某客運(yùn)專(zhuān)線車(chē)站旋噴法地基加固監(jiān)控要點(diǎn)

***客運(yùn)專(zhuān)線***站地基加固技術(shù)淺析摘要：***客運(yùn)專(zhuān)線深圳***站為我國(guó)第一座大型的客運(yùn)專(zhuān)線地下車(chē)站。為確保車(chē)站基坑施工過(guò)程中周邊建筑物的安全，為了防止基坑施工對(duì)周邊高層建筑的影響，應(yīng)采取地基加固措施，減少基抗施工引起的水土流失，為今后工程的設(shè)計(jì)與施工和周邊建筑物的安全控制提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：地下車(chē)站；旋噴法加固地基；施工工藝；控制措施1、工程概況***客運(yùn)專(zhuān)線深圳***站基坑的深度和寬度位居國(guó)內(nèi)前列，基坑周邊高層林立且距離基坑較近。該車(chē)站設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程為DKlll+025.81，設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程為DKll2+215.81，總長(zhǎng)1190m，最寬處為81.34m。車(chē)站兩側(cè)高層及超高層建筑眾多：東側(cè)為***中心廣場(chǎng)、***大酒店、**商務(wù)中心、***大廈；西側(cè)為***大廈、中鐵城大廈、***務(wù)大廈、**大廈、***大廈(見(jiàn)圖1)。圖1***車(chē)站平面圖為了防止基坑施工對(duì)周邊高層建筑的影響，減少基坑施工引起的水土流失,采取了旋噴法地基加固措施保證周?chē)ㄖ踩?旋噴法加固地基的基本原理旋噴法加固地基就是利用高壓泵(一般為15MPa一25MPa)把水泥系或水玻璃系漿液通過(guò)鉆桿端頭的特殊噴嘴，以高速水平噴入土層，噴嘴在噴漿液時(shí)，一面緩慢旋轉(zhuǎn)(20r／min)，一面徐徐提升(一般為15cm／min一30cm／min)，高壓漿液的水平射流，不斷切削土層，并使強(qiáng)制切割下來(lái)的土與漿液進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，膠結(jié)硬化后在噴射力的有效射程范圍內(nèi)形成一個(gè)直徑比較均勻，具有一定強(qiáng)度(0．5MPa～8.0MPa)的圓柱形、盤(pán)形、扇形等單一形狀或兩種形狀的綜合固結(jié)體。3分類(lèi)及形式旋噴法按使用機(jī)具設(shè)備的不同又可分為單管法、雙管法、三管法。(1)單管法用一根單管?chē)娚涓邏核酀{液，由于高壓漿液射流在土中衰減大，破碎土的射程較短，成樁直徑較小，一般為0.3m一0.8m。(2)雙管法用同軸雙通道二重注漿管復(fù)合噴射高壓水泥漿和壓縮空氣兩種介質(zhì)，以漿液作為噴射流，但在其外圍裹著一圈空氣流成為復(fù)合噴射流，成樁直徑達(dá)1．0m左右。(3)用同軸三管注漿管復(fù)合噴射高壓水流和壓縮空氣，并注入水泥漿液。由于高壓水射流的作用，使地基中一部分土粒隨水和所排出地面，高壓漿流隨之填充空隙。成樁直徑較大，可達(dá)1.0m一2.0m，但成樁強(qiáng)度較低(0.9MPa一1.2MPa)。按成樁形式可分為：旋噴注漿、定噴注漿和擺噴注漿。根據(jù)***火車(chē)站設(shè)計(jì)要求使用單管法旋噴注漿。4施工工藝1．鉆機(jī)就位：鉆機(jī)需置于堅(jiān)實(shí)平整的地方鉆桿對(duì)準(zhǔn)孔位中心，偏差不應(yīng)超過(guò)10mm。2.鉆孔與打管：可先鉆孔后下管，也可直接打管，由于本工程地下含有大塊礫石層，為防止卡鉆桿，必須先引孔，然后下管。