高压旋喷桩施工总结大全11篇

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篇（1）

随着建筑行业和建筑施工技术的发展，基坑工程开挖的深度和面积也不断增加，这给基坑工程的施工技术带来了更高的要求，特别是在基坑防渗止水的要求更为严格，因此，越来越多的新技术得以应用。而高压旋喷桩是利用高压把浆液从喷嘴喷射出来，冲击破坏土层，浆液和土充分搅拌混合，形成一个由圆盘状混合物连续堆积的柱体，通过旋喷桩和护坡桩之间相互搭接，形成一道连续的止水帷幕，来隔断地下水进入施工区域，保证基础施工的顺利进行。为更好的应用该技术，下面，就结合工程实例，对高压旋喷桩的施工技术进行探讨。

1 工程概况

某建筑工程，主建筑基坑开挖深度12.54m。副建筑基坑开挖深度11.32m，裙楼基坑开挖深度9.45m。基坑总开挖周长约458m，开挖面积约12472.2㎡。

2 地质条件

场地自上而下依次划分为：①人工填土层（Qml）本层以素填土为主，灰色、灰褐色、灰黄色等为主，主要由组成物为人工堆填粘性土以及砂粒等，欠压实～稍压实，堆填砂结构较松散。②种植土层（Qpd）灰褐色、黄色等为主，主要组成物为粘性土、粉细砂及植物根系。③第四系冲积层（Qal）该层按土质。④第四系残积层（Qel）本层分布不广泛，为燕山三期（rs2（3））花岗岩风化残积而成，主要为砂质粘性土、砾质粘性土，浅黄间紫灰白色，黄褐色、灰褐色，湿，硬塑状为主，局部可塑状，由粘粒、粉粒组成，含5～25%的石英质砂砾，大小多为2～3mm。

3 施工方案

3.1 方案设计

设计采用1.3m/1.4m间距灌注桩结合φ600mm单管高压旋喷桩止水，理论上会在每个灌注桩之间形成渗漏通道。应采用喷射半径较大的双管或三管高压注浆方式。考虑到淤泥质粉质黏土层，双管高喷注浆方式应作为首选。

由于设计钻孔灌注桩与旋喷桩桩顶高程均在地下4.0～5.0m，旋喷桩施工时施工面仍不具备开挖条件，导致旋喷桩施工必须完全依靠坐标定位于灌注桩之间，极易出现偏差。通过开挖后的检查，灌注桩与旋喷桩桩位均有不同程度的偏差出现，增加了止水盲区的出现。旋喷桩施工应在开挖到灌注桩桩头位置后进行，既保证了钻孔位置的准确，减小了遇到地下障碍物的情况，也使钻孔垂直度更加有保障，后期增补的三管高压摆喷墙便是如此。

3.2 优化方案

虽然目前基坑防渗已达到预期目的，但由于重复施工增加了施工费用。结合原设计及后期处理方案，并考虑到工程造价等因素，总结出另一止水帷幕设计方案：高压喷射注浆方式采用双管摆喷，形成最小400mm厚的防渗墙。具体布置如图1所示。

3.3 支护方案

采用复合式支护结构，其中，在标高－6.0m以上采用土钉墙作为支护结构，在标高－6.0m以下采用钻孔灌注桩（桩间加单管高压旋喷桩）预应力锚杆（锚）作为支护结构。钻孔灌注桩间距1.3m/1.4m，高压旋喷桩设计桩径60cm。灌注桩轴心向基坑外偏移15cm，作为高压旋喷桩轴心。

4 施工难点

尽管在施工前期做了大量的准备工作，全程采用全站仪跟踪测量放样，但仍遇到以下施工难题。

1）地下障碍物较多

在施工过程中发现地下有较大的片石和早期建筑的混凝土梁，给钻孔造成很大困难。当障碍物较浅时，采用先开挖回填后再施工的办法；当障碍物较深时，采用金刚石钻头穿过障碍物，在喷浆时在障碍物附近复喷两次，尽量保证其周围土体防渗能力，如图3所示。

2）混凝土灌注桩“大肚子”现象严重

由于混凝土灌注桩施工工程中同样存在受地下障碍物影响的问题，钻孔完成后很容易在障碍物附近形成一定体积的塌孔，以致在混凝土灌注过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体积较大且有一定深度，当出现大肚子混凝土在旋喷桩桩位时，不可简单采用穿过的办法施工。一般采用将旋喷桩桩位向基坑外侧偏移，并增补1根旋喷桩的方法施工（见图2）。从而避开“大肚子”混凝土，可以保证旋喷桩的止水效果。

5 单管高压旋喷桩施工

5.1 施工试验

为保证施工质量，合理选定施工参数。正式开工前，根据不同的施工参数做3根试验桩，喷至地面，待终凝3d后外开观察桩体质量。具体施工参数如表1所示。

5.2 施工参数

根据桩体质量，最终选定如下施工参数：①旋喷压力27～29MPa；②浆液密度1.42kg/L（换算水灰比1.25∶1）；③提升速度19cm/min。

5.3 施工工艺

旋喷桩施工采用钻喷分离施工工艺，采用地质钻机钻孔，高喷台车连续喷浆。施工流程：孔位布置钻孔制浆喷射作业空孔回灌。

6 灌后检查存在的问题及处理

6.1 检查情况

开挖前根据抽水试验，坑内井平均降深约4m，测得整个基坑（开挖周长560m）渗漏达500m3/h。

6.2 渗水原因

由于设计灌注桩间距多为40cm，旋喷桩与灌注桩理论搭接只有8～9cm，且基岩普遍深达21～22m，即使不考虑受钻孔灌注桩垂直度以及地下障碍物等多方面因素影响，高喷钻孔按照规范1%严格控制垂直度，仍在8～9m以下就会出现封堵缺口，造成每个灌注桩间均有渗漏通道。

6.3 处理方法

由于基坑开挖较深，最深处接近挖到基岩，现只是降4m左右水深，渗水达到500m3/h。且周边环境基本不允许坑外降水。如不进一步采取防渗措施，基坑无法开挖。为了使基坑顺利开挖，建议在冠梁外侧5cm、两钻孔灌注桩中间增设1个三管高压摆喷浆孔，进行三管高压摆喷灌浆并与两侧钻孔灌注桩相接，底部插入基岩50cm，上部到18.6m高程（冠梁底部），形成一道厚度不小于20cm的高喷防渗墙，如图2所示。

施工中将所有灌注桩均用反铲挖出1m左右，准确找出灌注桩实际桩间中点，放出高喷孔孔位，施工中严格按照施工参数进行三管摆喷灌浆施工。

6.4 处理效果

整个基坑大面开挖深13.2～15.5m，最深处达21m（挖到基岩），整个开挖暴露面地下水位以下无一处渗水，整个基坑开挖结束，坑内最多只起用5～6台80m3/h深井泵断续抽水，开创了南昌地区深基坑不用坑外降水的先例。

7 结语

实践证明，高压旋喷桩是一种经济有效的防渗止水技术，切实保证了基坑施工进度和质量。通过本工程的成功应用，在一定程度上拓展了高压旋喷桩的应用前景，为今后类似工程的施工有一定的借鉴作用。

篇（2）

中图分类号：TU471.8 文献标识码：A

高压旋喷桩作为公路路基施工最有效的方法之一，它是在化学注浆的条件下，使用高压射流切割技术。在实际利用中，高压喷射设施具有体积小、设备简单、占地面积不大，高度只有3.0到4.0米，并且能在各种低矮或者狭窄区域施工的技术。在不中断的吊车运营和生产运营中，具有材料便宜、操作简单、效率高、加固效果良好等优点。适用于厚度为14米以上的软土层，或者软土塑性高、含水率高、强度低、稳定性差、压缩性高、沉降后要求高的软基工程。

软土性质以及高压旋喷桩施工工艺

软土性质和工程影响

根据软土形成工程可以分成：内陆湖盆、河滩沉积、沼泽沉积与沿海沉积四种类型。变形破坏作为软土地基最常见的地质问题，由于抗剪强度、承载力有限，在长时间作用下，很容易发生由于强度丧失，对路基造成损害。由于软土变形沉降量大，具有很高的压缩性，所以经常出现变形损坏或者开裂。由于软土含水量较大，大部分超过或者接近流塑、软塑状态；在建筑荷载排水不畅，强度增长有限的过程中，沉降时间延长，从而对工程质量和建设造成影响。另外，由于软土结构相关复杂，在不均匀垂直、平面分布中，极容易发生沉降，让建筑结构出现破坏或者裂缝现象。

高压旋喷桩施工工艺

工艺原理

高压旋喷桩作为高压喷射技术之一，高压喷浆是用钻机在预定地点进行钻孔，再将带有喷嘴的注浆管放到孔底，通过20MPa的高压泵让浆液从喷嘴流出；在土体连续集中工作中，提高边旋转边和注浆管，进而形成圆柱或者壁状混合物，最后凝固成固结体，进行地基加固或者地下防渗工作。

由于高压喷浆速度快、流量大，对任何土质都有强大的搅动作用和冲击力。经过大量应用实践，该法对淤泥质土、淤泥、粘性土、黄土、碎石土以及人工性填土都有良好的应用成果。目前的处理深度已经超过30米。对于植物根茎繁杂、块石较大的地基，由于喷射流自身因素限制，处理效果不太理想；对于过多有机值得土层，必须根据现场试验，明确适用范围。

