循環(huán)間搭接如下圖4-4，鉆孔及灌漿順序按圖中數(shù)字順序進行。
圖4-4 水平高壓旋噴樁循環(huán)搭接圖
4.2 主要技術(shù)要求
（1）施工誤差其精度控制在±3‰范圍內(nèi)。
（2）為確保相鄰旋噴樁的相互咬合，應(yīng)控制各樁的方位角，方位角誤差控制在±2‰范圍內(nèi)，曲線及咬合曲線段由技術(shù)部門現(xiàn)場確定。
（3）成樁后樁體必須滿足強度要求，樁體應(yīng)確保連續(xù)，均勻達到阻水效果。
（4）水平旋噴樁應(yīng)嚴格按照設(shè)計樁位、樁徑、樁長和樁數(shù)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(jié)束時間、旋噴壓力、旋噴提升速度、樁長、注漿量。
（6）施工前，現(xiàn)場應(yīng)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(shù)參數(shù)，確定旋噴的均勻性，確定最佳施工參數(shù)和最佳施工工藝。
（7）樁體施工過程要連續(xù)，不能間斷，防止出現(xiàn)斷樁，短樁現(xiàn)象的發(fā)生。如因機械故障或其它原因停機在30～120分鐘的，應(yīng)重復(fù)旋噴1m，超過2小時的，按斷樁處理，應(yīng)重新鉆樁。
（8）在隧洞開挖前，于掌子面前方構(gòu)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(shè)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(shè)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(shè)計參數(shù)、技術(shù)要求和施工工藝流程進行施工。設(shè)備進場、測量放樣、鉆機安裝、對孔位、制定漿液、安裝鉆頭等準(zhǔn)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(shè)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(huán)孔樁為第二循環(huán)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(wěn)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(huán)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(jiān)測到拱架變形嚴重，現(xiàn)場根據(jù)監(jiān)測情況立即調(diào)整方案，增加Ф133大管棚注漿超前預(yù)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(huán)得以順利完成，進尺25m，耗時60天。
Abstract: Based on the research of supporting technology of excavating the embankment and foundation pit built on existion railway soft subgrade of electrification reconstruction in Beijing-Kowloon railway, this paper puts forward the technical measures when conducting foundation pit supporting by high pressure jet grouting pile of mutual occlus-arrangement, summarizes the corresponding construction methods.
Keywords: embankment on soft subgrade; foundation pit supporting; high pressure jet grouting pile
中圖分類號：U213.1 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
1工程概況
京九鐵路電氣化改造工程新張灣中橋為2-10m框架橋，位于武穴至蔡山區(qū)間，因曲線小半徑改造而新建，與既有鐵路橋最小間距3.41m。既有框架結(jié)構(gòu)為2-10m框架，設(shè)耳墻式橋臺，臺后填砂，漿砌片石錐體護坡，框架橋北京側(cè)半幅為交通，九江側(cè)半幅為排洪。新建橋梁基坑開挖時需要挖除既有橋臺錐體，同時影響既有橋臺后路堤土體穩(wěn)定，橋位布置如圖-01所示。
圖-01新建框架橋平面布置示意圖 單位cm
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況及前期在該地段路基軟基處理施工情況，地表1.0m左右為粉砂土，硬塑，其下15m左右為粉質(zhì)黏土，軟塑，σ0=50Kpa，地下水豐富，埋深在地面以下1～1.5m。
2 基坑支護方案確定
2.1 橋梁基坑開挖存在的難題
（1）緊鄰既有鐵路為繁忙干線，需確保絕對安全，安全壓力極大；
（2）新建框架橋與既有鐵路橋最小間距3.41m，對既有橋臺錐體的開挖量大，且臺后錐體填料為中粗砂，穩(wěn)定性差?；娱_挖面與既有路堤頂面高差達9m，無法放坡開挖。
（3）既有路堤以及新建橋位處地質(zhì)條件為粉質(zhì)黏土，地下水豐富且埋深很淺，擾動即為流砂；
（4）框架橋主體工期需要約30日歷天，基坑壁暴露時間較長，且正值雨季施工。
2.2方案比選
目前常用的臨既有鐵路基坑開挖支護措施有人工挖孔樁、鋼板樁、高壓旋噴樁等。
（1）人工挖孔樁：我們首先考慮采用人工挖孔樁防護，但在開挖到富水的粉質(zhì)黏土層后，土層被擾動成流塑狀態(tài)，上涌、縮頸很快，無法繼續(xù)成孔；
（2）鋼板樁方案：由于基底為地下水豐富的粉質(zhì)黏土，若采用鋼板樁，需要設(shè)置對撐結(jié)構(gòu)確保鋼板樁穩(wěn)定性，而基坑作業(yè)面相對狹小不便于設(shè)置對撐結(jié)構(gòu)，同時在既有鐵路路堤上打、拔鋼板樁都將嚴重影響行車安全，該方案不可??；
（3）高壓旋噴樁方案：采取該方案，通過高壓旋噴射水泥漿液，沖擊破壞土體，使土和漿液混合固結(jié)，形成支護結(jié)構(gòu)，兼具止水功能。且高壓旋噴樁施工機械較小，相對適合于在既有鐵路路堤上施工，可確保既有鐵路行車安全。
所以最終選用高壓旋噴樁對既有路堤進行支護。
2.3 支護方案設(shè)計
通過現(xiàn)場詳細調(diào)查，確定按圖-02方式布置高壓旋噴樁，樁徑60cm，垂直鐵路方向間距40cm，平行鐵路方向間距45cm，樁間咬合20cm，樁長依據(jù)路堤邊坡遞減，保證上端與路堤邊坡面齊平，下端在橋梁基坑底面以下5.0m。
圖-02 高壓旋噴樁布置示意圖
3高壓旋噴樁施工方法
3.1 高壓旋噴樁施工工序
高壓噴射注漿的施工工序為原地面處理測量放樣鉆機就位鉆進至設(shè)計深度高壓噴射注漿噴射結(jié)束拔管鉆機移位。
結(jié)合現(xiàn)場條件，高壓旋噴樁的施工順序為：從坡腳往坡頂依次施工，按照跳孔施工的原則確定成樁順序，垂直鐵路方向施工順序如圖-03所示。
圖-03 高壓旋噴樁施工順序示意圖 單位：cm
3.2 施工參數(shù)的確定
高壓旋噴樁漿液采用P.O42.5水泥，水灰比1.0。單重管噴射壓力20Mpa，提升速度20cm/min，噴嘴旋轉(zhuǎn)速度20rpm。
