1、1浅谈新二重管法高压喷射注浆技术质量控制要点摘 要：高压喷射注浆法通过高速喷射流切割土体并使水泥浆液与土体搅拌混合，形成水泥加固土恰好弥补了传统注浆法的不足。由于喷射流形成的加固体形状灵活，适用于多种加固要求，因此，高压喷射注浆法开发成功之后，在世界范围内得到很快的传播。本文就以某深水港工程旋喷桩地基加固项目为例，简单介绍其质量控制要点。 关键词：二重管 高压 质量控制 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
2、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 1100mm，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22.0MPa，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 2
3、m（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 2mm 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，
4、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 33 . 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
5、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%
6、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 1012r/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 3335Mpa，按 1012cm/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
7、设计，停浆面为地面以下 1.0m。 4.工程检测情况 428 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
8、，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。 本工程施工前期为 24 小时连续作业，由于施工速率较快，旋喷桩施工过程的高压气体聚集后对土体产生挤压作用，使承台结构向海测产生少量位移。后经对桩位、施工速率调整控制，按 1 根/台天的速度施工，基本消除了上述影响。说明只要控制好旋喷施工速率，其施工过程对周边的影响也是可以控制的。 三期工程（二阶段）水工接岸结构 718 承台对应的后方陆域布置了 6 个测斜孔，其中 3 个测斜孔在旋喷桩桩身内，通过对监测数据分析、比较，当旋喷桩强度达到 28 天龄期后，后方陆域开始振冲、堆载施工，旋喷桩桩身内的 3 个测斜孔基本无海测位移，可以判定旋喷桩形成的地下连续墙体具有一定的竖向刚度，能起到抵抗土体侧向变位的作用。 5从旋喷桩取芯检测的 28 天无侧限抗压强度结果分析，因各土层土体性质上存在较大差异，旋喷桩水泥土的强度亦存在较大离散性，最高强度达到 12.4MPa，最低强度仅为 1.92MPa。因此，要求在今后的施工中应进一步优化工艺参数，以满足工程的需要。
