高压旋喷桩在基坑开挖支护施工中的应用

发表时间：2018-05-09T13:46:02.890Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第2期 作者： 王继锋

[导读] 本文主要分析了高压旋喷桩在基坑开挖支护施工的具体的应用，明确了应用的方法和应用的对策。

山东正元地质资源勘查有限责任公司 山东济南 250000

摘要：本文主要分析了高压旋喷桩在基坑开挖支护施工的具体的应用，明确了应用的方法和应用的对策，提出了应用的环节和各个环节的重点，希望可以为今后的施工带来参考。关键词：高压旋喷桩，基坑开挖，支护施工

前言

在当前高压旋喷桩在基坑开挖支护施工的过程中，一定要明确施工的方法，应用的措施以及应用的方式都是极为关键的，明确这些要素才能真正提高应用的效果。

1、高压旋喷桩与基坑开挖支护

高压旋喷注浆工程，是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，利用高压脉冲泵使水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头向四周以高速水平喷入土体，其加固范围就是以喷射距离加上渗透部分或压缩部分的长度为半径的圆柱体。旋喷成桩时，钻杆一面以一定速度（20r/min）旋转，一面低速（15～30cm/min）徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固。在旋喷动压、离心力和重力的共同作用下，在横断面上土粒按质量大小有规律的排列起来，小颗粒在中部居多，大颗粒多在外侧或边缘部分，形成了浆液主体、搅拌混合、压缩和渗透等部分，经过一定时间胶化硬结后即在地基中形成直径比较均匀且具有一定强度（0.5-8.0Mpa）的圆柱体（即旋喷桩）。利用该原理，将无数个圆柱体交错相切连成一体，称为一道墙体，在防水工程中形成一道止水帷幕，称之为防渗墙，将地下水阻止于所建地下工程之外。 1.1高压旋喷桩

是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻到预定深度的土层，以20~4OMPa的压力把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层。被破坏的土颗粒，较细者随浆液或水冒出地面，其余土粒在射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量大小重新排列，凝固后便在土中形成一个固结体，高压喷射注浆法是在灌浆法的基础上，应用高压水射流切割技术发展起来的一项新的地基处理技术。高压旋喷桩的作用原理：高压旋喷桩是经过高压发射装置，生产高能量的浆液，通过特定形状的喷嘴，发射高速液体对土体进行冲压和切削作用，对于某一定口径的旋喷装置来说，浆体压力越大，出口处流速和流量越大，对旋喷成桩效果来讲，流量越大，成桩效果越好。当喷射的压力更高、喷嘴直径越大时，高压喷射注浆的直径及强度越高。旋喷流体对土层的作用，最直接的作用就是对土层产生冲击和切割作用，使得下层土体被劈裂和冲散，在动力的作用下破坏土体结构，带动周边土体与水泥浆的掺合。高压旋喷时，由高速水泥浆流对土体产生冲击和切割破坏，在其效应范围内，土层中颗粒经反复流动，大小不同粒径的颗粒逐渐离析，小颗粒被泥浆流带至桩顶层，较大颗粒则留在下层与水泥浆混合；由于旋喷作用，土层中水平方向的土颗粒受到重力与离心力两个方向力的作用，所以下层颗粒中较大粒径的颗粒分布在桩的边缘，较小者集中在桩体中心；在喷射注浆凝结区域以外，高压喷射可以促使浆液渗入土体形成渗透凝结层，当渗透凝结层形成，在渗透性弱的土层中发生渗透困难时，高压射流将对临近凝结层的浆体产生挤压，形成浆皮层。高压旋喷桩可以对地基土加固硬化，提高了地基土的强度。 1.2基坑开挖支护