3.3 施工方法
（1）原地面處理
將既有路堤坡面植被進行清理，對漿砌片石護坡骨架進行拆除，嚴格控制清理范圍，盡量避免對既有路堤邊坡的擾動，對進場道路進行修整。
對施工范圍內(nèi)既有鐵路預(yù)埋管線進行探測，提前配合設(shè)備單位進行防護或遷改。
（2）測量放樣
施工前必須根據(jù)新建橋梁基坑邊線、既有橋臺錐體護坡情況，定出高壓旋噴樁設(shè)置范圍邊線，再根據(jù)方案設(shè)計的樁位布置圖，定測出樁位。
（3）鉆機就位
因作業(yè)面位于路堤邊坡上，采用25噸汽車吊將鉆機吊放置設(shè)計樁位處，再人工進行調(diào)整，使鉆桿對準(zhǔn)孔位中心，對鉆機垂直度進行校正，垂直度控制在1.5%以內(nèi)，樁間距偏差控制在50mm以內(nèi)。
（4）鉆進至設(shè)計深度
將帶噴漿嘴的鉆桿鉆進至設(shè)計深度，插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，采取邊射承邊插管的方法。射水壓力控制在0.5～1.0MPa。鉆機過程需認真做好鉆孔記錄。
（5）高壓噴射注漿
噴射注漿前對設(shè)備進行認真檢查，確保噴漿設(shè)備性能良好。當(dāng)噴射注漿管插入設(shè)計深度后，由下而上進行噴射注漿。漿液必須攪拌均勻。
（6）鉆機移位
噴漿完畢，將注漿管全部拔出至地面，將樁機移至下一樁位，重復(fù)上述施工過程。
4施工安全注意事項
（1）對既有鐵路進行限速，按照鐵路部門營業(yè)線安全施工相關(guān)要求加強防護，禁止施工設(shè)備侵入鐵路行車限界；
（2）在既有鐵路路堤路肩、高壓旋噴樁頂設(shè)置高程及水平位移觀測樁，對觀測樁變形情況進行認真記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時停止施工并采取搶險加固措施；
（3）因施工期間正值雨季，施工前需認真做好施工范圍內(nèi)及附近的臨時排水設(shè)施，防止雨水及地下水影響既有鐵路路基穩(wěn)定；
（4）新建框架橋施工期間科學(xué)組織，增加投入，盡量縮短施工工期，從而縮短既有路堤及既有橋臺錐坡開挖暴露時間，確保安全。
6結(jié)論
京九鐵路電氣化改造工程中，在流砂地質(zhì)條件下臨既有路堤開挖基坑施工，通過采用互相咬合布置的高壓旋噴樁作為邊坡支護結(jié)構(gòu)，確保了既有路堤的穩(wěn)定，保證了施工安全和鐵路行車安全。在我國鐵路提速改造工程和單線鐵路增建二線工程中，在軟基地質(zhì)條件下臨既有路堤進行基坑開挖是很常見的，高壓旋噴樁作為邊坡支護結(jié)構(gòu)具有廣泛的應(yīng)用前景。
中圖分類號：TU592文獻標(biāo)識碼： A
Abstract：This paper discusses the application of small diameter pile and high pressure jet grouting impervious wall construction technology combined stirring in Baoying overhaul revamping project, not only realizes the cement soil cutoff wall seamless connection, played a good effect of segregation, and obvious economic benefit.
Keywords：Combination of seepage control；High jet grouting；economy
一、引言
寶應(yīng)船閘工程位于城區(qū)內(nèi)，需進行大基坑開挖，采用防滲墻技術(shù)施工，在經(jīng)濟合理的原則下，應(yīng)用了小直徑攪拌樁+高壓旋噴組合防滲墻施工技術(shù)工藝，減少了對城區(qū)的影響，起到了防水隔離的作用，效果顯著。
組合防滲施工特點
1、成樁深度大，土體加固均勻，對水量補給豐富的地層防滲效果好。
2、地層適應(yīng)性好，尤其適合地質(zhì)條件復(fù)雜的地層及地層含有大塊孤石與地下障礙的地層。
3、適應(yīng)地基變形效果好。
適應(yīng)范圍
小直徑攪拌樁+高壓旋噴組合防滲施工工法適用于砂質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉砂及其互層中，加固深度可達50m;用于形成防水帷幕，割斷地下水的滲流，防止基坑底部粘性土涌土或砂性土管涌；保護相鄰構(gòu)筑物或地下埋設(shè)物；補強舊有構(gòu)筑物地基；對樁基礎(chǔ)進行加固保護。
工藝原理
該工法形成的防滲墻上部承載力較小段采用小直徑攪拌樁機進行施工，下部地質(zhì)承載力較大段采用高壓旋噴進行補樁。上部采用小直徑攪拌樁機，四攪三噴，成墻有效厚度不小于20 cm，連續(xù)成墻，充分攪拌形成的防滲體質(zhì)量均勻；高壓旋噴采用高壓射流（漿、氣）按照設(shè)定形式從噴嘴中射出，切割破壞周邊土體，土顆粒在漿氣共同作用下進行攪拌混合，同時由于漿液的補充把部分土顆粒排出孔外，形成置換作用，隨著固化劑的固結(jié)和析水形成防滲帷幕。高壓旋噴樁與小直徑攪拌樁搭接1m，使防滲帷幕成為一個整體。
施工工藝流程
采用單頭小直徑攪拌樁+高壓旋噴組合防滲，即上部11m由單頭小直徑攪噴式水泥土防滲墻，施工至11m，下部通過采用高壓旋噴防滲至設(shè)計深度，相互搭接1m。孔距0.35m，施工軸線位于單頭小直徑外側(cè)。見圖：
1、小直徑攪拌樁施工流程
測量放樣機械就位對位調(diào)平漿液制備攪拌噴漿四攪三噴提至地面結(jié)束、移位
2、小直徑攪拌樁施工參數(shù)
①選用符合設(shè)計要求的小直徑攪拌樁防滲墻機械。攪拌頭直徑Ø600，攪拌頭軸距350mm，墻體的有效厚度不得小于200mm，墻體的垂直度誤差不大于1％。
②單頭小直徑攪噴式水泥土防滲墻90天無側(cè)限抗壓強度大于1.8MPa。
③固化劑采用P.C.32.5級復(fù)合硅酸鹽水泥，水泥摻入量根據(jù)試驗確定。在試驗中水泥按15％摻入比進行，并測定各級摻入比的滲透系數(shù)、抗壓，試驗取90d齡期的試塊并應(yīng)按照有關(guān)規(guī)范進行；通過試驗合理確定選用水泥摻入比。
④對于深層攪拌工法，合理的確定水灰比對成樁質(zhì)量尤為關(guān)鍵，通過試驗和施工中的不斷總結(jié)，根據(jù)機型和地層土體的不同可在0.5～1.0之間調(diào)整水灰比。
3、高壓旋噴施工流程
高壓旋噴施工的基本步驟如下：
測量放樣鉆孔漿液制備噴漿結(jié)束、移位
噴漿過程如下：
①配置合格漿液過篩后，存放于儲漿桶內(nèi)。
②將噴射臺車移至成孔處，先在地面進行漿、氣試噴，檢查各項工藝參數(shù)符合設(shè)計要求后將噴射管下至設(shè)計深度，經(jīng)現(xiàn)場質(zhì)檢人員檢查認可后方可進行高噴灌漿施工，噴射過程中如遇特殊情況，如漿壓過高或噴嘴堵塞等，應(yīng)將噴射管提出地面進行處理，處理好后再進行施工。
③包好氣嘴和漿嘴，將噴射管下到設(shè)計深度。
噴射時，先應(yīng)達到預(yù)定的噴射壓力、噴漿旋轉(zhuǎn)30秒，水泥漿與樁端土充分攪拌后，再邊噴漿邊反向勻速旋轉(zhuǎn)提升注漿管，提升速度為200mm/min，直至設(shè)計加固標(biāo)高頂時停止噴漿，在樁頂原位轉(zhuǎn)動2min，保證樁頂密實均勻。中間發(fā)生故障時，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即檢查排除故障，重新開始噴射注漿的孔段與前段搭接不小于1m，防止固結(jié)體脫節(jié)。
