徐歡

（樂平市水務(wù)局，江西 樂平 333300）

1 基本原理

高壓旋噴樁利用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿端頭的特制噴頭，以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，同時(shí)鉆桿一面以一定的速度（20r/min）旋轉(zhuǎn)，一面低速（15～30cm/min）徐徐提升，使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌夏?，形成具有一定?qiáng)度（0.5～8.0MPa）的圓柱固結(jié)體（即旋噴樁），從而使地基得到加固。旋噴樁的特點(diǎn)是:可提高地基的抗剪強(qiáng)度；能利用小直徑鉆孔旋噴成比孔大8～10倍的大直徑固結(jié)體；可用于已有建筑物地基加固而不擾動(dòng)附近土體；施工噪聲低，振動(dòng)??；可用于任何軟弱土層，可控制加固范圍；設(shè)備較簡單、輕便，機(jī)械化程度高；料源廣闊，施工簡便、粉土、砂、濕陷性黃土、人工填土及碎石土等的地基加固；既有建筑和新建筑的地基處理，深基坑側(cè)壁擋土或擋水，基坑底部加固防止管涌與隆起，壩的加固與防水帷幕等工程。

2 工程概況

某水庫距市區(qū)30km，距鄉(xiāng)村8km，本工程由攔河壩、泄水建筑物、輸水系統(tǒng)、小支流引水工程等組成。其中用于泄水的防洪堤工程是本次施工的重要部分，并對此下游2km范圍內(nèi)的防洪堤進(jìn)行了三重管高壓旋噴注漿防滲施工。地質(zhì)情況:工程地質(zhì)情況:自上而下分為回填夯實(shí)粘土、漿砌片石、厚1.5m鋼筋混凝土底板、回填砂卵石、埋石混凝土。其中回填砂卵石層厚5～8m，且礫徑大，透水性好，滲透系數(shù)為0.02～0.1cm/s，屬強(qiáng)透水層，級配較差，不均勻系數(shù)為120～280，其砂卵石層滲透變形主要為管涌。下伏為弱風(fēng)化花崗巖，屬微;弱透水層，基巖上為埋石混凝土。因此，對防洪堤砂卵石層進(jìn)行防滲處理，將強(qiáng)透水層全部截?cái)?，防滲深度應(yīng)進(jìn)入埋石混凝土深度0.4m左右。

3 施工方法

3.1 旋噴法工藝流程

三重管法旋噴法工藝流程為:（1）先用振動(dòng)打樁機(jī)將帶有活動(dòng)樁靴的套管打入土中，然后將套管拔出一段，拔出地面高度大于擬旋噴的高度，然后拆除上段套管；（2）安放鉆機(jī)和慢速卷揚(yáng)機(jī)，用以旋轉(zhuǎn)和提升旋噴管；（3）將旋噴管通過鉆機(jī)盤插入孔內(nèi)；（4）接通高壓管、水泥漿管、空壓管，開動(dòng)高壓泵、空壓機(jī)和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行旋噴。用儀表控制壓力、流量、風(fēng)量。當(dāng)分別達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)開始提升；（5）繼續(xù)旋噴和提升直至預(yù)定的旋噴高度為止；（6）拔出旋噴管和套管。

3.2 鉆孔

粘土層及漿砌片石層采用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，鋼筋混凝土底板采用金剛石鉆進(jìn)?；靥钌奥咽瘜邮潜敬胃邍娮{的對象，鉆進(jìn)該層時(shí)用泥漿護(hù)壁硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，進(jìn)尺較慢。改用潛孔錘鉆進(jìn)又容易造成鉆孔垮塌。經(jīng)分析，硬質(zhì)合金鉆進(jìn)速度慢原因是遇到了大卵石，為此采取了針對性措施:遇到大卵石時(shí)采用潛孔錘鉆進(jìn)通過后，及時(shí)改換泥漿護(hù)壁硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，順利地完成砂卵石層的鉆孔工作。起鉆后對鉆孔回灌泥漿。在施工中，先施工奇數(shù)先導(dǎo)孔，待連續(xù)噴完個(gè)奇數(shù)孔后再施工偶數(shù)先導(dǎo)孔，以免在噴射過程中造成先導(dǎo)孔垮塌。

3.3 旋噴技術(shù)參數(shù)

樁噴漿量Q（J/根）可按下式計(jì)算:

式中:H-旋噴長度（m）；v-旋噴管提升速度（m/min）；q-泵的排漿量（L/min）；β-漿液損失系數(shù)，一般取 0.1～0.2。

防洪堤加固旋噴灌漿參數(shù)見表1，旋噴過程中，冒漿量應(yīng)控制在10%～25%之間。對需要擴(kuò)大加固范圍或提高強(qiáng)度的工程，可采取復(fù)噴措施，先噴一遍清水，再噴一遍或兩遍水泥漿。

表1旋噴灌漿施工參數(shù)表

3.4 旋噴注漿

注漿工藝流程為:下噴管→制漿送漿、送水、送風(fēng)→旋噴、提升→成墻→停水、停漿、停風(fēng)→起噴管→補(bǔ)漿→沖洗設(shè)備。

4 注意事項(xiàng)

鉆機(jī)就位后，應(yīng)進(jìn)行水平和垂直校正，鉆桿應(yīng)與樁位一致，偏差應(yīng)10mm以內(nèi)，以保證樁垂直度正確。

在旋噴過期作廢程中往往有一定數(shù)量的土粒隨著一部分漿液沿注漿管壁冒出地面，如冒漿量小于注漿量20%，可視為正?，F(xiàn)象，超過者劃出現(xiàn)不冒漿時(shí)，應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施。通常冒漿量過大是有效噴射范圍與注漿量不適應(yīng)所致，可采取提高噴射壓力，適當(dāng)縮小噴嘴孔徑，加快提升和旋噴速度等措施，來減少冒漿量；不冒漿大多是地層中有較大空隙所致，可采取在漿液中摻加適量的速凝劑，縮智固結(jié)時(shí)間或增大注漿量，填滿空隙，再繼續(xù)正常旋噴。

在插管旋噴過程中，要防止噴嘴被泥砂堵截塞，水、氣、漿、壓力和流量必須符合設(shè)計(jì)值，一旦堵塞，要拔管清洗干凈，再重新插管和旋噴。插管時(shí)應(yīng)采取邊射水邊壓力控制在1Mpa，高壓水噴嘴要用塑料布包裹，以防泥土進(jìn)入管內(nèi)。

鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，，不得中斷；下拆卸鉆桿伸入下節(jié)有100mm以上的搭設(shè)長度，以免樁體脫節(jié)。鉆機(jī)發(fā)生故障，應(yīng)停止提升鉆桿和旋噴，以防斷樁，并應(yīng)立即檢修排除故障；為提高樁的承截力，在樁底部1m范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加旋噴時(shí)間。作為端承樁應(yīng)深入持力層2m為宜。

當(dāng)采用三重管法旋噴，開始時(shí)，先送高壓水，再送水泥漿和壓縮空氣，在一般情況下，壓縮空氣可晚送30s。在樁底部邊噴射1min后，再進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)、邊提升、邊噴射。

噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿量后，再逐漸提升注漿管。中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時(shí)立即進(jìn)行檢查，排除故障；如發(fā)現(xiàn)有漿液噴射不足，影響樁體的設(shè)計(jì)直徑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)核。

5 結(jié)論

高速水噴流打擊力有限并被限制在土壤破碎范圍內(nèi)，漿液不易竄人土層很遠(yuǎn)的地方，可以確保設(shè)計(jì)樁的直徑和形狀；可以使用不同注漿材料和施工方法，使樁體達(dá)到不同的強(qiáng)度或抗?jié)B性的目的；一般采用水泥漿液，不會(huì)造成環(huán)境和地下水的污染，無公害問題；能根據(jù)工程設(shè)計(jì)需要調(diào)節(jié)噴射壓力和注漿量，改變噴嘴移動(dòng)方向和速度，從而得到不同形狀的旋噴樁(即圓盤狀、圓柱狀、大底狀、糖葫蘆狀、大帽狀和墻壁狀等)，井可在導(dǎo)孔中任何一段范圍內(nèi)施工，可以在全孔長度上、也可以在孔底或中央部位高壓旋噴，可以噴成垂直、水平、傾斜等不同方向的圓柱體；施工簡單、操作容易、噪聲小、振動(dòng)小、冒出的漿液，可以回收利用且質(zhì)量容易控制。

[1]陳奮，李鐵輝.三重管高壓旋噴注漿法在基坑圍護(hù)工程中的應(yīng)用[J].西部探礦工程.2005,17(5)

[2]周代榮.高壓旋噴和擺噴注漿技術(shù)在堤基防滲加固處理中的應(yīng)用[J].廣東水利水電.2008(4)

[3]宋玉潔，胡國超.樁底高壓旋噴注漿加固施工實(shí)踐[J].探礦工程.2008,35(9)