施工准备

在三重管施工中，高压喷射钻机一般选用SH-30或者XJ-100型浅孔钻孔；如果地基中含有厚度不高的沙砾，则选用76型震动机处理。对于二重管法或者单管法的高压泥泵，一般使用SNC-H300水泥浆处理。由于高压喷射注浆压力越大，处理效果就越好，因此以上设备都能满足技术要求，气流压力一般控制在0.7MPa，高压水流和水泥浆液压力始终低于20MPa，低压灌浆压力在1.0MPa左右，旋转速度为10到20r/min，钻杆速度为0.1到0.25m/min之间。注浆材料一般使用32.5或者42.5号的硅酸盐水泥。按照工程施工需要，也可以在水泥中掺入适量掺合料和外加剂，进而改善水泥性能；例如：氯化钙、水玻璃有早强速凝作用，粉煤灰作为掺合料，三乙醇胺、沸石粉可以作为防冻剂等。

施工工艺

在钻孔就位后，为了保障钻孔预定深度，可以利用旋转震动或者地质钻孔的方式进行。当钻孔机顺利成孔后，使用锤击或者旋转震动的方法保障注浆深度。当注浆管到达预定深度后，御管喷射长度必须大于100毫米；对于同层土进行喷射，可以通过结题强度，在顶部或者底部进行复喷，保障处理质量。当注浆管顺利拔出后，再重复上列施工工序。

高压旋喷桩质量控制

在海拔为1.5到3.8米的海岸线中，该工程要求建立在公路主干线和交叉线上。公路沿线有鱼塘、堤坝、道路路基和农镇覆盖不等的人工杂土，其他地段为亚粘土、淤泥质土和淤泥等不良土质。根据该地软土性质，旋喷桩间距为1.95米，场外间距为1.8米，以三角形呈现。旋喷桩水泥使用P.C32.5号的硅酸盐水泥，用量始终在230千克每立方米，旋喷桩深度始终低于10到12米的软土深度，加固深度微微-12米到-16米之间。

为了保障工程施工质量，本项目根据设计要求和土质情况使用对应的施工机具和方法。旋喷速度、喷灰量、压力作为影响成桩质量的主要因素，施工前必须根据相关参数标准，做好记录工作。孔位由专门的负责人进行防线定位，同时钻孔前必须对其进行孔位复核，并且误差始终在5厘米以内通过技术负责人对钻孔深、注浆深度进行审核，让钻孔垂直度始终不会超过设计标准。在流量与压力控制中，如果压力下降、上升超过工程标准，都是注浆管异常现象造成的，具体原因可能是漏浆、接头松动或者堵孔，针对这种现象必须立即停机，当修复好后，再进行喷孔工作。

在施工质量检验中，高压旋喷一直贯穿于整个施工过程，所以现场工作人员、质检人员必须做好工艺检验。在施工中随时做好计量与施工记录工作，并且根据施工工艺要求，做好质量评价。在这过程中，水泥用量、桩长、黏稠比重、钻头旋转速度、注浆流量一直是质量检验的重点。在高压旋喷桩成桩一周后，通常使用千层开挖的方式，对整体性、垂直度、均匀性以及开挖深度进行检测，检查频率为整个工点桩数的0.1%。当旋喷桩完成28天后，再进行抽芯取样，成桩试验一般根据桩长范围进行取样，对于大面积施工，则根据上、下、中三个不同的深度进行钻孔取芯。钻芯取样法是在四分之一的桩径处进行垂直取芯，再进行抗压强度试验，需要注意的是：抗压强度必须大于设计强度，每个工点都必须大于3根，检测频率为2%。通过检查钻芯取样旋喷均匀性，检验桩底、桩长是否穿过软土层。通常桩体有断喷或者喷浆不均匀的现象，都被列为不合格桩。

当成桩28天后，通过检验复合型地基与单桩承载能力，保障承载能力始终搞预算设计值，每个工点仍然大于3根，检验频率为2%。对于不满足施工质量标准的情况，应该立即报告给设计单位，使用补桩策略进行补救。

结束语：

高压旋喷桩作为软土地基重要的技术，可以和桩间生成复合型地基，在减少沉降的过程中，保障地基承载能力。因此，在实际工作中，必须根据工程实际情况以及存在问题，强化质量控制过程；在不断总结、探索的过程中，保障施工方案和施工质量。

参考文献：

[1] 司良记.高压旋喷桩在软土地基中的应用[J].科技资讯,2010,(11):39-39.

[2] 李建康.深长高压旋喷桩加固处理软土地基施工技术[C].//第十一届中国科协年会论文集.2009:330-333.

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1.工程概况

某深水港区工程码头接岸棱体地基软土层厚度约20米左右，是整个工程软土层最厚的区域。为减小后方陆域吹填加载过程中地基土体侧向变形对海侧构筑物的影响，经前期论证，决定在接岸结构内棱体岸侧边缘局部采用高压旋喷桩对地基进行加固处理，以达到增加抗侧向压力的能力。旋喷桩加固处理平面总长度约229m，原设计旋喷桩总数为911根，后经设计变更和优化调整，实际施工旋喷桩609根。

2.设计参数和施工工艺2 . 1设计参数

本次地基加固旋喷桩总量为609根，旋喷桩处理底标高为-35m、顶标高为-3.7m，有效桩长31.3m，设计桩径为Φ1100mm，排距0.8m、桩间距0.9m，高压旋喷浆液为水泥浆液，水泥采用PO.42.5普通硅酸盐水泥。

现场强度检测要求：取芯检测28d无侧限抗压平均强度不低于2.0MPa，最低强度不低于1.5MPa，取芯检测数量为总桩数的2%，取样竖向间距2m（即每根检测桩取芯样16个），后设计变更为芯样竖向取样间距为1m（即每根检测桩取芯样31个）。

2 . 2施工工艺

新二重管法高压旋喷桩的机理是以大于33Mpa的高压水泥浆同多两个Φ2mm的喷嘴喷出，所形成的高压水泥浆射流直接冲切破坏土体，水泥浆射流周围辅以压缩空气保护，随着喷杆的旋转（摆动）和提升，在压缩空气的保护作用下水泥浆液同冲切后的土体充分搅拌混合，同时压缩空气使切割后的部分土体从孔口冒出，高压水泥浆在切削土体过程中所形成的混合体凝固后形成复合地基或止水帷幕。

新二重管法高压旋喷桩的主要优点是比老二重管法水泥浆液压力大，流量大，形成的桩径也较大。相比较三重管法，新二重管法高压旋喷桩直接用水泥浆切削土体，所切削范围被水泥浆液填充、固结，形成所需桩体，而三重管法用高压水切割土体后形成砂土浆液，水泥浆液低压注入，须由水泥浆液将原状土浆液挤出才能形成桩体，在注入水泥浆液的同时，流量基本相同的高压水大大增大了土体中的含水量，并将水泥浆液稀释，导致成桩直径小。

本工程采用了新二重管法高压旋喷注浆成桩工艺，高压喷射介质为水泥基质浆液和压缩空气。为保证在下卧软土层中的成桩质量，对-15.0～-35.0m土体采用了复喷措施。经典型施工，旋喷桩主要施工工艺参数见表1。

3.质量控制要点

3 . 1做好施工准备期的各项工作

检验水泥及外加剂的品种和质量。注浆原材料的质量直接影响到成桩质量，必须保证合格。按设计及工艺参数计算单根旋喷桩理论水泥用量。单根旋喷桩的水泥用量是衡量旋喷桩质量的一个重要指标，因此在施工准备阶段按的施工工艺及设计图纸计算出单根桩体理论水泥用量为20.97吨/根，作为现场质量控制的依据。做好施工人员安全技术交底工作，确保各施工班组掌握设计参数。及时完成现场施工区域的测量验收、设备进场报验等工作。3 . 2加强技术指导，做好施工过程的质量控制进行平整场地及施工放样，钻机应按设计桩位准确定位，并必须作水平校正，钻杆头对准桩位，精确控制桩机对中位置，允许偏差为100mm。采用垂球悬挂方法检查导向架垂直度，导向架倾斜度控制在小于1.5%的范围内。检查输浆管路系统。输浆管必须密封良好，各通道和喷嘴内不得残留有杂物。倒入灌浆机的水泥必须经过筛网，以保证无碎纸和其它杂物，防止堵塞管道，中断注浆，影响成桩质量。检查水泥浆液配合比。水泥浆液应严格按预定的配合比拌制。制备好的浆液不得离析，不得停置过长，超过2小时的浆液应按废弃处理。控制喷浆程序。采用坐底喷浆方式，当旋喷管插入预定深度时，应及时按设计配合比制备好水泥浆液，并应按以下步骤进行操作：按10～12r/min的转速原地旋转旋喷管喷射高压气体；输入水泥浆液，待泵压升至 33～35Mpa，按10～12cm/min的提升速度提升旋喷管，进行由下而上的旋喷注浆作业。旋喷桩桩长不小于设计，停浆面为地面以下 1.0m。

4.工程检测情况

28天龄期后随机选取13根桩桩心或交叉处，进行了钻孔取芯检测，检测数量符合设计要求2%的要求。检测报告显示，所检测桩水泥土28天无侧限抗压强度平均值均大于4MPa，最低强度1.92Mpa，达到设计要求。芯样强度试验成果如表2。