4、高壓旋噴樁施工參數(shù)
高壓旋射防滲墻漿液壓力約20MPa，噴漿量100L/min，氣壓0.7Mpa,風(fēng)量10m3/min提升速度約200mm/min，水灰比1.0左右；防滲墻的墻體90天成墻凝結(jié)體抗壓強度不小于 1.8MPa。
六、.質(zhì)量控制
成墻質(zhì)量控制：為保證成墻厚度，應(yīng)根據(jù)挖掘頭齒片磨損情況定期測量齒片外徑，當(dāng)磨損達到2cm時必須進行修復(fù)；為確保墻體均勻度，應(yīng)嚴格控制掘進過程中的注漿均勻性；墻體的連接是水泥土防滲墻施工最關(guān)鍵的一道工序，在施工時嚴格控制樁位和垂直度，保證套接質(zhì)量和墻體的整體連續(xù)性。按試驗確定的水泥摻入比，提升、下降攪拌速度，水泥漿液比重等參數(shù)施工，確保施工質(zhì)量。
旋噴過程質(zhì)量控制
①噴管提升至設(shè)計墻頂高程后，停止高壓噴射作業(yè)，并對孔內(nèi)及時回灌。
②中間發(fā)生故障時，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即檢查排除故障，重新開始噴射注漿的孔段與前段搭接不小于1m，防止固結(jié)體脫節(jié)。
③施工中經(jīng)常檢查泥漿泵的壓力、漿液流量、提升速度和耗漿量，作好現(xiàn)場施工記錄。當(dāng)冒漿量超過注漿量20%或完全不冒漿時，應(yīng)按規(guī)定及時處理。
④停機超過3h時，應(yīng)對泵體輸漿管路進行清洗后方可繼續(xù)施工。每噴完一孔應(yīng)將水泥漿管路沖洗干凈，防止?jié){液凝結(jié)，堵塞噴嘴。
七、效益分析
寶應(yīng)船閘大修擴容改造工程原設(shè)計可采用高壓旋噴注漿法或地連墻施工法，經(jīng)過分析，以上兩種方法成本較高，通過研究，決定采用小直徑攪拌樁+高壓旋噴注漿法，不但滿足施工要求，且其經(jīng)濟效益顯著，如下表：
結(jié)束語
寶應(yīng)船閘工程中采用水泥攪拌樁+高壓旋噴樁法組合防滲，解決了工程中的實際問題，對在城區(qū)中基坑大開挖，起到了隔離止水作用，防止地下管涌的發(fā)生，降低了造價，為以后的工程實施提供了良好的經(jīng)驗。
參考文獻
高壓旋噴樁是指用鉆機等施工設(shè)備將注漿管底部側(cè)面的噴嘴送入預(yù)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(zhuǎn)和提升力將漿液與下落土體拌合，經(jīng)過一定時間后拌合物凝固而形成圓柱狀的固結(jié)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(nèi)預(yù)定深度，后通過高壓設(shè)備將預(yù)先配置好的漿液射入土體內(nèi)，呈脈動狀的具有高能量、高速度的噴射流導(dǎo)致土體顆粒從土體內(nèi)剝落，剝落后的土體內(nèi)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(chǎn)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(jié)構(gòu)而形成空洞，在鉆桿旋轉(zhuǎn)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(jié)體。
二、高壓旋噴樁工藝流程
正式施工前應(yīng)先用水準(zhǔn)儀測量施工現(xiàn)場標(biāo)高，并應(yīng)根據(jù)設(shè)計樁頂和樁底標(biāo)高來計算樁體的入土深度，該深度值應(yīng)精確至100mm范圍內(nèi)；樁機進場后應(yīng)進行對中，應(yīng)先結(jié)合施工現(xiàn)場場地標(biāo)高進行深度調(diào)整，鉆頭的調(diào)整應(yīng)控制其精度在±10mm范圍內(nèi)，之后應(yīng)根據(jù)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(yīng)充分結(jié)合給定的參數(shù)進行，剛開始時應(yīng)采用空擋施工且該部分低壓注水，當(dāng)鉆機鉆進深度至樁底標(biāo)高以上80～100cm范圍內(nèi)則應(yīng)啟動高壓注漿泵在高壓狀態(tài)下向鉆孔內(nèi)注水，在注水過程中應(yīng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下沉；鉆機鉆至樁底設(shè)計標(biāo)高以上0.5m則應(yīng)停止注水而改換注入高壓漿體，當(dāng)鉆至設(shè)計深度則應(yīng)停止鉆進并提升鉆機，提升過程中鉆桿應(yīng)連續(xù)旋轉(zhuǎn)并噴漿，當(dāng)鉆機提升至樁頂設(shè)計標(biāo)高以下80cm部位則應(yīng)反復(fù)旋轉(zhuǎn)下沉，其下沉深度一般控制在6～8m范圍內(nèi)，待重復(fù)下沉后則應(yīng)實施旋轉(zhuǎn)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(yīng)控制在22～24MPa范圍內(nèi)，待重復(fù)旋噴攪拌完成后則應(yīng)用施工中返回的純水泥漿對上一根樁進行回灌。
三、樁體質(zhì)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(xiàn)象，并將鉆探取芯試塊制作為標(biāo)準(zhǔn)試塊并通過室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度試驗來判斷樁體強度等參數(shù)，在鉆孔取芯時應(yīng)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(yīng)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(yīng)控制試驗樁的總根數(shù)不少于成樁總根數(shù)的0.5～1%，同時應(yīng)不少于3顆。
四、質(zhì)量控制要點
在鉆頭下沉前應(yīng)進行試噴檢查以防噴嘴堵塞，開鉆前應(yīng)先將鉆機調(diào)平，調(diào)平過程中應(yīng)保證機架兩側(cè)懸掛的垂線平行于機架為準(zhǔn)，并在施工過程中應(yīng)對剛剛施工成的樁體回漿以免因漿液析水而導(dǎo)致樁頭部位產(chǎn)生不同程度的收縮，并且在回漿過程中應(yīng)采用水泥漿或水泥含量較高的冒漿給予回灌，回灌前應(yīng)避免雜物等進入樁體；在成樁過程中每次開機前應(yīng)將深度指針歸零以控制鉆進深度的準(zhǔn)確性，施工后應(yīng)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(yīng)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(xiàn)電流值猛增且穩(wěn)定在某個數(shù)值范圍則說明其已經(jīng)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(nèi)完成施工，并可任意調(diào)整成樁方向、長度及大小等施工參數(shù)，并且其成樁形狀及強度可人為控制，因而其在現(xiàn)代地基處理中應(yīng)用越來越廣泛，但在施工中應(yīng)嚴格控制施工工藝方可保證成樁質(zhì)量，達到其預(yù)期效果。
