加筋旋噴樁在深基坑中的應用

楊偉俠

摘要：依據(jù)施工現(xiàn)場地質和環(huán)境情況選定某基坑加固方案，即加筋旋噴法，闡述了其施工工藝。實踐證明所選方案為后續(xù)施工提供了保障，該方案非常適于城市場地狹窄地段的基坑加固。

關鍵詞：深基坑;地基加固;加筋旋噴樁

1 概況

擬建某廣場基坑位于某市文化路與金水大道交匯處，原為某市體育場，地勢平坦，環(huán)境特殊，交通便利。因基坑已經開挖，基坑周邊場地狹小，基坑開挖深度為7.0m，局部加深為9.7m，水位在地面下8.5m，因此，在基坑開挖和地下室施工時，必須預先做好基坑支護加固，以防止流砂造成基坑破壞。

1.1 支護方案選定

基坑支護的方案有多種，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，因地制宜，從安全、環(huán)境、經濟等方面分析、優(yōu)選。大部分采用土釘墻支護。

1.2 工程地質特征和水文地質條件

（1）雜填土：顏色為褐色、黃褐色、黃色、青灰色，主要由碎磚，白灰渣等建筑垃圾和粘性土、污染土混雜而成，土質不均勻，松散～稍密，厚0.8～3.20m。（2）粉質粘土：黃色、淺黃色，以粘粒、粉粒為主，濕，可塑，厚度0.5～4.20m。（3）中砂：黃灰色、灰白色。以中砂為主，中上部常見細砂薄層，稍濕，松散，厚度0.6～2.30m。（4）粗砂：黃灰色、棕黃色，礦物成分主要為石英、長石，稍濕，松散，厚度0.4～1.8m。（5）卵石：黃灰色，以卵礫石為主，稍濕，中密厚度不甚穩(wěn)定，層厚0.60～2.60m。

地下水為河谷砂礫卵石層潛水，地下水位埋深&5m以下，主要接受大氣降水及漢江水補給，水文地質條件簡單。

2 設計方案分析對比

（1）若用鉆孔樁，雖然效果較好，但受場地所限，機械設備無法就位，施工周期長。故鉆孔樁方案不宜采用。（2）如選用挖孔樁，成孔較困難，由于地下水豐富，漏砂嚴重，無法施工，只能通過注漿止水護壁才能順利施工，施工難度大，成本高。（3）如果選用靜壓樁，由于基坑周圍已經開挖，無作業(yè)面，設備無法到位，也不宜采用。

綜上所述，筆者建議采用加鋼管高壓旋噴注漿加固的方案。

3 加筋旋噴樁設計

由于場地的局限性（西側北部及北側連鉆孔灌注排樁都無法施工），不能采用擺噴或三層管旋噴工法。采用靜壓注漿無法控制水泥漿液的擴散半徑，容易造成水泥漿液的浪費，成本大大增加。

選用單管高壓旋噴工法，就可以克服以上困難。因為該工法相對簡單，施工快捷，對周圍環(huán)境干擾小;同時，單管高壓旋噴所形成的旋噴體有一定的剛度，可以作為支承支護結構的一部分，維護基坑的穩(wěn)定，也可以改善施工條件。在確保安全的前提下，該法尚屬經濟。

鑒于以上原因，最終選擇的基坑支護方案為：基坑內側布置旋噴孔，間距為600～700mm。且在旋噴工作完成后在水泥漿液沒有初凝之前加入Φ48mm的鋼管作加勁筋。

基坑支護關鍵是旋噴施工，其施工工序流程為：單管高壓旋噴樁布孔→單管高壓旋噴成孔→單管高壓旋轉噴漿→回填封孔→成樁驗收→特殊情況處理。

單管高壓旋噴設計參數(shù)：

單管高壓旋噴施工的設計參數(shù)為：樁徑300mm;樁間距600～700mm;樁深7m;旋噴壓力是20±2Mpa;注漿量60～120L/min;水泥漿水灰比1;旋噴旋轉速度20～30r/min;旋噴提升速度20～30cm/min;樁身強度1～2Mpa。

4 加筋旋噴樁的施工

（1）施工準備。施工前測放軸線，將鉆機安放在雙排架上并應保持垂直，施工時旋噴管的允許傾斜度≯1.5%。（2）鉆孔。旋噴施工鉆機的就位與設計孔位偏差≯20mm。（3）驗收。鉆孔達到設計深度后，經過有關部門人員驗收孔深與孔徑。（4）下噴漿管。鉆孔驗收完后下人底部帶有噴嘴的鉆具到設計孔深，下噴漿器具與鉆孔兩道工序可以合二為一，即鉆孔完成時插管作業(yè)同時完成。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴或下管困難，可以邊噴水邊插管。（5）配料、攪拌漿液。按設計水灰比1進行單桶配料并制成均勻漿液，經過過篩程序，以防粗顆?；烊溯敐{管而堵塞噴嘴。（6）旋噴成樁。當帶有噴嘴的鉆具下到設計孔深和水泥漿液制好后，開始送漿并旋轉，待送漿量穩(wěn)定后在旋轉的同時開始提升，噴管的旋轉速度控制在20～30r/min，提升速度控制在20～30cm/min，遇地層變化時上述參數(shù)應做相應調整。作業(yè)人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、壓力、旋轉與提升速度。同時做好施工記錄。當上述工作完畢后，應進行簽字確認。并將注漿管等機具設備沖洗干凈，管內機內不得殘存水泥漿。至此一個單管旋噴樁施工結束，下入Φ48鋼管，移至下一孔位進行重復工作。（7）特殊情況處理。在施工過程中，當冒漿量>20%或完全不冒漿時，應查明原因和采取相應措施。

①返漿量過大，主要是注漿量大所致，可采取提高噴射壓力，適當縮小噴嘴孔徑、加快提升和旋轉速度的方法解決。②不返漿，一般是漏漿或地層孔隙大，可分析原因，漏失的采用加大水灰比并摻人適量速凝劑堵漏;孔隙大的選用加大注漿量的方法，具體采用復噴或間隔注漿法處理。

5 工程施工及質量保證措施

（1）孔位垂直度允許偏差按規(guī)范要求。（2）施工中，嚴格按設計要求的水灰比配置水泥漿液。（3）施工過程中，若發(fā)現(xiàn)異常，檢查是否斷樁錯位，樁頂凹陷等不足現(xiàn)象，應做好記錄并及時復打或補打。

6 結語

（1）高壓旋噴處理軟弱地基適用于地層中含軟弱夾層，較其它施工方法（如鉆孔樁、挖孔樁、靜壓樁等），施工費用低，工期短。（2）高壓旋噴樁施工時，由于有部分土體被置換，有利于周邊土體加固，使周圍土體得到加固，強度提高。（3）經過旋噴注漿，使周圍土體由松散到固結，有利于基坑穩(wěn)定。（4）進一步探索和積累不同地區(qū)，不同土質條件的旋噴樁施工工藝和與之配套的施工參數(shù)以及施工管理方法和施工質量檢測方法是非常必要的。（5）實踐證明，單管加筋高壓旋噴施工具有施工簡單、效率高，不需要開挖就可以處理隱蔽工程等特點，因而適用于城市深基坑支護加固，值得進一步推廣與應用。

參考文獻

[1]彭振斌.注漿工程設計計算與施工[M].武漢：中國地質大學出版社，1997.