5.总结

本工程共完成旋喷桩609根，经对过程资料进行统计，水泥总用量12622.84 吨，平均每根桩用量20.73吨，与工前计算的理论用量20.97吨/根的指标基本温和，说明质量控制是有效的。

本工程施工时，由于下卧20m软土层为淤泥质土，渗透性较差，因此采取了复喷措施。经检测证实，复喷提高水泥浆液与淤泥质土体拌和的均匀性和连续型，确保单位土体内的水泥用量，是保证旋喷桩水泥土强度和桩身完整性的有效措施。

篇（4）

1 引言

新疆克州布仑口—公格尔水电站工程工程位于新疆克尔柯孜自治州阿克陶县境内的盖孜河上，是一项具有灌溉、发电、防洪和改善生态等综合利用效益的大（2）型水电站工程，水库正常蓄水位 3290.00m，总库容 7.02 亿 m3 ，正常蓄水位下库容 5.267 亿 m 3，死水位 3280.00m，最大坝高 35m，其电站装机容量 200MW，保证出力 69.8MW，多年平均有效发电量 6.73 亿 kW·h。布仑口-公格尔水电站工程为引水式电站，其中引水隧洞平洞段长达17.4km，隧洞穿越山体地质复杂，山体顶部常年积雪，隧洞围岩出水量较大，且因自然条件约束，地质勘查资料不足，地质预报性差，较容易发生塌方。为此，经参建各方讨论、协商和进行方案比选，采用水平旋喷施工技术对部分极破碎洞段进行加固，并在施工过程中对技术方案进行改进，取得了良好的效果。

2 水工隧洞破碎洞段概况及特点

布仑口-公格尔水电站工程发电引水洞为开挖直径4.6m圆形隧洞，采用水平旋喷施工技术进行塌方处理和开挖的洞段位于发电引水洞发9+412.5m～发9+464m洞段，属6#支洞施工区上游，Ⅳ号冲沟边缘（Ⅳ号冲沟图示桩号范围为发9+343m～发9+215m，根据前期钻孔资料，沟底距隧洞约26m）。隧洞开挖施工至发9+460.1m时，围岩由Ⅲ类突变为Ⅴ类，引发大规模塌方，塌方呈现以下特点：

（1）塌方处出水量大，围岩泥化严重，塌方后掌子面拱顶流出大量泥石流状塌方体，并迅速填充洞身达10m长；

（2）根据地质资料判断，隧洞塌方掌子面前方洞段围岩可能与冲沟底部物质一致，冲沟水量丰富，冲沟渗水会从塌方处流出，开挖中极易引起涌水、流泥流沙等现象，对洞室稳定和开挖工作极为不利；

（3）洞径小（D=4.6m），隧洞深（塌方面距支洞口达800m），难以投入大量设备快速进行塌方处理。

3 前期塌方处理情况和原因分析

塌方初期，采取了多种方案进行处理，但效果均不理想：

（1）塌方刚发生时（发9+460.1m），施工单位立即进行了清渣处理，针对出水量大的特别，采用掺10%水玻璃超前灌浆、6m长φ42小导管超前支护、I18钢拱架C25混凝土喷护的处理方案，初期取得一定的效果，但支护完成11榀拱架后（塌方掌子面过5m），塌方再次发生，前方8榀拱架尽毁，初步分析塌方原因为拱顶松散体逐步加大拱架负荷所致。

（2）二次进行塌方处理时，首先对拱顶及围岩两侧进行固结灌浆处理，稳固已支护完成的拱架，之后进行超前灌浆处理，并加大超前小导管的数量，但因出水量大，掌子面流泥流沙严重，超前灌浆和支护效果不明显，期间仍发生3次大规模塌方，进度十分缓慢，两个月进完成26m，工期远达不到发电工期目标要求。

根据塌方体及掌子面围岩情况分析，发电引水洞 6#支洞施工区上游正处于Ⅳ号冲沟下游边缘，该冲沟长约128m，垂直埋深约153m，其中砂砾层厚约128m，砂砾层下部岩性为云母石英片岩夹绿泥石片岩，拱顶呈线～股状渗水，以被挤压破碎，围岩泥化严重，岩体在地下水浸泡下呈散体结构，具流动性，再加上受发9+434.096处大规模塌方影响，围岩无自承能力，拱架荷载逐日增加，故导致塌方频繁。因此，必须考虑采取其它更为有效的施工方案，保证开挖洞室的质量，加快开挖进度。

4 水平旋喷施工技术的应用

隧洞需穿越流泥流沙地质段，必须尽量保证围岩的整体性，故应先解决好地下水问题，不能在开挖过程中出现严重涌水、流泥流沙现象，根据掌子面出水及实际地质情况，在隧洞拱部180°范围内施作水平高压旋喷桩进行拱顶围岩加固，形成止水壳体，起到阻水、阻沙作用。水平高压旋喷桩采用水平定向钻机打设水平孔，钻进至设计深度后，拨出钻杆，且同时通过水平钻机钻杆、喷嘴以大于35MPa的压力把配制好的浆液喷射到土体内， 借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速（15～30cm/min）徐徐外拔，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后形成直径比较均匀，具有一定强度（0.5～8.0Mpa）的桩体，从而使地层得到加固，当旋喷桩相互咬接后，便以同心圆形式在隧洞拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体， 水平旋喷桩具有梁效应和土体改良加强效应，能够起到防流沙、抗滑移、防渗透的作用，保证隧洞掘进安全。

4.1 水平高压旋喷桩设计参数

根据施工段实际地质情况，水平高压旋喷桩加固施工采用多循环完成。

（1）第一循环

水平高压旋喷桩施工需有足够宽度和高度的工作室，故第一环是为下一环开挖工作室做准备，参数为：① 水平旋喷桩桩径为 500mm，桩长16m，桩数23根；② 水平旋喷桩桩中心间距为350mm，相邻两根桩相互咬合80mm；③ 水平旋喷桩入孔在初期支护下方100mm处；④ 水平旋喷桩外插角为12～15%。

布桩断面图如图4-1，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。

（2）第二循环

第一循环旋喷桩完成后，待开挖6m后，外扩50cm，便于第二循施工。第二循环施工参数为：① 水平旋喷桩桩径为 500mm，桩长30m，桩数29；②水平旋喷桩桩中心间距为350mm，相邻两根桩相互咬合150mm；③ 水平旋喷桩中心距离开挖线向上30cm；④ 水平旋喷外插角在1～3%。

布孔图如图4-2，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。

图4-1 第一循环水平高压旋喷桩布置图 图4-2 第二循环水平高压旋喷桩布置图

（3）后续循环

第三循环旋喷桩与第二循环搭接3m，参数为：① 水平旋喷桩桩径为 500mm，桩长15m，桩数23根；② 水平旋喷桩桩中心间距为350mm，相邻两根桩末端相互咬合80mm；③水平旋喷桩入孔在初支下方100mm处；④ 水平旋喷桩外插角为13～15%。

布孔如下图4-3，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。

图4-3 第三循环水平高压旋喷桩布置图

第四循环旋喷桩和第三循环搭接3m，布孔及参数和第三循环一样。最后一循环旋喷桩长24m。

循环间搭接如下图4-4，钻孔及灌浆顺序按图中数字顺序进行。

图4-4 水平高压旋喷桩循环搭接图

4.2 主要技术要求

（1）施工误差其精度控制在±3‰范围内。

（2）为确保相邻旋喷桩的相互咬合，应控制各桩的方位角，方位角误差控制在±2‰范围内，曲线及咬合曲线段由技术部门现场确定。

（3）成桩后桩体必须满足强度要求，桩体应确保连续，均匀达到阻水效果。

（4）水平旋喷桩应严格按照设计桩位、桩径、桩长和桩数施工；

（5）对每根桩从钻孔至成桩做以下记录：施工日期、开钻时间、结束时间、旋喷压力、旋喷提升速度、桩长、注浆量。

（6）施工前，现场应先进行两根成桩试验，通过试验桩掌握钻进速度、拔钻速度、旋喷速度、喷浆压力、单位时间喷浆量等技术参数，确定旋喷的均匀性，确定最佳施工参数和最佳施工工艺。

（7）桩体施工过程要连续，不能间断，防止出现断桩，短桩现象的发生。如因机械故障或其它原因停机在30～120分钟的，应重复旋喷1m，超过2小时的，按断桩处理，应重新钻桩。

（8）在隧洞开挖前，于掌子面前方构筑拱形刚性体，减轻传到掌子面和支护上的荷载，控制开挖引起的变形。

（9）采用了专门的机械设备和高压喷射装置，能有效控制喷射压力，使桩体强度能够满足设计要求。

4.3 实施效果及改进方案

水平高压旋喷桩施工严格按照设计参数、技术要求和施工工艺流程进行施工。设备进场、测量放样、钻机安装、对孔位、制定浆液、安装钻头等准备工作完成后，开展钻进工作，按工艺流程要求进行高压喷浆，喷浆至孔口掌子面1.0m时，停止喷浆、封孔，及时清洗管道及设备、钻机移位进行下一孔桩钻进。钻机移到下一孔位开钻前，核查相邻桩的成桩时间，后施工的桩必须在相邻桩成桩时间超过初凝时间后，前一根桩浆液达到一定强度时才能开钻，确保相邻桩相互咬合。

第一循环孔桩为第二循环开挖工作室的支护，实施完成后阻水效果明显，且上部围岩有一定的自稳性，按“短进尺、强支护”方式掘进，过程中无断桩、塌方情况，开挖成洞成功，进尺8m，耗时20天。

第二循环所处洞段围岩被挤压破碎，泥化严重，孔桩实施完成后，按“短进尺、强支护”方式掘进，掘进过程中，虽阻水效果较好，但仍监测到拱架变形严重，现场根据监测情况立即调整方案，增加Ф133大管棚注浆超前预加固，隔桩孔布置，之后再掘进时，拱架变形得到了控制，第二循环得以顺利完成，进尺25m，耗时60天。

篇（5）

Abstract: in recent years in tianjin metro deep foundation pit construction process, appear different degrees of land even wall slack accident. This article through the tianjin hongqiao district a large hub project subway station as an example, the metro deep foundation pit enclosure structure to even the lateral wall juncture place by using triple tubes double high pressure jet grouting pile so far water curtain the construction technology and quality assurance measures, some technical measures and achieved good effect of water stop, in deep foundation pit excavation process occurs, even wall juncture to not leak, ensure the safety of the deep foundation pit excavation construction quality.