在施工過(guò)程中要防止泥砂、水泥漿等堵塞噴嘴。鉆孔打管的深度要符合設(shè)計(jì)要求。3.試管：當(dāng)注漿管置于土層預(yù)定深度后，應(yīng)用清水試壓，看高壓設(shè)備與管路是否正常，這是確保高壓注漿連續(xù)施工的關(guān)鍵。4.高壓注漿作業(yè)：漿液的材料、種類(lèi)、配合比等要符合設(shè)計(jì)要求。高壓注漿自下而上連續(xù)進(jìn)行，注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。在注漿過(guò)程中，參數(shù)可隨土質(zhì)的不同而改變。參數(shù)不當(dāng)，會(huì)引起注漿量的增大。5.噴漿結(jié)束與拔管：噴漿由下面上至設(shè)計(jì)高度后，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié)束。拔管要及時(shí)，否則漿液凝固后難以拔出。6.漿液清洗：噴漿結(jié)束后，應(yīng)立即對(duì)高壓泵、輸漿管路及噴頭進(jìn)行清洗，以免漿液凝固后難以處理。5質(zhì)量控制措施1．檢查內(nèi)容：包括旋噴深度、旋噴樁徑、水泥漿的水灰比、旋噴樁強(qiáng)度均勻性等。2．質(zhì)量監(jiān)控措施：(1)旋噴直徑與設(shè)計(jì)要求和選用機(jī)具有關(guān)，一般單管法旋噴體直徑為0.3m一0.8m，雙管法旋噴體直徑為1.0m左右，三管法旋噴體直徑為1m一2m。(2)旋噴施工前應(yīng)將鉆機(jī)定位安放平穩(wěn)，旋噴管的允許傾斜度不得大于1％。(3)使用的水泥品種、標(biāo)號(hào)及添加劑的品種摻量必須符合設(shè)計(jì)要求。此外，還可根據(jù)需要加入適量的減緩漿液沉淀、緩凝、速凝、防凍、防蝕等外加劑。(4)水泥漿的攪拌宜在旋噴前一小時(shí)以內(nèi)進(jìn)行。相互兩樁的噴漿間隔時(shí)間表應(yīng)不少于48h，冒漿量應(yīng)控制在10％～25％之間，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，冒漿量少于20％為正?，F(xiàn)象，超過(guò)25％或完全不冒漿時(shí)應(yīng)查明原因，并采取相應(yīng)的措施。(5)旋噴施工的質(zhì)量檢查，可采取鉆機(jī)取樣、標(biāo)準(zhǔn)貫入、平板載荷試驗(yàn)及開(kāi)挖檢查等方法。旋噴體的深度、直徑、抗壓強(qiáng)度和透水性等必須符合要求。施工隊(duì)派一名施工員負(fù)責(zé)跟班進(jìn)行施工質(zhì)量管理，并作好施工記錄。嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范、施工方案及試樁確定的噴射壓力、流量、轉(zhuǎn)速、提升速度等參數(shù)進(jìn)行施工，需要修改試樁確定的參數(shù)時(shí)，應(yīng)征得監(jiān)理和設(shè)計(jì)的同意。6高壓旋噴樁的應(yīng)用實(shí)例6.1方案選擇根據(jù)該工程的地質(zhì)為近海相沉積，自上而下，分別為①層為素填土，厚1.2m一1.5m，②層為粉質(zhì)粘土層，厚度為7.6m一12.5m，③層為淤泥，厚度為2.2m一6.4m。以下為細(xì)沙、中沙、粗砂、礫石，走向?yàn)樽员毕蚰辖档?。地下水位較高。由于**大廈、***酒店等距離基坑很近，為避免基坑位移對(duì)高層建筑的不利影響，對(duì)***大廈、**酒店及港中旅大廈基礎(chǔ)外土體采用單管旋噴樁格構(gòu)式加固。6.2加固設(shè)計(jì)要求(1)旋噴樁直徑采用600mm，間距采用500mm，加固范圍進(jìn)入全風(fēng)化層，格構(gòu)式間距采用2.0m*3.0m。