华鹏 王东
（中铁十三局集团第三工程有限公司——贵广二项目部）
【内容提要】介绍贵阳至广州新建高速铁路恭城-钟山西段路基工程软基处理中高压旋喷桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范软基作业施工。
【关 键 词】高压旋喷桩 技术及质量控制
1、目的
明确路基软基处理中高压旋喷桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范软基作业施工。
2、编制依据
2.1 贵广客运专线有关设计文件和要求
2.2 《高速铁路路基工程施工质量验收标准》铁建设[2010]240号
2.3 《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
2.4 《铁路工程基桩无损检测规程》TB10218—99
2.5 《铁路建设工程监理规范》(TB10402-2007/J269-2007)
2.6 《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）（J256-2003）
2.7 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415—2003
2.8 《铁路桥涵施工规范》TB10203—2002
2.9 《铁路桥涵设计基本规范》(TB 1002.1－2005 )
2.10《建筑桩基技术规范》JGJ 94—94
2.11《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002
2.12《建筑结构检测技术标准》GB/T50344—2004
3、适用条件
适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、素填土、粉土、砂土、碎石土等土层，而当土层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较多的有机质以及地下水流速过大时，则需慎重使用或根据现场试验结果来确定其适用性。在施工方法上，可分别采用单管法、双重管法、三重管法；在喷射形式上又可分为旋喷、定喷和摆喷三种，加固深度一般大于5.0m。其具有成桩速度快、效率高、施工无振动、无噪音等特点；但施工中水泥浆流失（浪费）较多，会造成一定范围的施工环境污染。旋喷桩（加固体）可用于既有建筑和新建建筑地基加固，深基坑、地铁、铁路路基软基处理等工程的土层加固或防水。
4、工程概况及水文地质条件
4.1工程概况
本段属剥蚀低山，冲击槽谷地貌，地表高程255-300m，相对高差5-15m，地势起伏较小，冲沟发育。山坡自然坡度5-30°，植被较发育。山坡覆盖较薄，沟槽平坝中覆土较厚，多开垦为水田、旱地，侧段村庄分布密集，707县道从测区通过，乡间便道四通八达，交通方便。
4.2工程地质与水文地质状况
4.2.1地质土层
第四系全新统冲击软粉质粘土、松软土、卵石土；下伏基岩为燕山期早期侏罗纪屋面前单元花岗岩。各层岩土特征由新到老分述如下：
（1）软粉质黏土：软塑，发育深度范围为0-6m，厚0-4m。
（2）松软土：软塑，发育深度范围为3-15m，厚度：0-6m分布规律性较差。
（3）卵石土：磨圆度较差，分不性也较差，分布于测区沟槽粉质黏土之下，厚度0-7m；
花岗岩：差异风化严重，岩层全风化带厚8-50m；
4.2.2水文地质特证
实测地下水位埋深8-12.5m，根据本地地下水动态长期观测资料，地下水随季节性变化，年变化幅度2-3m。拟建场地地下水赋存与第四系黏土层和乱石土层中，含水层的厚度在15-20m，其下部的岩层为不透水层。
5.1布桩形式：桩长17-20m，旋喷桩直径500mm，桩间距1.3m，梅花式布置。
5.2技术指标; ①钻孔位置≤50mm，②钻孔垂直度≤1.5%，③孔深±200mm，④为防止旋喷桩体因水泥浆固结而出现顶部凹陷，达不到桩顶标高，应采取回灌。⑤喷浆过程中因故停浆，重新喷射时桩体搭接长度≥500mm，以保证旋喷桩的整体性。
6、施工机械设备型号及技术参数
XP-30型旋喷钻机 自重710kg 双重管高压注浆，旋喷深度为30m，喷嘴1个，喷嘴直径1.8mm，旋转速度为10-25r/min。
其他附属设备：
JB-80型搅拌机 自重270kg 额定功率6kw
SH-310型排污泵 自重150kg 额定功率2.5kw
7、施工工艺要求
旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于撞地设计高程。施工中一般分为两个工艺流程，即先钻孔后喷射并按一定速度提升搅拌以保证每延米桩浆液的含量和质量。
7.1工艺简述
先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土回填夯实，并做好排浆沟。
（1）定位：测量放线定空位，并用钢筋头标识每个孔位。（2）造空（引孔）：钻杆应与地面垂直，斜率小于1.5%，钻孔到设计深度拔出钻杆。（3）贯入注浆管：插入φ100mm旋喷管至桩底，在插管过程中为防止泥沙堵塞喷嘴，可用较小的压力边下管边射水。（4）喷浆材料、制浆：在插入旋喷管过程中检查水泥，水为地下水，制浆时间不少于30s且宜种植在4小时内使用。（5）喷射提升：自下而上进行旋喷作业，旋喷头部边旋转边提升，在高下泵作用下将水泥浆均匀连续的送入被搅拌的土中，本工程施工参数为试验桩总结确定；气压0.7Mpa、液压26Mpa、提升速度20cm/min，施工中随时做好旋喷时间、用浆量、冒浆情况、压力变化等记录。
7.2工艺流程
高压旋喷桩施工工艺流程框图
原地面处理
测量放样
钻机就位
钻进，记录钻机钻入地层的反应，核查地质资料
钻进至设计深度，桩长符合设计要求
插入注浆管至桩底
喷射注浆，注浆流量，空气压力，注浆泵压力、钻杆提升速度、钻速等参数符合工艺性试验确定的标准
喷射注浆到桩顶、停止喷射
拔 管
钻机移位
桩头处理
砼搅拌与运输
7.3取芯检验：在成桩28d厚，在每个检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，在桩身上、中、下取不同深度的3个试样作抗压强度试验。取芯后的孔洞应采用水泥砂浆灌注封闭。单桩承载力或复合地基承载力应满足相关设计要求。
8、施工控制要点
（1）本工程采用双管高压旋喷，即用高压泵产生26Mpa左右的高压喷射泥浆，同时在其周围环绕一般0.7Mpa左右的圆筒状气流，形成水泥浆液射流外面包裹一层高压空气，进行高压泥浆喷射流和气流同轴射冲切割土体，同时完成置换、填充。
（2）配置的浆液应过滤，为防止泥浆堵塞喷嘴，本工程采用特细丝网对水泥浆液提前过滤，浆液宜随制随用，旋喷过程中应有防止浆液沉淀的措施。
（旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1m开始，慢速提升旋喷，旋喷一定时间，在向上慢速提升0.5m，直至停喷面。桩顶和桩底宜复喷。
（3）喷射注浆过程中，应检查注浆流量、空气压力、注浆泵压力等参数是否符合设计要求，并做好记录。
（4）钻机钻杆应匀速旋转、提升，确保桩体连续、均匀。因故障停喷后续喷时，喷射搭接长度不应小于0.5m。
桩顶凹坑应及时以浆液补灌。
（5）钻机成孔和喷浆过程中，应将废弃的加固料及冒浆回收集中处理，防止污染环境。
【参考文献】
1.建筑地基处理技术规范JGJ79-2002
2.徐至钧《高压喷射注浆法处理地基》 机械工业出版社下载本文