Keywords: deep foundation pit; Jet grouting pile; Technology; Quality; The measure;

中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

天津市红桥区某大型地下交通枢纽工程，建筑面积1.4万m2，基坑深度最深29.6m，围护结构采用深50m厚1m地下连续墙,接头形式为工字钢，地连墙接缝处外侧采用三重管双高压旋喷桩为止水帷幕，每个接缝3根Φ800@500旋喷桩，长度为33m。

2、工程水文地质条件

根据工程岩土工程详细勘察报告，本区地层由上至下分为9层，①~③层土层厚度为1~3米，主要以杂填土和粉质粘土为主；③~⑤层主要以粉质粘土和粘土为主；⑤~⑦层土层主要以粉土和粉砂为主；⑦~⑨层主要以粉质粘土和粉砂为主。

同时场区地下水位在地表下0.4~1.5m范围内，地下水位较高，微承压水稳定埋深有两层，一层在地表以下20~30m之间，二层在37~42m之间，地连墙深入第二层微承压水隔水层，根据基坑深度主要关注⑥2⑥4层，其特点在该层以粉土、粉砂为主，存在于微承压水中，地连墙接缝易漏水涌砂，基底易产生涌砂和管涌等不利因素。

图1工程水文条件与开挖面相对关系

Fig.1 Foundation pit support and geological graph

3、三重管双高压旋喷桩设计

地连墙接缝外侧止水帷幕设计采用三重管双高压法进行高压旋喷桩的施工，三重管双高压旋喷注浆加固施工方法，其将包裹压缩空气的高压水流和包裹压缩空气的高压水泥浆流分别通过喷射器上、下部的喷嘴喷出，上部的高压水喷射流先对土体进行一次切割破碎，以下部的高压水泥浆喷射流再对土体进行二次扩大切割破碎，而且水、气同时作用于土体，增强了破坏土体的能力，之后水泥浆与土体搅拌混合形成止水加固桩体，止水加固效果较好。

图2三重管双高压旋喷桩施工原理图

Fig.2 Foundation pit support and geological graph

3.1、主要设计参数

根据本工程的地质特点，三重管双高压旋喷桩的主要设计参数如下：

表1 主要设计参数

Table 1 Indexes of protective mud

名称 项目 参数

高压水 压力/Mpa

流量/（L1/min） 30～36

75

压缩空气 压力/Mpa

流量/（m3/min） 0.4

3.0

水泥浆液 压力/Mpa

流量/（L/min）

水灰比 20～30

70

1：1

注浆管提升 提升速度/（cm/min）

旋转速度/（r/min） 8～10

4～6

根据试桩的检验成果来看，各项参数要根据地层的不同而改变，由于粉质粘土和粘土层中夹有大量粉土透镜体，储水量较高，水压在30Mpa左右，提升速度10cm/min，喷浆量70 L/min计算，每延米浆液用量为1050L。粉砂和粉土相对土体渗透性好，水压就要提高至35Mpa左右，提升速度8cm/min，喷浆量70 L/min计算，每延米浆液用量为800L，按1：1的水灰比，每延米水泥用量在0.664-0.888吨。

根据试桩成桩记录，绘制出了成桩深度与时间曲线如图2所示。

图3成桩深度与时间曲线图

Fig.3Curves of trenching depth and time

3.2、施工工艺

双高压喷射注浆的施工机具包括钻孔机械和喷射注浆设备两类。根据现场的工程地质条件，引孔采用HGY-300深型地质钻机成孔，造孔时岩芯管长度小于2.0m，喷浆采用三重管钻机。根据施工设备要求，具体施工工艺如下

施工工艺为：孔位放样钻机就位引孔钻进终孔移位旋喷机就位下旋喷管提管旋喷终孔移机

3.3施工步骤

3.3.1测量定位

高压旋喷桩施工在两墙幅接缝处进行施工。探明两幅墙接缝处具置，由地连墙接缝处，由中线往外左右各50cm，距离地连墙边外返40cm处，设置三根桩位。

3.3.2机具就位

缓慢移动至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，钻杆应与地面垂直, 为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于50mm。3.3.3引孔钻进

从导墙顶板引孔至地面下35m。每一接缝处的旋喷桩先引一孔，接着在其相邻接缝处再同样引一孔，待前一接缝已引孔处施工完高压旋喷桩后再返回该接缝处引另一孔；以此重复施工。

钻孔过程保持钻孔垂直，钻孔垂直度偏差不得大于H/400。

3.3.4浆液制备

高压旋喷桩的浆液，采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比1∶1，比重1.50～1.55。按设计水灰比计算出每罐投入的水泥及用水量，严格按计算出的水泥量及用水量投入。

浆液用量可根据下式确定：

式中 q――单位时间的喷射量

t――每根桩的喷射时间

β――损失系数，β=0.1～0.2

每延米喷射时间：

每延米水泥浆液用量：

水泥浆液密度：

每延米水泥浆液重量：

根据水灰比1:1得知，每延米水泥重量：

根据现场高压旋喷桩试验桩实际施工情况，确定每延米水泥量为800kg。

先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于5分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。拌浆台设专人负责，固定拌浆操作程序，减少操作失误，并将配合比标牌挂在搅拌台醒目位置。喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。

3.3.5将浆液管放至设计底标高并开始旋喷注浆

当钻孔及浆液配置全部完成后，将注浆管放入到设计底标高深度，开启高压清水泵、高压注浆泵和空压机，检查各施工参数是否符合设计要求。开启提升装置，旋转并提升注浆管直至设计顶标高。提升过程中卸管后继续喷浆时复喷搭接长度不小于100mm，以确保旋喷桩质量。

3.3.6将注浆管提出地表清洗及移位

注浆完成后，将注浆管提出地表，及时清洗注浆管，避免水泥浆凝固后堵塞管路。将旋喷机移至下一桩位，重复以上步骤继续施工。

4、质量保证措施

三重管双高压旋喷桩的各种参数控制是整个施工的要点，为此我们采取了一些措施来保证三重管双高压旋喷桩的成桩质量，深基坑开挖施工的质量和安全。

4.1、现场检查不严

制定一套完整的质量和技术管理制度来加强现场管理，包括工作程序制度和检查、验收制度，严格执行施工质量“三检制”，施工过程中填写质量责任卡，确保每道工序的可追溯性，保证了施工过程中各工序的现场检查。

4.2、工作人员不认真、不规范

针对工人质量意识薄弱，对三重管双高压旋喷桩对深基坑施工的长远影响重要性认识不够，对旋喷桩施工的操作规程以及要求不清楚等诸多问题，我们成立了专门的培训小组，对操作人员进行现场培训,让操作人员认识到三重管双高压旋喷桩对后续施工的重要性，能够认真负责的按照设计要求施工。

4.3、钻头提升过快和旋喷压力过小

针对“钻头提升过快和旋喷压力过小”的现场施工控制问题。双高压旋喷桩施工前，首先现场做试验桩，28天后对试验桩钻芯取样，如其无侧限抗压强度满足设计值1.5MPa要求，则可开始施工。专人负责桩位的定位放样，钻孔前需要复核孔位，误差不大于50mm。

加强双高压旋喷桩的施工过程控制，严格执行双高压旋喷桩设计所给的水灰比、控制喷浆、搅拌提升速度及重复搅拌时的下沉和提升速度、旋喷压力等技术参数，并有专人抽检，做到每孔均有记录。

4.4、钻孔垂直度的影响

1）、安装钻机时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度，钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度，发现偏差应立即调整，如不能调整到满足要求的立即清场更新能够满足施工要求深型地质钻机引孔机械。通过加强对旋喷机械的垂直度的控制，能够保证桩身位置的准确，加强止水效果。

2）、定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换;

3）、在软硬土层交界面，应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜，应及时回填黏土，冲平后再低速低钻压钻进;

4）、钻孔时必须有钻孔深度记录，技术人要核对注浆管深度和钻孔深度是否相符，钻孔的垂直度必须等于或小于设计要求。

通过对钻孔垂直度的控制，钻孔的垂直度得到了保证满足设计施工要求，为喷浆管的顺利下放提供了保证，从而保证了双高压旋喷桩的质量。

5、结论

通过对试成桩实验结果的分析，总结出了提高三重管双高压旋喷桩施工质量的施工技术，解决了深基坑地连墙接缝漏水问题，得出以下结论：

1）场地土层分布不同，各项参数要根据地层的不同而改变，土体中如果含水量偏大，如不及时调整参数由此造成桩体强度偏低且增长缓慢。

2）通过对施工人员的管理培训、机械的施工管控，提高施工工艺过程的管理，解决桩体完整性差和桩位偏差过大的问题，节约了再次复喷的费用。

3）在后续施工中，进一步巩固双高压旋喷桩的施工质量措施，持续保持工序质量责任制度，加强施工管理人员的质量意识，确保现场施工质量。

参考文献：

[1] 江正荣. 建筑地基与基础施工手册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2005

[2] 张永钧，叶书麟. 既有建筑物地基基础加固工程实例应用手册.北京:中国建筑工业出版社,2001.

