監(jiān)理工程師：高壓旋噴樁質(zhì)量控制的探討
來源：發(fā)布時間：2008-12-15 15:19:24
摘要：通過對高壓旋噴樁質(zhì)量控制要點的介紹，著重探討在不同地層控制旋噴直徑和成樁質(zhì)量的具體措施，以及在工序管理中的注意事項。
關(guān)鍵字：旋噴樁 施工參數(shù) 質(zhì)量控制
一．高壓旋噴樁概述
高壓旋噴樁是高壓噴射注漿法地基處理中的一種，就是利用鉆機等設(shè)備，把安裝在注漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，用高壓泥漿泵等裝置，以20Mpa左右的壓力把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時借助注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運動，使?jié){液把從土體上崩落下來的土攪拌混合，經(jīng)一定時間的凝固，便在土中形成圓柱狀的固結(jié)體，與周圍土共同承受荷載。
由于該方法利用高壓流噴射成樁，受地層土質(zhì)影響較大，若參數(shù)設(shè)置、控制措施不當，勢必影響到樁徑及承載力，下面通過實例，著重探討其控制的要點。
二．工程概況及地質(zhì)情況
在建的濮陽建海工貿(mào)大廈，場地位于濮陽市區(qū)北部。主體十二層，框剪結(jié)構(gòu)，主樓地基處理采用高壓旋噴樁，以第6層粉砂作為樁端持力層，樁入土深度要求10.22米，空噴4.22米，實噴6.0米，主樓共布樁904根，設(shè)計樁徑600mm，樁距1.1米滿布，要求處理后復(fù)合地基承載力標準值達到300Kpa.地質(zhì)情況：整個場地主要由第四系沖、洪積物組成，上部②-⑤層埋深7.6米左右為全新統(tǒng)近期形成的新近堆積的粉土、粉質(zhì)粘性土；中部⑹-⑼層為全新統(tǒng)時沉積的粉砂、粉細砂、粉質(zhì)粘土、粉土；下部為更新統(tǒng)細砂層，設(shè)計樁端進入第⑹層粉砂層。
三．施工參數(shù)的選定
本工程選用了目前較先進的PH-5C型液壓鉆機，配套BW120/30型高壓泵，采用單管法施工，鉆桿直徑φ114，采用一個噴嘴，直徑φ3mm.該套設(shè)備機動靈活，易于操作，各種性能滿足工程需要。
結(jié)合地質(zhì)情況，施工前選用了三種不同的施工參數(shù)進行了試樁，試樁結(jié)束后，開挖檢查，根據(jù)開挖檢查結(jié)果，綜合確定了工程樁施工最佳參數(shù)如下：1.成孔：空樁部分4檔下鉆，4.2米（樁頭處）以下3檔下鉆，7.6米換漿，樁底脫檔30秒，提鉆噴漿2檔；2.復(fù)噴：下鉆3檔，提鉆1檔，復(fù)噴樁頭下3米范圍；3.壓力：清水壓力10Mpa，噴漿壓力22Mpa；4.水灰比：1：1 5.每米水泥摻量：240kg.
四．質(zhì)量控制概述
�。ㄒ唬┰摴こ痰氖┕すに嚍椋恒@機就位→清水壓力鉆進成孔→旋噴成樁→樁頭以下3米復(fù)噴→成樁→移動鉆機，進行下一樁體施工。
（二）參數(shù)設(shè)置的要點由于該工程的土質(zhì)種類、密實度有明顯差異，若只采用單一固定的旋噴參數(shù)，勢必造成直徑不勻的樁體，將嚴重影響承載力，因此根據(jù)本工程地質(zhì)報告提供的資料，結(jié)合試樁開挖檢查的情況，選用不同的施工參數(shù)，用于處理不同地層土質(zhì)情況中的成樁。
�。�1）提升速度的設(shè)置在整個樁長范圍內(nèi)設(shè)置了三種：一是為了增加樁的端承力，在樁底部脫檔旋噴30秒，即鉆桿原位旋轉(zhuǎn)噴漿不上升，以增加此部位的攪拌效果和擴大樁體的直徑，形成樁底盤，二是采用2檔提鉆，正常成樁；三是在樁頭以下3米范圍復(fù)噴提鉆時采用最慢的1檔提鉆上升，增加樁體的密實度，因為樁頂以下3米范圍將承受較大的荷載，加強此處樁體的質(zhì)量對發(fā)揮樁體的承載力起關(guān)鍵作用。
（2）泵壓的設(shè)置根據(jù)噴射機理，在鉆桿下鉆時采用10Mpa的清水壓力，一方面防止堵噴嘴，另一方面對土體進行第一次噴射，使土體成為混合液，減小噴漿時土體的阻力，以利于漿液充分攪拌，增加樁體的強度；噴漿采用22Mpa的壓力，是因為在4.2米樁頭處土質(zhì)為粉質(zhì)粘土，土質(zhì)較硬，泵壓小不易保證樁徑，故選此壓力值，達到保徑的目的。
�。�3）復(fù)噴的設(shè)置由于在4.2米處有一層較硬粘土層，在施工措施上采用了降低旋轉(zhuǎn)和提升速度的方法，同時對此段進行快速下鉆，慢速上升的復(fù)噴工藝，此工藝正好與保證樁頂質(zhì)量而采用的復(fù)噴措施相同，達到一舉兩得的效果。
�。ㄈ┦┕すば蚩刂埔c
�。�1）定位：鉆機就位時先使鉆頭對準樁位標志中心，然后進行鉆桿的雙向調(diào)平，之后，再次調(diào)整對中，最后再精確調(diào)平。垂直度誤差不超過1.5%，對中誤差小于2cm.
