关于高压旋喷桩地基处理施工质量控制的研究

于泽

摘要：高压旋喷桩技术是七十年代日本最先提出的，它是在静压灌浆的基础上，引进水力采煤技术而发展起来的，利用射流作用切割掺搅地层，改变原来地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或复合浆形成固体，借以达到加固地基和防渗的目的。本文通过对高压旋喷桩地基处理施工质量的原理和方法，对其存在的施工质量问题和控制措施进行浅析。

关键词：高压旋喷桩；地基处理；施工质量

高压旋喷桩是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，施工占地少，振动小，噪音较低，但是容易造成环境污染，成本较高，对于特殊的不能使用喷出浆液凝固的土质不宜采用。

一、施工质量控制的原理及方法

1、高压旋喷桩是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层预定深度后,以20～40MPa 压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来,形成喷射流冲击破坏土层。当能量大、速度快呈脉动状的射流,其动压大于土层结构强度时,土颗粒便从土层中剥落下来,一部分细颗粒随浆液或水冒出地面,其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等力的作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小,有规律地重新排列,浆液凝固后, 形成一种新的有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等功能的半刚性水泥土，在土层中具有一定强度的固结体,这就是旋喷桩。

2、对地基处理实施质量控制的依据是项目的合同文件、设计文件、国家及政府有关部门颁布的有关质量管理方法的法律、法规性文件和有关质量检验与控制的专业技术性法规性文件。由于地基处理属于地下隐蔽工程，施工质量的保证和控制显得尤为重要。因此，在施工过程中必须拖入大量经历，采用主动控制为主，被动控制为辅的原则，两种手段相结合的动态控制方法。

3、高压旋喷桩地基处理施工质量的前期控制，第一，应对设计图纸十分的熟悉，并领会设计的意图，组织设计交底与图纸会审，认真的编写施工组织方案。施工组织设计包括以下几个内容：施工平面图的设计；确定施工机器、工具和配套设备；施工工艺及技术的要求；人员组织、劳力计划及分工；保证工程质量、安全的技术措施及保证体系；进度计划、材料计划。第二，进行试桩，而且试桩不能小于等于两个，以符合地质资料以及设备、工艺的要求，看是否适宜施工总体情况，有效的核定选用技术参数。第三，确定施工顺序，符合测量基线，水准点以及桩位，检查施工场地所设水准点是否会受到影响。最后，严格的审查材料，确保材料的质量。

二、施工中常见的质量问题和控制措施

1、断桩：主要原因是注浆管分段提升的时候，接头搭接长度不够甚至未能够搭接上；处理措施应该保证搭接长度不小于10CM井复喷。

2、缩经或桩径偏小：主要原因是土层密实度偏大、喷射压力偏小、提升速度过快，喷射过程中出现故障；处理措施应该切实把握地质分层资料，对密实程度大的土层制定详细的注浆工艺措施。

3、注浆中管道与喷嘴堵塞：主要原因是注浆内有碎渣等硬物或橡胶密封件破碎后堵塞管内；处理措施应该拆卸检查注浆管路与注浆泵体并进行彻底清晰，严禁使用过期结块水泥，加强水泥浆液过滤措施。

4、注浆压力骤降或上升：主要原因是注浆泵工作不正常，吸浆管进浆不正常，操泵人员控制压力不熟练，注浆管拽露或者堵塞；处理措施应该检查泵体与管道，并熟练操作技能。

5、不冒浆或者断续冒浆：主要原因是土质松散，附近有空洞或者空通道；处理措施应该复喷，在不提升注浆管的情况下，增大注浆量继续注浆直至冒浆液凝固后重新注浆，并适量的摻加速凝剂。

6、孔口大量冒浆：主要原因是注浆泵密封不良或者接头处损坏，土层密实程度大，浆液切割土体范围小或喷嘴尺寸过大；处理措施应该检查注浆管各接头，并分析土层密实度资料，加快提升或旋转速度，提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径。

7、成桩桩顶凹穴：主要原因是浆液析水或过早停止注浆；处理措施应该二次注浆或者补灌水泥浆。

8、旋喷封闭结构渗水漏水：主要原因是孔位偏差大，钻孔倾斜偏大，桩体直径不均匀，桩间间隙大；处理措施应该爆出孔位准确，钻孔垂直，桩体成桩搭接良好。

9、桩体截面抗压强度低：主要原因是浆液水灰比、喷浆流量偏小，提升速度过快；处理措施应该调整适合的注浆工艺。

10、桩体形状上粗下细：主要原因是入土深度，土层密室上松下紧，喷射工艺自上而下无变化；处理措施应该在喷射时结合上层触探曲线采取相应的喷射工艺。

三、施工质量要求

1、固结体位置：允许的质量偏差50MM，检查数量抽检2%，但不少于两根，用经纬仪进行检查。

2、固结体垂直度：允许的质量偏差1.5%，检查数量抽检2%，但不少于两根，用经纬仪检查喷浆管。

3、固结体有效直径：允许的质量偏差+ - 50MM，检查数量抽检2%，但不少于两根，检查方法是开挖0.5m-1m深后尺量。

4、桩体无侧限抗压强度：允许的质量偏差不小于设规定，检查数量抽检2%，但不少于两根，鉆芯取样，做无侧限抗压强度试验。

5、复合基地承载力：允许的质量偏差不小于设规定，检查数量抽检2%，但不少于一处，利用平板荷载试验。

6、渗透系数：允许的质量偏差不小于设规定，检查数量按照设计要求的数量，利用加固体内或围井钻孔注水试验。

总结：

通过对高压旋喷桩施工质量控制的原理、方法和处理施工中常见质量问题的控制的介绍，我们可以充分的认识到高压旋喷桩施工中的技术性和质量控制的重要性，在地基处理施工质量控制的过程中，要加强各项工作的管理，提高施工人员的整体能力素质，是保证桩基的关键所在。

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