篇（6）

引 言

随着现代建筑质量要求不断提高，对地基处理质量要求也随之提高，高压旋喷桩也被得到适量应用，尤其在砂质粉土地基施工中得到了较好的效果，但该施工工艺决定在该工艺施工中必须规范施工管理、施工过程中严格按照施工工艺和机具要求操作，并加强桩体质量控制与检测，方可保证桩体施工质量，体现其经济和技术效益。

1.旋喷桩及作用机理

高压旋喷桩是利用拌浆系统、高压注浆系统、钻机等设备，先将钻机钻进到设计深度后利用高压注浆泵等通过安装在钻杆机端的特殊喷嘴向周围土体喷射水泥浆液，钻杆以一定速度慢慢提升，过程中将水泥浆变为上下移动、旋转的高速射流，利用该射流的强大动能将周围土体破碎、搅拌强制混合，最终在硬凝后形成圆柱状水泥土固结体，即形成旋喷桩，施工过程中利用钻机将带有喷嘴的注浆管钻至土层预定深度，通过高压设备将浆液从喷嘴内喷出冲破周围土体，当高能量、高速度、呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度则会导致土粒从土体剥落，其中部分粒径较小颗粒随浆液冒出水面，其余则在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下同浆液混合，并按照一定的浆土比例和质量大小重新进行有规律的排列，施工后成为一个圆形孔，其中为稠度较大的水泥土浆液，因此周围土体不易发生塌方现象，且施工过程中对周围土体扰动较小，桩体凝固时间较短，且终凝后桩体强度远超过周围土体强度并随时间延长逐步增强。施工中浆液克服地层阻力渗入周围土体空隙内考水泥浆液特性来固化地层来提高其强度，其加固机理主要包括旋喷流切割破坏土体作用，施工中喷流以脉冲形式冲击土体而破坏其结构并出现空洞，并在钻杆旋转和提升过程中在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下土粒与喷嘴相反方向同混合液形成固结体；在切割破碎土体过程中在破碎带边缘的剩余压力对土层有压密作用[1]。

2.施工工艺及质量检测

2.1 高压旋喷桩施工工艺

先通过水准仪测定施工现场地面标高，之后根据设计桩顶和桩底标高计算出实际入土深度，一般用深度计将精度控制在100mm范围内；在桩机就位时应保证机架四个支腿均匀接地，后通过机架上的垂线进行双线控制，并确保其垂直度不超过0.1%，在对中过程中首先根据施工场地地面标高来调整深度计，之后调整钻头使其精度控制在+10mm范围内；结合试桩所需水泥用量和清水用量参数，将所需浆液等分为若干份倒入搅拌池内不停搅拌，并应用比重计来控制水灰比；根据给定的施工参数钻进空桩部分低压注水，当钻至设计桩顶标高以上80-100cm时则应启动高压注浆泵，高压注入清水，边喷水边旋转下沉；钻机钻进过程中当钻至桩底设计标高以上0.5m时则可停止注入清水，并开始注入高压浆液，当钻至桩底设计标高后则可停止下钻开始提升钻机，并边旋转提升边喷浆；当钻机向上提升到桩顶标高以上80cm位置则可重复旋喷下沉，一般重复下沉深度控制在6-8m，之后进行旋喷提升，该次下沉过程中应将送浆压力控制在4-6MPa，提升过程中应将压力控制在22-24MPa，重复旋喷搅拌完毕后则可用返回的纯水泥浆对上一根桩进行回灌。

2.2 高压旋喷桩质量检测

开挖检查。开挖检查一般是对试桩进行检查，其是待桩体灌注结束后7d或更长时间对具有一定强度的桩体进行检查，开挖应保证桩体完露以便于直接检查固结体的垂直度、桩径及强度；若旋喷桩用于加固工程则在开挖时不易开挖过深，并在检查完毕后应及时将土体恢复原状；

钻孔取芯检测。当桩体龄期达到28d后方可采取钻探取芯检测以鉴别、判断桩体桩长、完整性、水泥掺入量以及桩体是否夹泥等，应将取芯试件制作为标准试块后通过室内无侧限抗压强度试验来检测桩体强度，钻孔取芯位置一般在距桩中心10-15cm处；

承载力检验。一般通过复合地基荷载试验和单桩荷载试验进行竖向承载力检验，检验时间必须在桩身强度满足要求后，并尽量在成桩28d后进行，检验桩体数量宜为总数的0.5-1%,并不应少于3点；

低应变法。该方法的理论基础为一维线弹性杆件模型为依据，利用应力波在遇到不同的波阻抗时所产生的翻身和透射情况来检测桩身的完整性，并依次来判断桩身缺陷位置和程度。

3.质量控制要点[3]

钻机开钻前应对其调平，并应以机架两边所挂垂线平行机架为准，钻进过程中因故导致钻机下陷倾料时应及时调整；若高压旋喷桩用于加固工程则旋喷桩施工主要采用隔孔施工以免连续灌注混凝土对地基基础承载力产生负面影响；在钻头下沉前应进行试喷检查以防喷嘴堵塞；若采用单根旋喷桩时因其抗折能力较差而应使其中心受压；在桩身灌注过程中应随时观察冒浆情况，若出现冒浆异常则应结合地质情况采取回灌或速凝浆液等措施补偿；每次开钻前应将深度指针归零以保证钻进深度准确，当钻头钻至桩底0.5m时应提前进浆以防止桩身底部因送浆距离较远而形成桩底夹泥影响桩身质量；施工中由于浆液的析水作用导致桩头均会产生不同程度的收缩，因此应对刚结束的旋喷桩及时回浆，在回浆过程中应采用水泥浆或水泥含量高的冒浆回灌，在回灌前应确保杂物进入桩孔；最终桩端进入持力层深度不应小于2000mm，当钻头接近持力层则应随时观察钻孔出渣情况以验证是否进入持力层，具体可通过观察电流大小，若出现电流值快速增大并稳定在某值则证明已经进入持力层，桩头进入持力层要求深度后应在原位旋转喷浆1min以扩大桩底提高桩端承载效果；成桩过程中应随时检查单桩泛浆情况，反浆量在8-12%范围内则属正常，若超出该范围则应查找原因，成桩后应及时用工具将孔口盖好以防泥浆流入；若遇到粘性较大的粉质黏土层施工中可通过降低钻头尺寸、提升速度并提高钻头旋转速度来扩孔，并可适当增加搅拌叶片等措施来防止桩身缩颈夹泥。

4.结语

高压旋喷桩施工技术经过多年完善在砂质粉土内取得了良好的效果，尤其在施工场地狭小的区域内施工更突显其可随时调整其成桩方向、长度和大小等参数的优越性，同时成桩形状及强度可进行控制，达到灵活布置，随着高压旋喷桩被越来越多的应用于地基处理，应逐步加强对其熟悉、了解以便推动该施工工艺更加合理、先进。

参考文献

篇（7）

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

篇（8）

【中图分类号】 TU753.64 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）06-004-02

1 工程概况

南京市桥北污水处理系统浦珠路段工程位于南京市浦口区主要干道——浦珠路沿线，靠近长江北岸，为南京市桥北污水处理厂污水收集系统的主干管。本工程铺设的大部分污水管道位于浦珠路北侧绿化分隔带及慢车道下。

据拟建场地《岩土工程勘察报告》揭示，本工程地下地质较差，依次为：杂填土层；素填土层；粉质粘土层；淤泥质粉质粘土层；粉砂。

根据勘探揭示的地层结构，场地地下水类型为潜水，地层透水性总体表现为随深度增加而逐渐趋好的特征。其水平向渗透系数远大于垂直向渗透系数，透水性表现为明显的各向异性。本工程管道铺设较深，沉井深度可达13米以上，深入到了粉砂层内部。

2 方案选择

浦珠路为国家高等级公路，车流量很大，车速较快。浦珠路临近长江北岸，地下水量丰富、水压大，地下土层情况复杂，存在大量的流砂，沉井下沉中必然产生大量的涌砂，对周围土层的扰动范围约为5～10m。本工程大部分沉井位于浦珠路北侧绿化带中，沉井施工尤其是下沉过程中必然会对周围土体产生扰动，无法满足道路等管理部门的要求。