參 考 文 獻
中圖分類號：TU471 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0059-04
高壓旋噴樁是地基處理的方法之一，它利用鉆機把安裝在注漿管（單管）底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，用高壓泥漿泵等裝置，以20MPa左右的壓力，把漿液從噴嘴中旋轉(zhuǎn)噴射出去沖擊破壞土體，使?jié){液與土攪拌混合，經(jīng)過一定時間凝固，便在土中形成固結(jié)體，這種方法日本稱為CCP工法。
1 工程概況
1.1 工程簡介
壽平鐵路東起壽光境內(nèi)的青大鐵路田柳站、西至鄒平縣孫鎮(zhèn)，全長約120公里，途經(jīng)四市五縣。由新建壽光至廣饒鐵路、既有興廣（廣饒至博興）鐵路、博興至鄒平鐵路三部分組成，東與青大鐵路相接，并通過大萊龍鐵路直達龍口港，是山東北部沿海港口重要的疏港通道。
山東省路橋集團有限公司承建的SDK25+929.40跨臥甲路框架中橋采用高壓旋噴樁。SDK25+929.40采用4.0+12.0+4.0m鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，與道路法向夾角為35°，框架基地及出入口翼墻基地采用旋噴樁進行加固處理，樁頂設(shè)碎石加筋褥墊層。
1.2 工程地質(zhì)資料
1.3 主要工程數(shù)量
SDK25+929.40跨臥甲路框架中橋高壓旋噴樁工程數(shù)量如表2所示。
2 高壓旋噴樁施工
2.1 施工準(zhǔn)備
本工程施工前預(yù)先進行了現(xiàn)場試樁典型施工，然后通過現(xiàn)場開挖、抽芯及靜力載荷試驗進行檢測，總結(jié)施工參數(shù)并做相應(yīng)修正后指導(dǎo)大面積施工。進行施工前主要進行以下準(zhǔn)備工作：
2.1.1 人員配置及隊伍安排。施工前，進場人員應(yīng)滿足施工需要，并經(jīng)監(jiān)理審批主要進場人員申報表。擬投入每班組高壓旋噴樁施工的人員配置如表3所示：
每班組高壓旋噴樁施工計劃配置各類管理人員9人、施工生產(chǎn)人員21人輪流施工。
2.1.2 施工機具準(zhǔn)備。施工前，進場設(shè)備數(shù)量和性能應(yīng)滿足施工需要，并經(jīng)監(jiān)理檢查驗收，進場施工機械、設(shè)備報驗表。投入高壓旋噴樁施工的機械設(shè)備如表4所示。
2.1.3 施工臨時設(shè)施的建設(shè)和規(guī)劃。施工前，做到場地“三通一平”，施工所用水泥經(jīng)檢驗合格后，由拌和站運輸至施工現(xiàn)場，施工場地平整，滿足施工需要。旋噴樁平面布置圖選好挖水泥漿池地點及水泥堆放地點。施工便道利用路基貫通便道和既有鄉(xiāng)村道路就近引入，施工標(biāo)準(zhǔn)按項目部編寫的便道施工方案實施，寬度和路面結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足工程車輛運輸通行需要。施工用水可與村民協(xié)商就近取用村民灌溉用水，根據(jù)前期水源考察能滿足施工用水需求。設(shè)立臨時生活設(shè)施。施工用電就近使用項目安裝調(diào)試好的變壓器。
2.1.4 施工測量與現(xiàn)場核對?？蚣芎┕で?，測量班應(yīng)根據(jù)項目部測量組復(fù)核加密的導(dǎo)線和水準(zhǔn)控制點，加密旋噴樁面位置和高程控制點。測量精度應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)要求。測量班在放出旋噴樁“十字樁”后，應(yīng)在現(xiàn)場用灰線畫出樁的位置，根據(jù)灰線位置進行現(xiàn)場調(diào)查地形地貌、地下管線和三電遷改情況，并與設(shè)計文件對比，平面位置、高程、地質(zhì)水文等情況是否與設(shè)計一致，如有較大出入，應(yīng)及時與相關(guān)單位聯(lián)系，以便及時處理。
2.1.5 內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備。施工前應(yīng)對施工設(shè)計圖紙進行認真審核，并到現(xiàn)場核對，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙中的差、錯、漏等問題，并與相關(guān)單位及時聯(lián)系，及時處理。設(shè)計圖紙審核完成后，及時進行技術(shù)交底，讓各層管理和作業(yè)人員熟悉圖紙，掌握技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)，確保工程質(zhì)量滿足設(shè)計與驗標(biāo)要求。
2.1.6 技術(shù)準(zhǔn)備：應(yīng)用我項目的定位復(fù)測成果進行施工定位放線；根據(jù)設(shè)計文件，進行主要材料及其他材料進場前的取樣檢驗，確保工程材料質(zhì)量；根據(jù)施工合同、施工調(diào)查、設(shè)計文件、施工規(guī)范、驗標(biāo)和項目編制的實施性施工組織設(shè)計、項目質(zhì)量計劃，作為組織和指導(dǎo)施工、提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工作程序的依據(jù)；對施工工序進行詳細的技術(shù)交底，對施工的人員進行崗前培訓(xùn)。
2.1.7 施工順序如下：征地拆遷場地清理測量放線現(xiàn)場核對編制施工方案開工報告工程實施施工自檢報檢簽證試驗檢測質(zhì)量評定工程驗收土地復(fù)耕工程保修。旋噴樁施工場地在征地范圍內(nèi)，所以對于土地復(fù)耕無需施工。
2.2 施工工藝和方法
2.2.1 施工工藝流程。按照施工圖紙設(shè)計要求，框架涵箱體旋噴樁直徑60cm，長4.0m，翼墻處旋噴樁直徑60cm，長8.0m。采用單管旋噴的方法，施工工藝流程為：施工場地平整測量定位機具就位鉆孔至設(shè)計標(biāo)高水泥漿配制噴射注漿同時提升旋噴結(jié)束成樁。
施工工藝流程如圖1所示：
2.2.2 施工方法。
（1）平整場地：先平整場地，清除地面和地下可移動障礙，應(yīng)采取防止施工機械失穩(wěn)的措施。
（2）測量定位：首先采用全站儀放出高壓旋噴樁施工的控制樁，然后用鋼尺放出旋噴樁的樁位，釘好小木樁，撒白灰標(biāo)識。然后，現(xiàn)場技術(shù)人員用水準(zhǔn)儀測量要就位點的標(biāo)高，并根據(jù)施工圖紙設(shè)計樁頂標(biāo)高及樁長計算出樁底標(biāo)高，并交底于現(xiàn)場鉆機操作人員，以控制旋噴樁施工長度滿足設(shè)計要求。
（3）機具就位：用吊機移至樁位附近，然后人力慢慢移動至施工部位，由技術(shù)員負責(zé)指揮校準(zhǔn)樁機，使樁機水平，導(dǎo)向架和鉆桿應(yīng)與地面垂直，傾斜率小于1.5%。
（4）鉆進：鉆進采用單管法施工。該施工方法優(yōu)點為鉆孔完成時插管作業(yè)也同時完成。在鉆進過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，噴嘴可以邊噴水、邊插管，鉆孔深度達到設(shè)計要求后停止鉆進。鉆進過程中宜采用低水壓，高轉(zhuǎn)速快速鉆至設(shè)計標(biāo)高。
