（广西宁铁建筑总公司 广西南宁 530003）
【摘要】高压旋喷桩技术是房屋建筑中十分重要的施工技术，其项技术的应用在建筑工程中具有显著优势。本文我们以某工程为例，总结此项施工技术的实施流程，并点明其工艺要点，从而确保房屋建筑工程的质量安全能够得到保障。
【关键词】房屋建筑；高压旋喷桩技术；施工；工艺流程；要点
一、建筑基础信息
1、工程概况
某房屋建筑工程总建筑面积约 45893.17m2，其中 1# 楼套型建筑面积 15178.32㎡，6# 楼套型建筑面积 13241.56㎡。1# 楼主楼基础超挖基坑底部外侧分别布置 141 根旋喷桩，旋喷处理从-12.05m（77.5m）位置开始，桩端处理深度为主楼基础基坑开挖面以下 3.5m，旋喷桩桩长为 5.8m；6# 楼主楼基础超挖基坑底部外侧分别布置158 根 旋 喷 桩 ， 旋 喷 处 理 从 -12.05m（77.5m）位置开始，桩端处理深度为主楼基础基坑面以下 3.5m，旋喷桩长 5.8m。采用三重管高压旋喷灌浆方法进行基坑帷幕隔水，单排设计，防渗帷幕轴线位于距地下室轮廓线约 1.20m 处。帷幕防渗施工地层为主楼基坑超挖部分绝对标77.5m下5.8m范围内土层，使 1#、6# 号主楼基础超挖基坑形成四周封闭系统
2、高压喷射灌浆施工参数选取
对于高压旋喷桩来说，其喷射灌浆是施工核心环节之一。而对于喷射灌浆来说，其相关工艺参数的选取是关键核心。正确地选取灌浆施工参数将有效地确保旋喷桩施工质量。本工程高压旋喷桩设计桩径 1.20m，孔距 0.9m，搭 接厚 度0.3m，根据施工经验选定施工工艺参数为：水压力控制在 32-35Mpa，水流量：70～75L/min，风压力：0.6-0.8Mpa，风流量：1.6～2.0 m3/min，水泥浆压力：0.5-0.7Mpa，水泥浆流量：70 -85 L/min，水泥浆比重：1.60-1.65，提升速度：5～12cm/min。
二、工程施工部署
工程旋喷桩施工采用三管法旋喷，为防止旋喷桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成相邻高喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作，围护桩内部按次序依次施工，具体施工顺序依据现场实际情况确定。
1、施工安排
根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况，东南场地和西北场地各采用 2 台地质钻机完成所有注浆孔的钻孔工作，采用 1 台旋喷机进行旋喷桩的施工。
2、资源配置计划
工程施工采用 2 班制，在施工中应各司其职、认真负责、相互协作、互相监督。 钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。 注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。 司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。
三、高压旋喷桩施工原理、流程及方法
1、原理
三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。 即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；于此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的，其加固直径可达800～2 000 mm。采用三管法旋喷，应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气；喷射时应先达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐渐提升注浆管，注浆管分段提升的搭接长度不得小于 100 mm；当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时，应立即停止当前桩的旋喷工作，并将旋喷管拔出并清洗管路。 三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射，除可延长喷射距离、增大切削能力外，也可促进废土的排除，减轻加固体单位体积的重量。
2、流程
为了有效地确保本工程旋喷桩施工质量，对其施工采取严格的工艺环节步骤进行。所采取的高压旋喷桩施工顺序为：清表整平地面“钻机定位”成孔、贯入注浆管“制备水泥浆液”“喷射注浆”拨管、清洗管路“移位”重复前步骤，最后完成余桩。
3、方法
施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固范围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩。结合工程实践，其具体的施工步骤为：（1） 钻机定位：钻机需平置于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，竖直度控制在 1.5%桩长内。（2）钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置。（3）制浆：本项目旋喷桩喷射注浆材料采用 P·O42.5 普通硅酸盐水泥，试桩时选取不同的水灰比，以确定最佳的旋喷效果。（4）试管：当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。（5）高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。（6）喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。（7）注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。（8）移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。
四、高压旋喷桩施工工艺要点
1、施工准备
①场地平整
正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下 2 m 以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。
②桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于 50 mm。
③修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生 10%～20%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。 沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。 沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
2、钻机就位
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在 10 mm以内，钻孔垂直度误差小于 0.3%；钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。
3、引孔钻进
钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后，开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
4、拔出岩芯管、插入注浆管
引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过 1 MPa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
5、旋喷提升
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。 喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。 为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转 10 s 左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。 钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量， 在桩底部 1.0 m 范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。 在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，调整旋喷参数。
6、钻机移位
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
五、质量标准及检查措施
1、高压旋喷桩技术施工检查
为了有效地确保高压旋喷桩的成桩质量，必须从施工前到施工结束整个施工过程都采取严格的施工检查。加强施工机械设备准备，钻机提升所用电动机应能保证钻杆顺利提升，钻杆旋转所用电机能保证钻杆顺利按正常匀速旋转，防止出现卡钻和堵管现象。作好材料准备和现场其它准备工作，对进场水泥作好检验，质量要满足试桩材料要求。现场所用搅拌桶、电动机及相关施工工具安装调试完好，比重仪、钢尺和垂球等检查仪器准备好，确保能顺利施工。加强施工过程控制，开钻前检查钻杆的垂直度和钻杆长度满足钻孔深度，孔底注浆稳定一段时间并由现场值班技术人员检查后才能上提，认真监督提升速度和旋转速度，确保整个施工处于可控状态。具体采取的施工检查措施如下：
①施工前检查。在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查。原材料的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；浆液配合比是否合适工程实际土质条件；机械设备是否正常，在施工前应对高压旋喷设备、地质钻机、高压泥浆泵、水泵等作试机运行，同时确保钻杆、钻头及导流器畅通无阻；检查喷射工艺是否适合地质条件，在施工前也应作工艺试喷，试喷在原桩位位置试喷，试喷桩孔数量不得少于2孔，必要时调整喷射工艺参数。施工前还应对地下障碍情况统一排查，以保证钻进及喷射达到设计要求。施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。
②施工中检查。对于旋喷桩施工中重点检查环节主要是表现在：钻杆的垂直度及钻头定位；水泥浆液配合比及材料称量；钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；喷射注浆时喷浆的压力、注浆速度及注浆量；孔位处的冒浆状况；喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；施工记录是否完备，施工记录应在每提升 1m 或土层变化交界处记录一次压力流量数据。
③施工后检查。旋喷桩成桩后主要对加固土体进行检查，包括：固结土体的整体性及均匀性；固结土体的有效直径；固结土体的强度、平均直径、桩身中心位置；固结土体的抗渗性。
2、成桩质量检查
①质量检验时间、内容
施工对喷射施工质量的检验，应在高压喷射注浆结束后 1 周，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。
②质量检验数量、部位
检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，对不足 20孔的工程，至少应检验2个点，不合格者应进行补喷。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。
③检验方法
旋喷桩的检验可采用钻孔取芯方法进行。钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度，及其抗渗能力。
参考文献：
[1]武新波. 浅谈高压旋喷桩施工工艺[J]. 科学之友（B版），2007，08：3-4.
[2]吴桂昌，张忠林 ，高凌云 ，刘书广. 高压旋喷桩施工工艺及技术措施[J]. 中国建设信息，2005，19：55-56.
[3]郭庆清，夏焰光. 深层粉砂土中高压旋喷桩施工工艺研究[J]. 人民长江，2009，05：69-70+106.
[4]符业晃，谢雄. 浅滩高压旋喷桩施工工艺初探[J]. 华南港工，2009，04：30-33.
[5]贺亮. 高压旋喷桩施工机理、施工工艺及检测要点[J]. 交通世界（建养.机械），2012，08：51-52.