�。�2）鉆進操作：由于在樁身不同深處采用了不同的泵壓、上升和下鉆速度，所以操作人員應(yīng)熟悉操作工藝，嚴格按深度記錄儀上顯示的深度采用不同的參數(shù)進行控制。
�。�3）送漿與鉆進配合：司泵與司鉆密切配合，并建立合理的聯(lián)絡(luò)信號，司鉆與司泵均要求熟知施工工序及參數(shù)，要求鉆進與送水（灰漿）同步，前后協(xié)同動作，一氣呵成。司泵隨時注意泵壓的調(diào)整和異常情況，送水與送灰漿切換迅速，保持送液的連續(xù)，司鉆注意鉆進時的冒漿情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即采取有效措施，這是成樁質(zhì)量控制的關(guān)鍵，應(yīng)予以特別注意和加強管理。
�。�4）灰漿的制作：選用優(yōu)質(zhì)425#普硅水泥，水灰比1：1，根據(jù)每根樁的灰漿用量，提前制作，并經(jīng)充分攪拌，攪拌時間少于15分鐘的不得使用，超過初凝時間的漿液也不得使用；灰漿經(jīng)過兩道過濾網(wǎng)的過濾，以防噴嘴發(fā)生堵塞；抽入儲漿桶內(nèi)的灰漿要不 停地攪拌。
�。�5）開挖檢查：為掌握施工參數(shù)在各個區(qū)域內(nèi)適用情況，在地質(zhì)探孔代表區(qū)區(qū)域內(nèi)均開挖4.5米至樁頭處進行實測實量，以便對施工進行動態(tài)管理，這是保證施工質(zhì)量的一道重要工序，它可以很直觀地反映樁體施工情況，以便隨時調(diào)整參數(shù)，它雖不屬施工工藝內(nèi)容，但應(yīng)把它做為一道必不可少的工序，一項質(zhì)量保證措施予以充分重視。
五．效果檢驗該
工程于2000年5月26日正式施工，6月18日正式完工，歷時22天，全部完成904根樁的施工任務(wù)。在施工過程中共開挖10根樁進行樁頭質(zhì)量的自檢，均末發(fā)現(xiàn)異常情況。
化學(xué)工業(yè)部（鄭州）基礎(chǔ)工程研究檢測中心于2000.8.7——8.17對此復(fù)合地基進行了靜載試驗檢測，所測兩點極限承載力均大于600kpa，得出復(fù)合地基承載力平均值為fspm=300Mpa，滿足設(shè)計要求；同時采用FEI型基樁動測儀對362根基樁進行了低應(yīng)變檢測，優(yōu)良樁占檢測總數(shù)的98.6%，無不合格樁出現(xiàn)，表明樁身完整、施工質(zhì)量良好。
六．結(jié)束語
本工程地基采用高壓旋噴樁復(fù)合地基，與其它樁基處理方案相比，可節(jié)約投資近三分之一，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益，證明是成功的。
通過對高壓旋噴樁施工過程的介紹，我們可以認識到其技術(shù)性較強的特點，對于不同的地質(zhì)情況一定要進行合理的參數(shù)設(shè)置，并且加強各項工作的管理，提高操作者的素質(zhì)，施工中調(diào)動各種因素參與管理，是工程成功的保證條件，而技術(shù)參數(shù)的設(shè)置和嚴格的工序管理，是保證樁基質(zhì)量的關(guān)鍵。