（5）漿液配制：配制水泥漿液采用袋裝P.O32.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿液配制比例按照圖紙要求通過室內(nèi)配比試驗或現(xiàn)場實驗確定，根據(jù)《鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程》（TB10106-2010）13.2.6規(guī)定，水灰比可取0.8～1.5。本方案首先施工的3顆試樁擬分別采用水灰比為1.0、1.2、1.3。旋噴樁每延米水泥用量可參考表5。
為消除離析可以選擇加入水泥用量2%的早強劑，拌制水泥灰漿時，先注入水，再加水泥，每盤攪拌時間不得少于120min，水泥漿液應(yīng)在使用前30min制備，并在拌和機中不斷攪拌，直至噴漿前。水泥漿液從拌和機倒入集料斗時要過濾篩，把水泥漿液中的硬塊濾出。
（6）噴射注漿：在插入高壓旋噴管前應(yīng)先檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的性能必須滿足設(shè)計要求。設(shè)計無要求時采取下列以往經(jīng)驗數(shù)據(jù)作為試樁用的工藝參數(shù)。
注漿管：提升速度12～18cm；旋轉(zhuǎn)速度10～20r/min。
水：壓力20～25MPa；流量85L/min。
漿液壓力：≥20MPa；流量>60L/min。
空氣：壓力0.5～0.9MPa；流量0.7m3/min。
做高壓水射水試驗，檢查密封圈是否密封良好，通道是否暢通，合格后方可噴射漿液。
按照上述各項工藝參數(shù)進行施工，并隨時做好各項
記錄。
噴射時，先將壓力提升至規(guī)定的噴射壓力，噴漿旋轉(zhuǎn)30s，待水泥漿液與樁底土攪拌均勻后，再邊提升、邊噴漿，提升應(yīng)反向勻速，提升速度為250mm/min，距樁頂1m時，逐漸放慢提升速度和攪拌速度，保證樁頭均勻密實。
3 旋噴質(zhì)量檢測
3.1 單樁復(fù)合地基靜載荷試驗
在施工完成后40d，對高壓旋噴樁進行了單樁復(fù)合地基靜載荷試驗，經(jīng)綜合評定，承載力滿足設(shè)計要求。
3.2 鉆芯檢測
成樁28d后進行了鉆芯取樣，芯樣外觀均勻，整體性較好，樁長滿足設(shè)計要求，鉆蕊取樣結(jié)果見表7。
3.3 樁身水泥土強度試驗
芯樣抗壓強度試驗結(jié)果見表7，可以看出，進行芯樣的抗壓強度滿足設(shè)計要求。
4 結(jié)語
高壓旋噴樁法施工及養(yǎng)護周期長，與換填法相比不足之處顯而易見，但其成本低、經(jīng)濟性好，而且后期效果穩(wěn)定，是一種值得推廣的地基處理方法。
參考文獻
[1]李相然.高壓噴射注漿技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：中國建
材工業(yè)出版社，2007.
[2]龔曉南.地基處理手冊（第三版）[M].北京：中國建
筑工業(yè)出版社，2008.
[3]程云朋.高壓旋噴樁在地基加固中的應(yīng)用探討[J].山西
建筑，2007，（27）.
[4]曾克強.旋噴樁復(fù)合地基設(shè)計幾個計算參數(shù)的探討[J].
礦產(chǎn)與地質(zhì)，2006，（3）.
中圖分類號：U227文獻標(biāo)識碼：A文章編號：
1.高壓旋噴注漿法及其特點
1.1高壓旋噴樁簡述
高壓旋噴樁是利用高壓噴射注漿法對地基進行處理的方法之一，使用鉆孔設(shè)備，將注漿管側(cè)面底部安裝的特殊噴嘴，放入預(yù)定涂層深度之后，利用高壓泥漿泵等設(shè)備，按照20Mpa的壓力將已經(jīng)配置好的水玻璃等一系列材料作為漿液從自噴嘴中噴射出去之后對破壞土體形成一個沖擊。
1.2施工原理
高壓旋噴法為一種可對土體形態(tài)進行改造的方法。其操作方式為：首先將注漿管鉆入土層，而后利用噴嘴將25兆帕斯卡以上的高壓噴射流噴出，造成地基土體毀壞，并形成預(yù)定空間，然后漿液會把從土體上被沖下的土進行置換或是混合凝結(jié)成固結(jié)體。
2.高壓旋噴樁技術(shù)的施工工藝
2.1鉆機定位。嚴格按照設(shè)計放樣定孔位，樁位中心打入小木樁，并撒白灰標(biāo)記。移動旋噴樁機到指定樁位，將鉆頭對準(zhǔn)孔位中心，同時整平鉆機，放置平穩(wěn)、水平，鉆桿的垂直度偏差不大于1.5%。就位后，首先進行低壓（0.5MPa）射水試驗，用以檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常。
2.2制漿。樁機移位時，即開始按設(shè)計確定的配合比拌制水泥漿。采用32.3普通硅酸鹽水泥拌制，水灰比1：1。通過篩網(wǎng)過濾后流入漿液桶中，待壓漿時備用。
2.3鉆孔。啟動鉆機，同時開啟高壓泥漿泵低壓輸送清水，使鉆桿沿導(dǎo)向架振動、射流成孔下沉；直到樁底設(shè)計標(biāo)高。
2.4提升噴漿管、攪拌。噴漿管下沉到達設(shè)計深度后，停止鉆進，旋轉(zhuǎn)不停，高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計值（20～30MPa），在樁底噴漿30s后，開始自下而上旋噴作業(yè)，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，嚴格控制旋轉(zhuǎn)和提升速度。拆卸旋噴管時動作要快，并保持不小于0.12m的搭接長度。直至達到預(yù)期的加固高度后停止。
2.5樁頭部分處理。當(dāng)旋噴管提升接近樁頂時，應(yīng)從樁頂以下1.0m開始，慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提升0.5m，直至樁頂停漿面。
2.6若遇礫石地層，為保證樁徑，可重復(fù)噴漿、攪拌，直至噴漿管提升至停漿面，關(guān)閉高壓泥漿泵，停止水泥漿的輸送，將旋噴漿管旋轉(zhuǎn)提升出地面，關(guān)閉鉆機。
2.7清洗。用清水清洗旋噴管及機具，機內(nèi)管內(nèi)不得殘存水泥漿。
2.8移位。移動樁機進行下一根樁的施工。
3.高壓旋噴樁技術(shù)在鐵路施工中的流程
3.1施工之前的準(zhǔn)備工作
鉆機進行施工之前要對其進行必要的布置，將施工現(xiàn)場的雜物進行清除，對于施工場地路段要進行密實和平整，做好排水處理工作，保證在較為干凈的施工環(huán)境中進行工作。
3.2試樁、確定參數(shù)
在每一個施工的地點要打下超過3個試驗工藝樁，對設(shè)備性能以及施工過程中的各項技術(shù)參數(shù)進行檢驗，其中也包含了灰漿的粘度、鉆進與提升的速度等，還應(yīng)當(dāng)按照被加固土具備的特點以及單樁所承載的要求，決定摻入的水泥量。
3.3放樣測量與放置鉆機
測量工作人員按照施工圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)和布置的平面圖，在施工段落實施布樁，標(biāo)注樁位選擇紅色小木樁頭，樁間產(chǎn)生的誤差不能超過50毫米，自檢布樁合格之后通知工程監(jiān)理師進行驗收，合格之后實施工程下一步。攪拌設(shè)備運送至現(xiàn)場之后實施安裝調(diào)試，直到計量設(shè)備、壓力和轉(zhuǎn)速一切正常之后可以就位。安置好鉆機之后將鉆頭與標(biāo)志樁位中心對準(zhǔn)，之后對鉆桿實施雙向的調(diào)平，之后，進行再次對中調(diào)整，最后進行精準(zhǔn)后調(diào)平。
3.4鉆機使用
每臺鉆機在開始之前，技術(shù)人員都要尺量鉆桿的總體長度，按照樁長、樁頂設(shè)計的標(biāo)高以及原地面的標(biāo)高對下鉆節(jié)數(shù)進行計算，同時在鉆桿的最后一節(jié)上標(biāo)出結(jié)束下鉆的位置。設(shè)置鉆孔的目標(biāo)就是在預(yù)定深入設(shè)置注漿管，鉆孔方法使用的是旋轉(zhuǎn)單管法鉆機。