为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡基坑支护、加固与保护措施。基坑施工必须进行临边防护。深度不超过2M的临边可采用1.2M高栏杆式防护，深度超过2M的基坑施工还必须采用密目式安全网做封闭式防护。临边防护栏杆离基坑边口的距离不得小于50cm。基坑开挖支护工程特点：基坑支护工程是个临时工程，是多种复杂因素交互影响的系统工程，不同区域地质条件其特点也不相同，由于基坑支护工程造价高，开工数量多，是各施工单位争夺的重点，又由于技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。由于岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的不均匀性，复杂性，勘察时所测得的数据很难代表土层的整体情况，给基坑支护工程的设计和施工增加了难度，因此，要做好基坑开挖支护工程，必须要对其土质进行加固，在施工中，对于基坑开挖支护，通常应用高压旋喷桩来进行防护加固。 2、高压旋喷桩施工检查

高压旋喷破坏土层的机理在理论上尚未探明，目前对高压旋喷注浆破坏土层的描述形成多种理论学说，如气蚀破坏作用、冲击作用、动压力作用、脉冲负荷引起的疲劳破坏作用、水楔作用等，但大部分学说尚停留在假说阶段。其中，拉伸-水楔破岩和密核-劈拉破岩学说在研究中获得较多的认可。

检查高压旋喷桩的完整性是有效地确保整个工作顺利的基础，包括三个阶段的检查：施工前检查，施工中检查，以及施工后检查。对整个施工设备进行定期的维护与清理，使得整个机械设备在使用过程中顺利地运作，防止因为机械设备的维护不当所造成的整个钻孔阻塞以及管道阻塞的情况。在施工前，准备好一系列所要使用的原材料，根据项目的需求选择相应型号的水泥，保证水泥的质检合格。同时，对施工工作进行中所需要的搅拌桶以及电动机等装置进行调试，保证比重仪以及垂直球，钢尺等工具的精准性，加强整个施工设备的管理工作。在进行施工工作前，对整个钻杆的高度以及倾斜度进行检测，使整个注浆工作保持稳定。具体步骤： 2.1施工前检查

施工前是整个施工技术的设备质量保证，对于整个施工工作所需要的原材料，包括水泥等进行完整检测，对于整个水灰比进行完整的检验。同时，对于施工设备的精准性以及旋转位置进行调试，保证在整个施工工作中装置的完整性。对于施工所需要的高压旋喷桩以及钻机，泥浆泵等进行试运行，检查是否存在问题，保证整个钻杆以及钻头能够顺利地完成工作。在进行施工前，可以对施工环境进行安全性检查，保证整个施工环境符合最初项目设计的要求。 2.2施工中检查

施工中的检查主要体现在以下几个方面。对于整个施工过程中的重要环节进行检查，包括整个钻杆的倾斜度以及放置的水平面，对于

钻头进行精确的定孔工作。把水泥与水分的比例按照精确的方法进行计量，维持整个钻机在运作过程中的转速。实时测量压力所喷出的水泥的压力大小，观察地面的冒浆情况，保证整个施工过程的记录完整性。施工记录以土层的变化作为依据进行记录。 2.3施工后检查

施工后的检查是指对整个注浆工作的完成状况进行检查，包括对于整个固定后的土体的整体情况以及均匀情况进行排查，土体的大小以及强度，直径，位置等。

高压旋喷桩具有很强的生命力和广阔的市场前景，工程技术人员应根据地质情况和工程实际情况进行合理设计、应用。其参数可通过试验确定，施工过程中应严格按设计参数进行施工，不得偷工减料，否则会达不到加固效果，满足不了设计要求；并造成高压旋喷桩这一工艺不能适应工程工作的要求而遭到市场淘汰。因此，认真学习高压旋喷桩的工艺就显得尤为重要。确保工艺流程中的每道工序的具体实施是确保整个工程质量的重要举措，也是高压旋喷桩得以生存的唯一途径。 3、结束语

综上所述，要想提高高压旋喷桩在基坑开挖支护施工技术水平，就要明确施工的技术要点，对于施工技术的方法，也要明确掌握，本文进一步总结了高压旋喷桩在基坑开挖支护施工的方法和技术，可供今后参考。参考文献：

[1]王宗鸣.基坑支护施工技术在某综合楼建筑工程中的应用[J].价值工程.2017（11）：56 [2]蔡琴芳.高压旋喷桩在基坑工程中的应用[J].科技传播.2017（07）：09