针对此种情况，经详细对比分析，决定在沉井周围采用高压旋喷桩制作止水帷幕。高压旋喷桩布置于沉井外侧4m处的圆周上，桩长度比沉井深度增加5米以上，各旋喷桩桩之间搭接20cm，以形成完成的密闭空间，阻断因沉井下沉过程中井内外压差导致的流砂现象，形成止水帷幕，达到止水止砂效果，解决因沉井下沉导致周围地面塌陷问题。

高压旋喷桩是以高压旋喷灌注水泥浆的方法旋喷成桩，水泥浆液采用425#普通硅酸盐水泥。工程地质条件复杂，施工时必须按顺序依次成桩，严格按照施工要求施工，注意观察，做好施工记录。

3 施工工艺

高压旋喷桩是把注浆管插入预定土层中，由下而上进行喷射作业。旋喷桩施工基本工序主要为：

3.1 布孔。根据施工图纸要求及项目部下达技术交底要求，确定维护桩深度、维护桩管径尺寸及维护桩所处位置的地质条件。使用全站仪进行放线，定出各孔位中心，并作出醒目标记，以便于施钻过程中寻找。

3.2 钻机就位。根据布孔时所做标记，把钻机移到位，距孔中心最大不超过5cm。就位时机座要平稳，调平机架，立轴或转盘要与桩心对正，施工中通过观察重锤的垂直度来判断钻机是否安放水平，垂直度控制在1.5%H（H为钻孔深度，单位为mm）以内。

3.3 钻孔。钻孔严格按照规范施工，做好施工记录。钻孔时用清水做冲洗液，钻孔必须达到设计孔深。

3.4 注浆。专人负责浆液配比，水灰比为0.8∶1。搅拌好的水泥浆泵送前应不停搅拌防止浆液离析。钻孔达到设计深度后，即可用高压泵将制好的水泥浆泵送到钻杆底部的特制喷嘴处，通过20r/min转速和不大于20cm/min的提升速度边旋转边提升的方法，使土体被切割挤压置换，最后形成一个比较完整的桩体。待水泥浆从孔口返出后，即可停止注浆。喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，使固结体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌。并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物混入。

在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，以及时了解土层情况、喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。一般采用单管法喷射注浆时，冒浆量小于注浆量20%为正常现象；超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量；如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。

4 处理效果

4.1 施工质量保证措施。①开工前放出桩位轴线，经监理复测后作好标记。②喷射注浆前必须检查高压设备和管路系统，设备的压力和排放量必须满足设计要求。管路系统密封良好，通道和喷嘴内不得有杂物，以防堵塞喷嘴。③喷射注浆时注意设备开动顺序，即先把注浆泵的吸浆管移至储浆池，再开动高压注浆泵，待泵压逐渐升高至规定值后，估计水泥浆的前峰已流出喷头后，才可开始以20cm/min的提升速度旋转注浆，自下而上喷射注浆。④根据施工设计控制喷射技术参数，注意冒浆情况观察，并做好纪录。⑤喷射注浆中需拆卸注浆管时，先停止提升和旋转，同时停止送浆，最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时，要与前段搭接0.5m以上，防止固结体脱节。⑥喷射注浆达到设计深度后，继续注浆待水泥浆从孔口返出后停止注浆，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸清水将注浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出后停泵。⑦为确保加大旋喷桩固结体的尺寸，避免使深层硬土固结体尺寸减少，采用提高喷射压力、喷浆量和降低回转或提升速度等措施。⑧原始纪录准确、及时，每天对完成工作量和水泥用量进行核实，发现超量或少量，及时采取补救措施，并做好鉴证工作，完善施工资料。

各项质量标准指标见下表：

4.2 处理效果检测。为了保证高压旋喷桩构成的止水帷幕达到必要的强度要求，在旋喷桩施工完成后，必须保养满7天才可以开始沉井下沉工作。

沉井下沉采用带水下沉方式，以保证井内外的压力平衡。下沉时采用伸缩臂挖掘机进行井内取土下沉，取土时必须沿着井内环形顺序依次取土，使井整体平稳缓慢下沉，切不可集中单侧挖掘下沉的做法。

在沉井进行过程中，严密观测止水帷幕外侧地面的塌陷情况，以及附近建筑物及桥墩桥台横向水平位移情况。为此，我们分别在止水帷幕外侧设定了十字交叉4个方向上的距离止水帷幕2米、5米处的8个点进行了沉降观测。自沉井下沉开始，每天对观测点观测一次，直至沉井结束后5天，观测完毕，记录对比地面沉降情况。

在沉井施工时，止水帷幕内侧由于地下水压及流砂的存在，导致了井壁至止水帷幕内侧地面的大幅塌陷，塌陷严重处可达半米以上。

而相对于止水帷幕内侧的大幅塌陷，止水帷幕外侧地面沉降量很小，经对观测记录进行计算，沉降量控制在1cm范围以内（分析认为，导致沉降的原因应该是地下水位变化造成的沉降，而非地下砂体流动造成），附近建筑物及桥墩桥台未发生横向水平位移情况。因此说明高压旋喷桩形成了完整的止水帷幕，达到了理想的处理效果，本工程的止水方案是成功的。

5 经验总结

高压旋喷桩法在设计和施工中应结合现场情况，合理布设孔位，安排打设次序，避免对结构物或桥台产生较大的侧向挤压。严格控制高压旋喷桩的施工质量，保证桩的完整性和均匀性。

高压旋喷桩施工简便，施工周期短，施工质量易于控制。在本工程实际应用中，利用本技术制作的止水帷幕达到了理想的止水止砂效果，避免了沉井施工对交通道路路面下沉的风险，保障了道路交通安全，并加快了沉井施工进度，保证的施工质量，达到了较理想的经济及社会效果。

参考文献

篇（9）

Abstract: In the soft clay foundation, especially flow plastic silt mixed pile foundation construction in sand, only a wall through mud and casing, sometimes it is difficult to achieve the ideal effect, can appear even pile hole collapse accident, perforation, and the anti-seepage reinforcement of soft layer through high pressure curtain grouting method, in the actual construction, effect. The curtain grouting method used in bored pile technique in soft ground was introduced in detail in this paper.

Key words: curtain grouting; flowing mud soft layer; bored pile; application

中图分类号：U415

引言

在软弱饱和粘性土地层中施工钻孔桩，特别是河床软土层较厚，淤泥呈流塑状，且夹有涌动流沙层，泥浆和孔内静水压力不能满足护壁要求时，一般采用下沉护筒至不透水粘土层1m—1.5m，甚至更深，而实际施工由于各种因素的影响，护筒无法下沉或不能保证其孔位要求，例如软弱层夹有孤石，桩周土不均质，软土经扰动后，在土压力作用下，护筒向软弱一边移动。因此，在上述情况下，必须改变桩周软弱层的结构和应力状态，使之能有足够的强度抵抗软弱层的破坏性滑移，而高压旋喷帷幕注浆法，（高压旋喷技术‘也即高压喷射注浆法’是利用专用旋喷设备将注入剂‘通常是水泥浆’形成高压喷射流，借助高压喷射流的切削，使土体和硬化剂混合。）既可以改变软弱土的结构受力状态，起到加固地基的作用，又可以通过一定的旋喷支圈厚度行成帷幕，起到堵水防渗的作用。孝午二级公路在部分桩基施工中采用了这一工艺，施工效果较好，本文将对该施工工艺及实际应用情况作一介绍和总结。

1 旋喷桩加固技术的优点

1.1由于将水泥土与原地基软土就地搅拌混合，因而可最大限度地利用原土；

1.2对周围原有建筑的影响较小；

1.3可按照不同的地基土的性质及工程设计要求，合理选择，设计比较灵活；

1.4施工设备简单，管理方便，施工时无振动，无污染，可在密集的建筑群中进行施工，而且料源广阔，价格低廉；

1.5土体加固后重度变化不大，粘性土固结体比原状土轻约10%，但砂类土固结体可能比原状土重10%左右，基本上轻于或接近原状土的容量，较小的产生附加沉降；

1.6透气透水性差，固结体内虽有一定的孔隙，但这些孔隙并不贯通，为封密型，而且固结体有一层较致密的硬壳，其渗透系数相当高，具有一定的防渗功能；

1.7固结强度高，单桩承载力较高；

1.8与钢筋混凝土桩基比，节省了大量的钢材，降低了造价；

1.9根据上部结构的需要，可灵活采取垂直喷射或倾斜喷射或水平喷射，使之形成柱状、壁状、块状等加固形式。

2 高压旋喷帷幕注浆施工工艺

高压旋喷注浆的施工机具及设备，由高压发生装置钻机注浆，特种钻杆和高压管路组成。本法采用单管旋喷工艺，主要设备由高压泥浆泵、震动钻机、浆液搅拌机、单管和∮19高压胶管组成

2.1钻机就位。旋喷注浆施工的第一道工序就是将使用的钻机安置在设置的孔位上，使钻杆头对准孔位的中心，同时为保证达到设计要求的垂直度，钻机就位后，必须作水平校正，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。

2.2钻孔、插管。在钻孔、插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力不超过1MPa。

2.3 喷射作业。当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业。值班技术人员必须时刻注意检查参数是否符合设计要求,并且随时做好记录，绘制作业过程曲线。当浆液初凝时间超过20h时，应及时停止使用该水泥。

2.4冲洗。当喷射提升到设计标高后，旋喷即告结束，施工完毕把注浆等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管软管内的浆液全部排出。