3.5復(fù)攪與旋噴
把注漿管放入至規(guī)定的深度之后，適度調(diào)整回流的閥門，造成旋噴罐中的壓強能夠符合預(yù)定值，水泥漿達到噴嘴之后，對噴射的具體方向進行檢驗，擺動角度，確定合格之后，對工作臺和閥門油泵實施調(diào)節(jié)，控制好旋轉(zhuǎn)的速度，在規(guī)定的范圍內(nèi)進行旋噴和提桿，從下至上進行成樁，在1米以下范圍內(nèi)的樁頭實行提鉆復(fù)噴時要使用1檔最慢的速度進行提升，井復(fù)噴一次，加強樁體具備的密實程度，因為1米以下的范圍之內(nèi)將會承受較大荷載，對此處樁體質(zhì)量加強對于樁體發(fā)揮承載力發(fā)揮了關(guān)鍵作用。當(dāng)結(jié)束噴漿時，要二次回灌注漿孔，避免旋噴樁體因為固結(jié)的水泥漿而產(chǎn)生頂部凹面出現(xiàn)的樁頂標(biāo)高不符合要求現(xiàn)象。在施工過程中，旋轉(zhuǎn)時的速度、旋噴的壓力、使用水泥的參數(shù)對樁的均勻程度與樁徑都會造成影響，水灰比發(fā)生的變化將會影響樁身的強度，因此需要對一一系列參數(shù)進行檢查是否達到了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并且做好記錄，遭遇故障應(yīng)計量的排除。
3.6沖洗提管和設(shè)備移動
完成噴射作業(yè)之后，應(yīng)將吸漿管移送至水箱中，在地面上進行噴射，以便能夠全部排除泥漿泵和注漿管中的漿液，避免水泥殘存物堵塞管路。將鉆機移動至下一孔位，為保證樁與樁之間能夠較好的咬合，可以使用打一跳一的方法，并且需要保證間隔36小時。
4.施工方式與注意事項
4.1應(yīng)用二重管法施工，應(yīng)注意將二重管法的提升速度限制在20cm/min，旋噴速度則應(yīng)限制在15r/min。注漿管在分段提升的搭接長度上不可短于10厘米。施工時，首先送高壓水，約半分鐘后再送水泥漿，對樁底部以邊旋轉(zhuǎn)邊噴射的方式進行工作，待1分鐘后，再以旋轉(zhuǎn)、提升、噴射的方式繼續(xù)進行工作。
4.2在進行噴射時，若達到噴漿量與噴射壓力的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)將漸漸將注漿管提升，若途中出現(xiàn)故障問題，應(yīng)立即停止旋噴與提升并對故障進行排除。在旋噴過程中，應(yīng)限制冒漿量在10%至20%范圍內(nèi)。
4.3當(dāng)噴至軟土層頂之后，應(yīng)馬上降低注漿壓力，將其限制為3兆帕斯卡左右并引孔內(nèi)灌泥漿至地表。施工結(jié)束后應(yīng)馬上將注漿管拔出，并利用清水對管路進行清洗，避免因凝固而造成管路堵塞問題。
4.4水泥漿配方必須根據(jù)室內(nèi)試驗所得結(jié)果進行配制，保證水灰比為1比1，不可任意更改，同時應(yīng)用三層濾網(wǎng)進行嚴格的過濾工作，避免管路堵塞；水泥漿可隨攪隨用，注意在使用時，為防止?jié){液沉積，應(yīng)對其進行持續(xù)性的輕微攪拌，每罐攪拌時間不可低于3分鐘。按照攪拌機容量確定水泥漿攪拌量，進行施工時，每次攪拌需用速凝劑8千克、水泥400千克。在高壓噴射中，會產(chǎn)生出一些廢漿，處理廢漿的方式是將其抽至儲漿池內(nèi)，而后通過泥漿車將其送到特定地點。
5.質(zhì)量控制要點
5.1正式開工前應(yīng)認真作好試樁工作，確定合理的施工技術(shù)參數(shù)和漿液配比。水泥采用32.5普通硅酸鹽水泥，用水要干凈無污染，使用前取水樣化驗合格后才能使用。
5.2旋噴過程中，冒漿量小于注漿量的20%為正?，F(xiàn)象，若超過20%或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因，調(diào)整旋噴參數(shù)或改變噴嘴直徑。
5.3鉆桿旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷，拆卸接長鉆桿或繼續(xù)旋噴時要保持鉆桿有10～20cm的搭接長度，避免出現(xiàn)斷樁。
5.4在旋噴過程中，如因機械出現(xiàn)故障應(yīng)停止提升和旋噴，以防止斷樁?；謴?fù)噴射時，要多下0.5m，以保證樁體的連續(xù)性。若遇特殊情況停機時間超過12小時，應(yīng)采取補樁或其他補強措施。
5.5制作漿液時，水灰比要按設(shè)計嚴格控制，不得隨意改變。在制漿過程中要隨時測量漿液比重。在旋噴過程中，漿液要不停攪拌，防止水泥漿沉淀，濃度降低。不得使用受潮或過期的水泥。漿液攪拌完畢后送至吸漿桶時，應(yīng)有篩網(wǎng)進行過濾，過濾篩孔要小于噴嘴直徑1/2為宜。
5.6旋噴樁施工過程中，應(yīng)按要求作好施工記錄。
6.旋噴樁施工中的檢驗
6.1檢查單根樁長度，可通過測量鉆桿長度刻線或鉆芯來進行確定，保證樁長達到標(biāo)準(zhǔn)要求；
6.2利用尺量與放樣等方式對樁位的布置進行檢查，確保其符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；
6.3保證施噴樁機的配備達到計量要求的計量裝置，且在檢定有效期內(nèi)；
6.4利用計數(shù)法對樁的布置數(shù)量是否達到標(biāo)準(zhǔn)進行檢查及確定。
7.總結(jié)
綜合上述，高壓噴射注漿法利用高壓噴射流沖擊土體，造成土體毀壞，并使?jié){液與剝落土凝結(jié)成固結(jié)體的施工方式、應(yīng)用范圍、加固質(zhì)量等都與其它注漿法不盡相同，顯示相較于其它地基處理手段所存在的與眾不同之處。
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(zhì)條件和周圍環(huán)境的不確定性更加突出，隨著我國交通事業(yè)發(fā)展，隧道特殊地質(zhì)情況出現(xiàn)更加多元化，近年來干燥粉細砂層地層（相似于風(fēng)積沙地質(zhì)）在隧道施工中出現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)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(zhì)隧道工程實例少，施工技術(shù)與方法還不完善。水平旋噴預(yù)支護施工技術(shù)是在常規(guī)旋噴注漿技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的施工技術(shù)。水平旋噴在國外已成功地應(yīng)用于各種軟弱不良地層的預(yù)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(yù)支護的施工。
根據(jù)水平旋噴機的使用機理，針對干燥粉細砂層地質(zhì)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(lǐng)、注漿壓力、固結(jié)體直徑、漿液自止?jié){及旋噴樁施工精度等一系列技術(shù)參數(shù)，取得了水平旋噴固結(jié)體周圍砂體物理力學(xué)性質(zhì)的變化數(shù)據(jù)。取得了良好的支護效果。
1. 工程概況
