【浅谈高压旋喷桩在砂质粉土中的施工质量控制】 高压旋喷桩

　　【摘 要】综述了高压旋喷桩在粉质砂土中的作用机理，论述了施工工艺要点及施工质量检测要点，最后总结性的论述了施工质量控制要点。　　【关键词】旋喷桩；钻机；浆液　　高压旋喷桩是指用钻机等施工设备将注浆管底部侧面的喷嘴送入预定深度后，用高压泥浆泵将高压浆液自喷嘴射出以破坏土体，同时借助浆管的旋转和提升力将浆液与下落土体拌合，经过一定时间后拌合物凝固而形成圆柱状的固结体与周围土体共同承受后期荷载。
　　一、旋喷桩作用机理
　　高压旋喷桩是利用钻机将携带喷嘴的注浆管钻至土层内预定深度，后通过高压设备将预先配置好的浆液射入土体内，呈脉动状的具有高能量、高速度的喷射流导致土体颗粒从土体内剥落，剥落后的土体内粒径较小的土粒将随浆液浮至水面，而大部分土粒则在浆液的冲击力和离心力作用下充分与浆液混合及重新排列，最终在钻杆周围形成圆孔型柱体，同时随时间延长其强度逐步升高，其加固机理为喷射流所产生的切割力将周围土体破坏，且以脉冲形式存在的喷射流对土体形成冲击并破坏原结构而形成空洞，在钻杆旋转和提升过程中在喷射流后方将形成空隙，土体颗粒在喷射力的作用下沿喷嘴反向与混合液形成凝结体。
　　二、高压旋喷桩工艺流程
　　正式施工前应先用水准仪测量施工现场标高，并应根据设计桩顶和桩底标高来计算桩体的入土深度，该深度值应精确至100mm范围内；桩机进场后应进行对中，应先结合施工现场场地标高进行深度调整，钻头的调整应控制其精度在±10mm范围内，之后应根据试桩过程中所确定的成桩水泥用量和清水用量进行拌合，在后期正式施工中应充分结合给定的参数进行，刚开始时应采用空挡施工且该部分低压注水，当钻机钻进深度至桩底标高以上80～100cm范围内则应启动高压注浆泵在高压状态下向钻孔内注水，在注水过程中应继续旋转下沉；钻机钻至桩底设计标高以上0.5m则应停止注水而改换注入高压浆体，当钻至设计深度则应停止钻进并提升钻机，提升过程中钻杆应连续旋转并喷浆，当钻机提升至桩顶设计标高以下80cm部位则应反复旋转下沉，其下沉深度一般控制在6～8m范围内，待重复下沉后则应实施旋转提升，下沉施工中送浆压力控制在4～6MPa，提升过程中送浆压力则应控制在22～24MPa范围内，待重复旋喷搅拌完成后则应用施工中返回的纯水泥浆对上一根桩进行回灌。
　　三、桩体质量检测
　　（1）钻孔取芯。成桩后桩体龄期达到28d则可采取钻孔取芯以鉴别、判断桩体桩长、桩体完整性及水泥掺加量，并可同时检测桩体是否存在夹泥现象，并将钻探取芯试块制作为标准试块并通过室内无侧限抗压强度试验来判断桩体强度等参数，在钻孔取芯时应在距离桩中心10～15cm部位进行。（2）开挖检查。在成桩龄期不低于7d或更长时间桩体强度达到一定值后方可进行开挖检查，在开挖过程中应将桩体全部暴露以便于对桩体的垂直度、桩径及桩体强度进行直接检查。（3）承载力试验。成桩龄期满足28d后方可对其进行承载力试验以保证桩体强度能满足要求，该试验一般通过符合地基荷载试验和单桩荷载试验共同进行的竖向承载力试验来检测，试验时应控制试验桩的总根数不少于成桩总根数的0.5～1%，同时应不少于3颗。
　　四、质量控制要点
　　在钻头下沉前应进行试喷检查以防喷嘴堵塞，开钻前应先将钻机调平，调平过程中应保证机架两侧悬挂的垂线平行于机架为准，并在施工过程中应对刚刚施工成的桩体回浆以免因浆液析水而导致桩头部位产生不同程度的收缩，并且在回浆过程中应采用水泥浆或水泥含量较高的冒浆给予回灌，回灌前应避免杂物等进入桩体；在成桩过程中每次开机前应将深度指针归零以控制钻进深度的准确性，施工后应控制桩端进入持力层深度不小于2m，在成桩钻进过程中接近持力层时应随时观察钻孔的出渣状况来验证是否进入持力层，具体可通过观察电流值来控制，钻机过程中一旦出现电流值猛增且稳定在某个数值范围则说明其已经进入持力层。
　　高压旋喷桩施工工艺可在较为狭小的施工场地内完成施工，并可任意调整成桩方向、长度及大小等施工参数，并且其成桩形状及强度可人为控制，因而其在现代地基处理中应用越来越广泛，但在施工中应严格控制施工工艺方可保证成桩质量，达到其预期效果。
　　参 考 文 献
　　[1]余暄平．国内外高压旋喷技术的发展现状与趋势[J]．城市道桥与防洪．2006（4）：185～189
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　　[3]万翔鸿等．双浆双高压旋喷防渗墙在大顶子山粉细砂坝中的应用[J]．水运工程．2008（5）