2.5 移动机具。把钻机等机具设备移到新孔位上。旋喷作业要点：a．旋喷前要检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆接头的密封圈必须良好；b．垂直施工时，钻孔的倾斜度一般不得大于1.5%；c．在插管和喷射过程中，要注意防止喷嘴被堵，在拆卸或安装注浆管时动作要快。谁、气、浆的压力和流量必须符合设计值。使用双喷嘴时，若一个喷嘴被堵，则可采取复喷方法继续施工；d．喷射时，要做好压力、流量和冒浆量的量测工作，并按要求逐项记录。钻杆的旋转和提升必须连续不中断。拆卸钻杆继续旋喷时，要注意保持钻杆有1.0m搭接长度，不得使用喷射固结体脱节；e．深层旋喷时，应先喷浆后在旋转和提升，以防注浆管扭断；f．搅拌水泥时，水灰比要按设计规定，不得随意更改，在旋喷过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低；g．施工完毕，立即拔出注浆管彻底清洗注浆和注浆泵。

3 工程应用实例

3.1工程概况。我省太祁高速公路汾河大桥1号、2号桥墩桩基位于河床软弱地层带上，地质情况自上而下为1m浅水，2m淤泥河床，6m淤泥层，1.5m中砂层，7m砂淤泥，其下为残积粘性土。2号-1桩基设计桩径1.0m，桩长30m，钢护筒直径为1.2m，护筒长9m，在钻孔至护筒顶11m深度时，发现有穿孔现象。当时采用回填粘土接长钢护筒的办法，但当护筒下沉至10m深度后，在无法下沉，且此时互通已明显倾斜，说明此法不适用软弱层。后经认真分析地质情况，决定采用加固地基堵水防渗措施，在桩周形成一道高强帷幕，同样能够取得护筒护壁作用。

3.2旋喷参数的设计（具体见图）

旋喷半径Ro=0.3m;

孔距L=1.25Ro=0.375m;采用双排布孔形式帷幕：

排距L=0.75Ro=0.225m；交圈厚度e：e=2√Ro2-(L/2)2=0.468m；

旋喷帷幕加固范围：护筒底向上1m，向下3m，共计h=4.0m.

3.3注浆材料及配方。注浆配方采用速凝早强抗渗型浆液。水泥为普通硅酸盐42.5级水泥，水灰比0.75：1-1：1之间，具体外掺剂见表1.

表1注浆材料及配方

篇（10）

干燥粉细砂层 隧道施工水平旋喷桩

隧道工程与其它工程相比，其隐蔽性强，地质条件和周围环境的不确定性更加突出，随着我国交通事业发展，隧道特殊地质情况出现更加多元化，近年来干燥粉细砂层地层（相似于风积沙地质）在隧道施工中出现，其结构松散，强度低，颗粒细，给隧道施工带来很大困难。目前，我国干燥粉细砂层地质隧道工程实例少，施工技术与方法还不完善。水平旋喷预支护施工技术是在常规旋喷注浆技术基础上发展起来的一种新的施工技术。水平旋喷在国外已成功地应用于各种软弱不良地层的预支护中，但在我国尚属罕见。采用TGD―50型水平钻孔旋喷机及与其配套的YZB―32型液压注浆泵，进水平旋喷桩超前预支护的施工。

根据水平旋喷机的使用机理，针对干燥粉细砂层地质的特点，进行了多次工艺试验，掌握了水平旋喷在干燥粉细砂层地层中的操作要领、注浆压力、固结体直径、浆液自止浆及旋喷桩施工精度等一系列技术参数，取得了水平旋喷固结体周围砂体物理力学性质的变化数据。取得了良好的支护效果。

1. 工程概况

上白隧道设计为单洞双线隧道，线间距5米，全长1717m。隧道位于直线上，隧道内设单面坡，自进口至出口为14.5‰的上坡，隧道最大埋深126m。隧道穿越地层为第三系坡、洪积新黄土、细砂、中砂层，冲洪积新黄土，第四洪积老黄土层、粉细砂。根据最新设计地质资料揭示，全隧约1400余米穿越干燥粉细砂层，安全风险高，施工难度极大。

2. 施工中出现的问题及方案论证

2.1 施工中出现的问题

自2010年10月底拱顶开始出现砂层，随着掌子面的开挖掘进，砂层厚度不断扩大。目前已经覆盖断面上台阶及拱顶以上不少于6m范围。期间按照密排小导管注改性水玻璃的施工措施掘进了近100m后，随着砂层范围的扩大，流砂现象越来越严重，造成初期支护背后存在较大体积的空腔。施工中采取每开挖2～3拱架既注浆回填一次的处理措施，仍然无法对空腔完全回填灌满。最终导致1月27日发生初期支护沉降大变形（平均拱顶下沉47cm，最大下沉68cm），16m范围需做换拱处理。另外该段落地表发生开裂塌陷现象，埋深67m。初期制定的换拱方案为对变形地段先采用钢架临时加固后，对初期支护背后扰动后砂层进行注浆胶结加固。注水泥水玻璃双液浆200m3。但在开挖过程中发现仍然存在漏砂现象(浆液对砂层固结效果不明显)。

2.2 方案论证

由于粉细砂地层可注性较差，针对干性粉细砂层必须做好防漏、防涌、防沉降等工作，防止施工过程中出现漏砂、涌砂、大量沉降现象。通过专家论证、比选及现场试验决定；一是在粉沙地层采用高压水平旋喷桩超前支护为主，超前小导管注浆配合施工，保证支护效果；二是减小上台阶高度，并采取CRD工法或设置临时仰拱台阶法施工，防止结构过量沉降；三是为减少前方土体滑移引起工作面滑塌，加剧结构变形失稳及沉降，掌子面亦设置水平旋喷桩三根。

3. 高压水平旋喷桩施工工艺

3．1 水平旋喷桩加固机理

水平旋喷桩是以高压泵为动力源，通过水平钻机钻杆，喷嘴把配置好的喷浆液射到土体内，喷射流以巨大的能量将一定范围内的土体射穿，并在喷嘴作缓慢旋转和进退的同时切割土体，强制土颗粒与浆液搅拌混和，待浆液凝固后，便形成水平圆拄状水泥土固结体，即水平旋喷桩。当旋喷桩相互咬接后，便以同心圆形式在隧道拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体，起到了防漏沙等作用，保证了隧道施工安全。

3．2 高压水平旋喷桩施工工艺

3．2．1施工准备

3．2．1.1设备进场（1）检查钻机运行是否正常。（2）高压注浆泵运行是否正常，高压注浆管路是否畅通，压力表是否正常。

3．2．1.2 测量放线定桩位，在隧道两侧测量放线定出两个同一里程点，隧道轴线，并在掌子面测量标出隧道开挖轮廓线，测量定出桩位，并编好每个桩号，用钢筋作好桩位标志。

3．2．1．3钻机安装。（1）平整工作平台，铺设轨道，安装立柱。场地要求平整，并挖设排水沟。（2）油泵、高压泵安装。要求场地平整，场地硬化，高压泵安装平稳，管路安装摆放整齐。

3．2．1．4 对孔位。设备安装好后，按技术交底调整钻机角度、方位，对准孔位，孔位误差控制在±50mm以内。

3．2．1．5 制定浆液。根据施工方案和技术交底要求的配比配制水泥浆，浆液搅拌必须均匀。在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。

3．2．2钻进

高压水平旋喷桩施工工艺流程图

3．2．2．1 钻孔打设

为确保钻孔质量，首应先打设2―3个探孔，查明地层变化情况及地层对钻孔角度的影响，然后根据探孔情况确定旋喷桩钻孔的打设角度。1）检查确定孔口管安装牢固后，调整钻机，对好孔位；2）将旋喷钻头及第一根钻杆送入孔口管内；3）安装密封装置；4）打开循环液排出口（循环液采用膨润土、聚丙乙烯及火碱制作的泥浆）；5）开始钻进，进孔角度按探孔确定的角度开始钻进，直到钻至设计深度；6）通过观察循环液压力变化，检查喷嘴是否堵住。7）钻进过程中要保持循环液压力1.0―2.0MPa，防止在钻进过程中，砂石堵住喷嘴。

3．2．2．2 高压旋喷。1）进行高压喷浆前应检查高压注浆泵，查看泵压读数是否达到设计要求（35―40MPa），泵压达到设计要求时才能开始喷浆；2）喷浆前应检查；3）在孔底高压喷浆时应停留一定时间，然后再缓慢外拔钻杆，钻杆每外拔出0.6m，应回拖0.30m钻杆，同时高压喷浆；4）在高压喷浆时，应安排专人观察泵压变化，一旦发现泵压过低时应及时通知机台停止喷浆，查明原因后再恢复高压喷浆；5）当钻杆拔至孔口0.50m时停止注浆，关闭浆液通道，再缓慢拔出钻杆，进行封孔作业；6）每根高压旋喷钻杆拔出后应立即用清水高压冲洗干净，避免残留浆液凝固，避免下次旋喷时残留颗粒物堵喷嘴。7）喷浆参数：浆液要求水：水泥为1：1；注浆压力为35―40Mpa；8）旋喷注浆时应注意事项:（1）接、卸钻杆要快，并且要清洗接头位置，不得残留杂物，防止喷嘴堵住；（2）旋喷过程中循环液排出口要保持畅通，如因故堵死，应松开密封装置疏通返浆通道，保持正常返浆，返浆量应控制在规范规定的20%左右。