上白隧道設(shè)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(nèi)設(shè)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(jù)最新設(shè)計地質(zhì)資料揭示，全隧約1400余米穿越干燥粉細砂層，安全風(fēng)險高，施工難度極大。
2. 施工中出現(xiàn)的問題及方案論證
2.1 施工中出現(xiàn)的問題
自2010年10月底拱頂開始出現(xiàn)砂層，隨著掌子面的開挖掘進，砂層厚度不斷擴大。目前已經(jīng)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(dǎo)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(xiàn)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(dǎo)致1月27日發(fā)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(fā)生開裂塌陷現(xiàn)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(jié)加固。注水泥水玻璃雙液漿200m3。但在開挖過程中發(fā)現(xiàn)仍然存在漏砂現(xiàn)象(漿液對砂層固結(jié)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(xiàn)漏砂、涌砂、大量沉降現(xiàn)象。通過專家論證、比選及現(xiàn)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(dǎo)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(shè)置臨時仰拱臺階法施工，防止結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)變形失穩(wěn)及沉降，掌子面亦設(shè)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(nèi)，噴射流以巨大的能量將一定范圍內(nèi)的土體射穿，并在噴嘴作緩慢旋轉(zhuǎn)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(jié)體，即水平旋噴樁。當(dāng)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(zhǔn)備
3．2．1.1設(shè)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(cè)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(biāo)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(biāo)志。
3．2．1．3鉆機安裝。（1）平整工作平臺，鋪設(shè)軌道，安裝立柱。場地要求平整，并挖設(shè)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(wěn)，管路安裝擺放整齊。
3．2．1．4 對孔位。設(shè)備安裝好后，按技術(shù)交底調(diào)整鉆機角度、方位，對準(zhǔn)孔位，孔位誤差控制在±50mm以內(nèi)。
3．2．1．5 制定漿液。根據(jù)施工方案和技術(shù)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(yīng)隨時測量漿液比重，每孔高噴灌漿結(jié)束后要統(tǒng)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(xù)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(nèi)。
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(shè)
為確保鉆孔質(zhì)量，首應(yīng)先打設(shè)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(jù)探孔情況確定旋噴樁鉆孔的打設(shè)角度。1）檢查確定孔口管安裝牢固后，調(diào)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(nèi)；3）安裝密封裝置；4）打開循環(huán)液排出口（循環(huán)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(shè)計深度；6）通過觀察循環(huán)液壓力變化，檢查噴嘴是否堵住。7）鉆進過程中要保持循環(huán)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(yīng)檢查高壓注漿泵，查看泵壓讀數(shù)是否達到設(shè)計要求（35―40MPa），泵壓達到設(shè)計要求時才能開始噴漿；2）噴漿前應(yīng)檢查；3）在孔底高壓噴漿時應(yīng)停留一定時間，然后再緩慢外拔鉆桿，鉆桿每外拔出0.6m，應(yīng)回拖0.30m鉆桿，同時高壓噴漿；4）在高壓噴漿時，應(yīng)安排專人觀察泵壓變化，一旦發(fā)現(xiàn)泵壓過低時應(yīng)及時通知機臺停止噴漿，查明原因后再恢復(fù)高壓噴漿；5）當(dāng)鉆桿拔至孔口0.50m時停止注漿，關(guān)閉漿液通道，再緩慢拔出鉆桿，進行封孔作業(yè)；6）每根高壓旋噴鉆桿拔出后應(yīng)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(shù)：漿液要求水：水泥為1：1；注漿壓力為35―40Mpa；8）旋噴注漿時應(yīng)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??；（2）旋噴過程中循環(huán)液排出口要保持暢通，如因故堵死，應(yīng)松開密封裝置疏通返漿通道，保持正常返漿，返漿量應(yīng)控制在規(guī)范規(guī)定的20%左右。
3．2．3 封孔。1）噴漿至孔口掌子面0.50m時，應(yīng)停止噴漿；2）下孔口管最外端的密封裝置，關(guān)閉循環(huán)液排出口；3）快速拔出鉆桿和鉆頭，關(guān)閉大球閥；4）高壓旋噴注漿完成后應(yīng)在循環(huán)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(shù)
第一環(huán)同上白隧道進口旋噴樁施工參數(shù)。水平旋噴樁布置在隧道拱部斷面140度范圍內(nèi)（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(shè)，設(shè)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(shè)，長度為18m。
4. 總結(jié)
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(yù)加固不僅能安全、順利通過不良地質(zhì)，而且進度亦能保證，TGD-50型水平旋噴機設(shè)計新穎，實現(xiàn)了液壓升降，水平、傾斜和豎直旋噴作業(yè)；液壓系統(tǒng)簡單，操作維修方便，造價合理。針對此種地質(zhì)，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