(2)初選旋噴樁技術(shù)參數(shù)根據(jù)本工程的地質(zhì)條件、樁徑要求和設(shè)備工況，初選旋噴樁技術(shù)參數(shù)如下：①漿材參數(shù)和水泥用量采用32．5R普通硅酸鹽水泥，可適當(dāng)摻加早強(qiáng)劑。水泥用量約為200-250kg／m。②噴射注漿參數(shù)旋噴采用廣州探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的xPZ-50型旋噴鉆機(jī)和高壓旋噴機(jī)施工。淤泥層噴射壓力為20MPa±2MPa，流量為65L／min，轉(zhuǎn)速為l8R/min一20R/min，提升速度為215mm/min±10mm／min。粗砂層噴射壓力為20MPa±2MPa，流量為65L／min，轉(zhuǎn)速為l8R/min一20R／min，提升速度為215mm／min±10mm/min。③旋噴體強(qiáng)度達(dá)到3.0MPa。6.3做好旋噴噴前的準(zhǔn)備工作旋噴前先將施工場(chǎng)地進(jìn)行清理平整，做好樁位放線工作，樁位放線偏差應(yīng)≤l00mm。將鉆機(jī)、高壓泵、配漿池、攪拌機(jī)等安排就位，將輸送管路連接好，水泥、添加劑、水電等等準(zhǔn)備妥當(dāng)，并檢查設(shè)備的運(yùn)行情況。6.4施工過(guò)程控制(1)施工成孔孔徑為75mm，成孔過(guò)程中經(jīng)常檢查旋噴管的垂直度，垂直度偏差在1％以內(nèi)。(2)水泥漿配制時(shí)嚴(yán)格控制水灰比，并經(jīng)兩道過(guò)濾后才能送漿旋噴。(3)旋噴過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制好噴射壓力、流量、轉(zhuǎn)速、提升速度，孔口冒漿量控制在20％以內(nèi)。高壓噴射注漿應(yīng)嚴(yán)格按試樁確定的技術(shù)參數(shù)施工，若冒口量超過(guò)規(guī)定值時(shí)則應(yīng)提高噴射壓力并適當(dāng)提高提升速度。若孔口完全不冒漿，則應(yīng)降低噴射壓力和減少提升速度。(4)在噴射施工中，拆卸鉆桿后重新進(jìn)行旋噴作業(yè)時(shí)，搭接長(zhǎng)度不少于200mm。(5)單樁完成噴射作業(yè)后，應(yīng)向樁孔內(nèi)回灌水泥漿直至樁孔內(nèi)水泥漿不再下沉為止。(6)認(rèn)真做好施工記錄，準(zhǔn)確記錄樁長(zhǎng)、噴射壓力、水泥用量旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、成孔成樁時(shí)間、冒漿情況等。6.5旋噴樁強(qiáng)度檢查施工結(jié)束后，經(jīng)過(guò)鉆孔抽芯取樣，旋噴體的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)定的強(qiáng)度要求。綜上所述，由于我們根據(jù)地基條件和業(yè)主的要求，對(duì)地基加固方案進(jìn)行了認(rèn)真的分析和比較，旋噴工藝參數(shù)符合地基條件和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，加上對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了充分的分析和準(zhǔn)備，從原料、設(shè)備、工藝參數(shù)、施工管理人員、質(zhì)量檢測(cè)等方面嚴(yán)格把關(guān)，從而保質(zhì)按時(shí)完成了加固工作，取得了預(yù)期效果，受到了業(yè)主的好評(píng)。