3．2．3 封孔。1）喷浆至孔口掌子面0.50m时，应停止喷浆；2）下孔口管最外端的密封装置，关闭循环液排出口；3）快速拔出钻杆和钻头，关闭大球阀；4）高压旋喷注浆完成后应在循环液排出口处安装压力表，然后用250泵补注浆，注浆压力控制在0.8-1.0MPa；5）补注浆完成48小时后方能下大球阀。

3．3 高压水平旋喷桩施工参数

第一环同上白隧道进口旋喷桩施工参数。水平旋喷桩布置在隧道拱部断面140度范围内（覆盖整个砂层），桩径600mm。桩间距为350mm，相邻桩相互咬合250mm，由于要外扩工作室，按大角度打设，设计角度为15%，长度为18m，核心土范围施工3根旋喷桩，用于顶住前方的涌砂，水平方向打设，长度为18m。

4. 总结

过施做水平旋喷桩超前支护，形成了较好的拱壳支护，在开挖过程中能过承受开挖线外沙土压力，保证了掘进安全。拱顶下沉及水平收敛急剧减少，满足了施工要求，水平旋喷桩预加固不仅能安全、顺利通过不良地质，而且进度亦能保证，TGD-50型水平旋喷机设计新颖，实现了液压升降，水平、倾斜和竖直旋喷作业；液压系统简单，操作维修方便，造价合理。针对此种地质，此方法安全、效率高、造价低等特点，尽管此工法还有待进一步完善，但无疑它是很有前途的。

参考文献

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1 工程概况

本水电站是是一座以发电为主，兼有防洪、灌溉等综合利用的中型水利水电工程。坝址出露侏罗系中统漳组中段及第四系地层。第四系地层主要有冲洪积砂卵石、含砂粘土、含卵碎石砂质粘土及坡残积含碎石粘土砂卵石分布于河床、漫滩及Ⅰ级阶地下部。Ⅰ级阶地以含砂粘土堆积为主，厚（2.5~20）m；Ⅱ级阶地以含卵碎石砂质粘土堆积为主，厚（1.5~8）m，主要分布于右岸山坡上。坡残积堆积层分布于坝址两岸山坡，呈土黄色、紫红色，含有细砂及碎石，一般厚（0.5~4）m。本水电站工程采用混凝土纵向围堰和上下游土石围堰挡水，河床导流。上游围堰长度127m，上游土石围堰均设粘土心墙，围堰基础为第四系冲积砂卵石层、含粘土，厚度一般（2.5~20）m，砂砾卵石最大粒径（10~20）cm，心墙以下部分采用高压旋喷灌浆防渗处理。

2 高压旋喷桩防渗墙的布置

根据本水电站的地质情况及施工对围堰防渗处理的要求，水电站一期上游围堰原地面以下采用高压旋喷桩防渗墙进行防渗处理，具体布置形式如图1所示。

3 高压旋喷桩防渗墙的施工

3.1 主要施工机械设备

本水电站一期上游围堰高压旋喷桩防渗墙施工的主要设备如附表所示。

3.2 施工控制参数

喷射切割宽度：（500~600）mm；泵压：P≥20MPa；提速：V提=（15~25）cm/min；防渗墙：18~20；孔斜：＜1%；孔距：500mm；孔位偏差：50mm；孔径：130mm；输浆流量：（60~80）L/min；水灰比：1∶1~1∶0.8；转速：（20~25）rpm；灰浆密度：（1.5~1.6）g/cm3；渗透系数：10-6cm/s。

3.3 施工过程

3.3.1 定孔、设备调校

将使用的钻机安置在设计孔位上，使钻杆头对准孔位中心，为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后作水平校正，使钻机轴线垂直对准孔中心位置，旋喷注浆管的允许倾斜度不得大于1%。

3.3.2 钻孔

在设计桩位的中心用钻机钻一旋喷管插入用的导孔，钻孔的位置与设计位置偏差不得大于50mm，孔深应达到基岩面以下50cm，钻孔的目的为将旋喷注浆管插入预定的地层中。本工程采用潜孔钻跟管钻进工艺，潜孔钻是由潜孔冲击器、钻头、偏心扩孔器及导向装置组成。钻进跟护壁管到孔底一次成孔，钻孔完毕后在套管内下入Φ89mmPVC硬塑花管。开孔孔径Φ130mm，严格控制钻孔垂直度，成孔偏斜率控制在1%之内，如偏斜过大，应采取纠斜措施。

3.3.3 插管

当钻孔钻至规定的深度后，将旋喷注浆管插入到地层预定的位置。在插管过程中，为防止泥沙堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa。

3.3.4 材料配置、制降、泵送

注浆材料采用P.042.5R的普通硅酸盐水泥与水搅拌为基本浆液，水泥浆液的水灰比1∶1~1∶0.8，水泥浆液符合设计要求后通过高压泥浆泵的压力进行注浆。旋喷用的水泥浆液在进入高压泥浆泵施喷前，进行严格过滤，防止水泥结块和杂物堵喷嘴和管路。

3.3.5 喷射注浆

喷射时要做好压力、流量和冒浆量的量测工作，并按要求逐项记录。当喷射注浆管插入砂砾层中，喷管插入预定深度，喷射注浆参数达到规定值后，即可进行喷射注浆，水泥浆液通过高压泥浆泵形成高压水泥浆，以≥20MPa的压力，通过喷射管由喷嘴由下而上向砂砾层中喷射。钻杆一边旋转一边向上提升，喷射的水泥浆一边切削四周的砂砾料，一边与砂砾料搅拌混合，形成圆柱状的水泥浆与砂砾料的混合加固体即旋喷桩。严格控制提升速度，注浆过程中应达到如下要求：高压注浆设备的额定压力和注浆量必须符合技术要求，并确保管路系统的畅通和密封。深层旋喷时，应先喷浆后旋转和提升，以防止注浆管扭断。高压喷射完毕后应迅速拔出喷射管，防止浆液凝固收缩后产生的空穴，在原孔位采用冒浆回灌。

3.3.6 冲洗

高压喷射完毕后，把喷射管等机具冲洗干净，管、机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以使泥浆泵、喷射管的浆液全部排出。

3.3.7 移动机具

上述过程施工完毕后，把钻机等机具设备移到新孔位上。

4 施工过程殊情况的处理

本水电站上游围堰高压旋喷防渗墙施工中出现过如下问题，后采取以下措施进行弥补，较好地完成了施工任务。（1）浆路被堵：在旋喷注浆过程中，送浆管路被堵，停止提升，立即用高压水进行冲洗至畅通；然后将喷杆下降原深30cm以下继续旋转；（2）孔口不返浆：采用降低提升速度或静喷工艺，增大浆液浓度，加入速凝剂等措施进行旋喷；（3）高喷中断后的处理：由于意外的原因造成高喷中断并报废，用钻机在原孔位重新钻孔，一直钻到出现水泥浆或水泥结石处再继续进行高喷；（4）大量漏浆的钻孔，在孔内加入适量的砂砾并直到返浆为止，或采用水玻璃―水泥浆液（水玻璃参量为水泥重量的3%~6%）快速凝堵住浆液漏失通道；（5）遇到喷管被抱住、卡住事故，记录事故位置，处理后重新将喷管下到事故位置以下30cm，继续旋喷施工；（6）遇到架空严重不返浆情况，采取先堵后喷的方式进行处理，保证施工质量。

5 施工质量控制

5.1 质量控制

旋喷桩防渗的质量控制的重点在于施工过程中进行控制，即对操作者和操作工艺在操作过程中的控制。工程质量控制实行施工单位自检和监理单位抽检的双控制，对重要工序：

喷杆下设深度，钻孔深度，注浆压力、提速、转速等全部实行技术、质量及监理人员旁站进行全程质量监督，并做好详细的记录。为确保工程质量，在施工中还做好以下几个方面的工作：

（1）建立质量管理组织机构

项目部成立以项目经理、技术负责人、质检工程师、专职质检员为一体的质量管理控制体系，其它各科室共同参与的全过程、全方位、全员的质量管理，在施工中及时总结，并不断提高施工质量，同时会同业主、监理、设计单位定期检查与抽查，形成上下齐抓共管的良好局面。

（2）建立各项质量管理制度

为确保工程质量，严格执行岗位责任制，技术档案管理制度等各项管理制度，使质量管理工作制度化、系统化、程序化。

（3）进行施工作业过程的技术交底，从技术层面上保证施工的质量。

5.2 质量检测

本水电站上游围堰高压旋喷防渗墙的质量检查采用钻孔检查。在已旋喷好的防渗墙中钻取岩芯来判断其固结整体性，并将所取岩芯做成标准试件进行抗渗实验，共取三组试块，

根据检测结果，渗透系数小于1×10-6cm/s，满足设计要求，取芯时应在高压喷射注浆结束28天后进行，保证桩体有一定强度和完整性。

6 结束语

本水电站上游围堰高压旋喷防渗墙进行一段时期的施工，施工质量达到设计的要求，围堰旋喷防渗墙的防渗效果很好，经受过特大洪水考验，满足主体工程、施工的需要，未出现旋喷防渗墙漏水的现象。