關(guān)鍵詞：盾構(gòu)法；高壓擺噴法；高壓旋噴樁；深層攪拌樁；止水帷幕；土體加固
Key words: shield method; high pressure swing; high pressure spin spray pile; deep mixing piles pile waterproof curtain; soil reinforcement
中圖分類號：U23文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）12-0142-02
0 引言
盾構(gòu)法建造隧道，因其機械化程度高、對地層的適應(yīng)性較好、對施工人員起到安全保護、其埋設(shè)深度可以很深而不受地面建筑物和交通的限制，因而廣泛用于水下公路、城市地鐵、電力通訊、市政公用設(shè)施等各種隧道。
任何方法施工工程都有風(fēng)險，盾構(gòu)法施工隧道也不例外。盾構(gòu)法施工，最容易發(fā)生事故的是盾構(gòu)機進站和出站。因為進站和出站都必須破壞車站（或工作井）圍護結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)工作面將處于開放狀態(tài)，這種開放狀態(tài)將持續(xù)較長時間，水土壓力一旦不能及時擋住，地下水、流砂、涌泥等會進入工作井，就會如同推倒的多米諾骨牌，嚴重的整個車站或隧道都會毀于一旦。以南京地鐵為例，盾構(gòu)機進、出站都或多或少出現(xiàn)了涌水涌砂現(xiàn)象，都進行過搶險；臺北地鐵新店線221標(biāo)盾構(gòu)豎井發(fā)生涌水涌砂事故，造成周圍六棟房屋受損，臨近管線破壞，路面產(chǎn)生裂縫。因此，筆者在天津地鐵和北京地鐵用盾構(gòu)法施工隧道時，特別重視盾構(gòu)機進、出站的風(fēng)險控制，本文對這一問題的處理經(jīng)驗做一總結(jié)。
預(yù)防盾構(gòu)機進、出站時發(fā)生涌水涌砂事故的措施主要是土體加固和止水。當(dāng)前常用的土體加固技術(shù)有SMW工法、高壓旋噴樁、深層攪拌樁、降水法、分層注漿法、凍結(jié)法等；常用的止水措施有高壓擺噴法止水帷幕、降低地下水位。從施工便利和經(jīng)濟角度考慮，常采用高壓擺噴法止水帷幕+高壓旋噴樁土體加固、深層攪拌樁+降水井方法。
1 高壓擺噴樁止水帷幕+高壓旋噴樁土體加固
天津地層以粉質(zhì)粘土、粉土層為主，地下水位高（距地面0.5m），水的壓力大，盾構(gòu)機進站出站風(fēng)險很大。根據(jù)天津工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，天津地鐵車站（或盾構(gòu)工作井）圍護結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)采用地下連續(xù)墻型式，基坑降水采用坑內(nèi)降水措施，盾構(gòu)機進站、出站洞口外常采用高壓擺噴法止水帷幕+高壓旋噴樁土體加固措施。
工程實例：天津地鐵2號線沙柳路站。本工程車站主體圍護結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段采用厚600mm地下連續(xù)墻，深度26.5m，端頭井（盾構(gòu)工作井）采用厚800mm地下連續(xù)墻，深度29.5m。高壓擺噴法止水帷幕+高壓旋噴樁土。體加固位置：端頭井圍護結(jié)構(gòu)外縱向8m，采用高壓旋噴樁土體加固，之后3m采用高壓擺噴法止水帷幕（共11m），寬度、厚度均為盾構(gòu)機外徑+各3m。如圖1：
土體加固、止水施工前，原設(shè)計的洞口外端頭加固只有6m長，專家認為不夠，增加3條措施：加固體增加到11m，可將8m長的盾構(gòu)機完全包?。粨岆U隊伍準(zhǔn)備1t聚氨酯放在盾構(gòu)機進站位置，一旦出漏，立刻注聚氨酯堵漏；增加3口降水井，一旦出漏，立即抽水，降低水壓力。
1.1 高壓擺噴施工采用參數(shù)：設(shè)計高壓擺噴樁8排，樁徑Φ800mm，排與排菱形布置，咬合200mm，單排樁中心距0.6m，擺噴角度90°，雙扇擺噴。
1.2 高壓旋噴樁施工采用參數(shù)（二重管）：設(shè)計高壓旋噴樁12排，樁徑Φ800mm，樁中心距為693mm，咬合107mm，梅花形布置。
高壓擺噴止水帷幕和高壓旋噴樁土體加固實施后，在盾構(gòu)機四次出站、四次進站過程中，發(fā)現(xiàn)洞門漏水點非常少，只在局部發(fā)現(xiàn)過滲水點，無須處理，亦未啟動應(yīng)急預(yù)案，土體加固和止水效果非常好，達到了預(yù)期目標(biāo)。
2 深層攪拌樁+降水井
北京地層以粉質(zhì)粘土、粉細沙層為主，地下水位較天津低（距地面8～10m），但隧道仍處于潛水～承壓水地層中，盾構(gòu)機進、出站的風(fēng)險仍不可忽視。根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，北京地鐵車站（或盾構(gòu)工作井）圍護結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)采用鉆孔灌注樁型式，基坑降水采用坑外降水措施，盾構(gòu)機進站、出站洞口外常采用深層攪拌樁+降水井方法。
工程實例：北京地鐵8號線永泰站。本車站圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁，樁徑Φ800mm，標(biāo)準(zhǔn)段樁中心距1400mm，兩端盾構(gòu)井段樁中心距1200mm，樁間采用掛網(wǎng)噴射混凝土封閉找平，樁頂設(shè)冠梁。深層攪拌樁+降水井位置：端頭井圍護結(jié)構(gòu)外縱向11m采用深層攪拌樁土體加固，寬度、厚度均為盾構(gòu)機外徑+各3m；降水井設(shè)置3口。如圖2：
2.1 本工程深層攪拌樁施工參數(shù)有：①攪拌鉆桿的鉆進、提升速度：0.5～1.0m/min；②攪拌鉆桿（軸）的轉(zhuǎn)速：60r/min；③鉆進、提升次數(shù)：往復(fù)2次；④施工樁徑：Φ600mm，咬合200mm，梅花形布置；⑤施工樁長：止水帷幕樁長12.7m；⑥水灰比0.55，水泥漿液比重1.75g/cm3；⑦28天無側(cè)限抗壓強度為1MPa；⑧每根樁每延米水泥用量（50kg）；⑨灰漿泵功率：75kW；⑩垂直度偏差限值不超過1.0％、樁位偏差限值偏差不應(yīng)超過50mm。
2.2 降水井施工參數(shù)有：①井類型：管井；②管徑/壁厚（mm）: Φ400/50；③井管類型：無砂水泥管；④濾網(wǎng)（目）：80；⑤濾料（mm）：2～4；⑥井深（m）：22。在盾構(gòu)機進、出站前，降水井水位應(yīng)降至隧道結(jié)構(gòu)底部以下0.5m，以防鑿除洞門后涌水涌沙。在本標(biāo)段盾構(gòu)機四次出站、四次進站過程中，只在局部發(fā)現(xiàn)過滲水點，對工程施工沒有影響，無須處理，本方案效果非常好，達到了預(yù)期目標(biāo)。
3 結(jié)語
在盾構(gòu)法施工地鐵隧道工程中，針對盾構(gòu)工作井的圍護結(jié)構(gòu)和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，從施工便利和經(jīng)濟角度出發(fā)，合理地采用土體加固和止水措施，對有效地預(yù)防、控制鑿除盾構(gòu)工作井洞門后發(fā)生涌水涌砂事故是非常重要的。
參考文獻：