7旋噴樁加固地基主要的質(zhì)量問(wèn)題及原因分析(1)鉆孔沉管困難，偏斜、冒漿量大出現(xiàn)這種情況主要是因?yàn)橛龅降叵抡系K物，地質(zhì)不均勻，地面不平、不實(shí)，鉆機(jī)垂直度偏差過(guò)大等。因此在鉆孔前一定要平整好場(chǎng)地，校正鉆機(jī)噴管的垂直度。遇到地下障礙物時(shí)能清除的要清除，不能清除的要采取移樁位的措施。冒漿過(guò)大，說(shuō)明壓漿量大于需求量，可采取減少噴射孔徑增大噴射壓力，適當(dāng)提高提升速度等措施。(2)固結(jié)體強(qiáng)度不均，出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象出現(xiàn)這種情況的原因有：施工中斷，旋噴時(shí)穿過(guò)較硬的粘性土層，旋噴的水泥漿與土壤的強(qiáng)制性拌合不充分，直接影響加固效果。拔管速度及注漿量未能配合好，造成樁身直徑大小不一，漿液有多有少。對(duì)策：1)旋噴前做壓水、壓氣試驗(yàn)，檢查設(shè)備各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和密封性能，保證旋噴過(guò)程中能連續(xù)注漿。配漿時(shí)必須過(guò)篩，過(guò)篩網(wǎng)眼必須小于噴嘴直徑，攪拌池的漿液要經(jīng)常翻動(dòng)，不得沉淀。因故中斷注漿時(shí)，要及時(shí)壓入清水，使泵、管、噴嘴內(nèi)無(wú)殘液。對(duì)易出現(xiàn)縮頸及底部不易檢查處，可進(jìn)行定位旋轉(zhuǎn)噴射或復(fù)噴，擴(kuò)大樁徑的辦法處理。拆卸鉆桿后重新進(jìn)行旋噴作業(yè)時(shí)，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)少于200mm。嚴(yán)格控制水灰比和漿液稠度，根據(jù)樁身的形狀、均勻性等及時(shí)調(diào)整噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、噴射壓力和噴射量。(3)固結(jié)體頂部下凹這主要是因漿液離析收縮造成的。對(duì)策：可采取挖出固結(jié)體頂部，重新灌注的辦法處理，或進(jìn)行二次注漿，二次注漿可采用無(wú)收縮或微膨脹性的材料。在云安某辦公樓加固工程中，單樁完成噴射作業(yè)后，向樁孔內(nèi)回灌水泥漿的做法也可有效地防止固結(jié)體頂部出現(xiàn)下凹。8旋噴法加固地基的特點(diǎn)及適用范圍旋噴法具有以下特點(diǎn)：提高了地基的抗剪強(qiáng)度，改善了土的變形性質(zhì)，使地基在上部結(jié)構(gòu)的作用下不產(chǎn)生破壞和較大沉降；能利用小直徑鉆孔旋噴成比孔大8倍一lO倍的大直徑固結(jié)體；可形成各種形狀的樁體，可制成垂直樁、斜樁、或地下連續(xù)墻并獲得需要的強(qiáng)度，可用于已建建筑物的加固而不擾動(dòng)附近土體，施工噪聲低，振動(dòng)小，可用于任何軟弱土層，可控制加固范圍，設(shè)備較簡(jiǎn)單，機(jī)械化程度高，材料來(lái)源廣，施工簡(jiǎn)便，操作容易，速度快，效率高，用途廣泛，成本低。旋噴法適于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、砂土、濕陷性黃土、人工填土和碎石土等地質(zhì)加固；可用于既有建筑和新建筑的地基處理，深基坑側(cè)壁擋土或擋水，基坑底部加固防止管涌與隆起堤壩的加固與防水帷幕等工程。旋噴法對(duì)含有較多大粒塊石、堅(jiān)硬粘性土及有機(jī)物含量較大、地下水流過(guò)大、噴射漿液無(wú)法凝聚的土體，不宜采用。參考文獻(xiàn)：[1]趙建夏，劉