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摘要：地基作为一个建筑工程的基础，地基的加固处理在整个建筑工程中有着重要的作用，是建筑工程后期质量安全的重要保障。笔者根据多年工作经验，结合实例阐述在地基加固中高压旋喷桩的施工质量控制存在问题，并提出解决措施，以供参考。
关键词：地基处理；旋喷桩施工；质量控制
Abstract: The foundation as a building project foundation, the reinforcement of the foundation in the whole building engineering has an important effect on construction engineering quality and safety of the late an important safeguard. According to the years of work experience, with examples in the foundation reinforcement of high pressure jet grouting pile construction quality control problems existed, the paper puts forward some measures for your reference.
Key Words: foundation treatment; jet grouting pile construction; quality control
中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：
高压旋喷桩是高压喷射注浆法地基处理中的一种，利用钻机等设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以大于2OMPa的压力把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，随后凝聚固结，形成一种新的有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等功能的半刚性水泥土桩。但是高压旋喷桩加固方法受地层土质影响较大，所以参数设置、控制措施不可出现差错，否则影响到桩径及承载力，下面通过实例着重介绍其控制要点。
1 工程概况
某建筑工程位于浏阳市区，上部建筑为12～14层框架剪力墙结构，下部基础采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)和高压旋喷桩处理，处理后采用筏板基础。其中高压旋喷桩设计桩径 500mm,总桩数784根，桩端持力层为灰岩，设计复合地基承载力特征值为68～290kPa不等，桩间距为1.6m×1.6m～3.0m×3.0m，单桩竖向抗压承载力特征值Ra=388kN。
2 施工质量控制
根据项目的合同文件、设计文件、国家及政府有关部门颁布的有关质量管理方法的法律、法规性文件和有关质量检验与控制的专门技术法规性文件对地基处理实施质量控制。此工程地基处理属于地下隐蔽工程，因此保证和控制施工质量十分重要。在施工过程中，不仅要投入大量精力，而且要以主动控制为主，被动控制为辅，两种手段相结合的动态控制方法，以保证施工质量。
2.1 高压旋喷桩质量控制点
主要控制点 一般控制项目
水泥及外掺剂质量、水泥用量、
桩体强度或完整性检验、地基承载力 钻孔位置、钻孔垂直度、孔深、
注浆压力、桩体搭接、桩体直径、
桩身中心允许偏差等
2.2 事前质量控制
首先必须要熟悉设计图纸，组织设计交底与图纸会审，认真编写施工组织设计(方案)。施工组织设计内容应包括以下几点：(1)施工平面图(标明桩位、编号、施工顺序、临时设施的位置、各种材料堆放点)；(2)确定施工机具和配套设备；(3)施工工艺及技术要求，人员组织、劳力计划及分工；(4)保证工程质量、安全的技术措施及保证体系；进度计划、材料计划。其次，应进行不少于2个试桩，以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜，核定选用的技术参数。再次，确定施工顺序，复核测量基线、水准点及桩位，检查施工场地所设水准点是否会受影响。沉管或导管应有明显进尺标记。最后，要严把材料质量关，没有达到合格标准的材料一律不允许进场。
2.3 旋喷桩试喷
高压喷射注浆方案确定后，应进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。现场试验、试验性施工目的是通过试喷检查桩位、核对地质资料，确定正式施工的技术参数，通过试喷检查注浆机械设备的运行状况是否完好、正常。
进行试喷时，要了解并掌握场地的土层情况，这对拟定高压喷射注浆的试喷工艺至关重要。拟定高压喷射注浆工艺的试喷方案，其主要工艺参数有：喷嘴直径与个数；浆液压力；注浆管的提升与旋转速度；不同土层的喷浆厚度；浆液配制水灰比及其外加剂的掺入量；各项材料的使用数量。
进行现场试喷时，试喷点的选择一般以土层中对喷射注浆效果(桩径、桩体强度、入土深度等)有较大影响的土层为主，对设计有特殊要求的工程应按设计要求处理；试喷完毕待桩体完全固结硬化后进行开挖，检查成桩形状与直径，并在桩体取试件进行室内强度试验，试验内容应根据设计要求的项目来确定；根据试喷后的效果检验与设计要求，再决定是否需要对试喷工艺进行局部修正，作为正式施工工艺交付实施；试喷数量一般为每一工程1～3个试桩，当有特殊要求或地层变化较大时应作适当调整；试喷时注浆机械设备应保持在完好状态下正常进行。
2.4 事中质量控制
施工过程中的质量主要从以下几个方面加以控制：(1)孔位：应专人负责孔位的防线定位工作，钻孔前需复核孔位，误差不得大于5cm。(2)钻孔和注浆管插入深度：钻孔时必须有钻孔深度记录。技术负责人要核对注浆管深度和钻孔深度是否相符，钻孔的垂直度必须等于或小于设计要求。(3)水泥浆浓度：用比重秤或比重计测定抽查拌制的水泥浆是否合乎设计要求。(4)冒浆的处理：一方面及时排运出冒浆，保持现场干净，或加以回收再灌入。另一方面可透过冒浆出现的时间、冒浆中含土的种类和数量，水泥的含量和冒浆的多少等现象，间接了解高压喷射注浆质量，这是在施工过程中调整高压喷射注浆参数的重要依据之一。(5)喷射方向、提升速度和旋转速度的控制：提升速度应匀速缓慢，并有专人抽查。若有仪器监测，则可实现自动化管理。(6)压力和流量的控制：當出现压力下降低于设计值和压力骤增超过设计值时，表明注浆管的状态有异常现象，或有漏浆的地方或是接头松动甚至脱落，或是堵管、堵孔等，必须立即停机检查，修复后应继续施工直至喷完一孔为止。
2.5 事后质量检测和评定
施工后检测是对旋喷桩施工质量的鉴定，作为施工验收的依据，一般在旋喷桩桩体强度达到检测要求时进行，检查的数量通常为旋喷桩总量的5%，对于整个工程应不少于3根。检测不合格者，应在不合格的点位附近，进行补喷或采取有效补救措施，然后再进行检测。检验点应选择有代表性的桩位、施工中出现过异常情况的部位及地基条件复杂可能对旋喷桩质量产生影响的部位；检查项目可以根据施工项目的用途确定。质量检测的主要方法有以下几方面：
(1)开挖检查。在现场按照设计要求做试验桩，检查旋喷桩的质量，旋喷桩灌注结束后7天或更长时间，对具有一定强度桩体的进行开挖，使桩体完全暴露，可以直接检查固结体的垂直度、形状、桩径、强度等。在加固工程中对加固用的桩体直接开挖，但不易开挖过深，开挖检查后，将开挖的土体恢复原状。
(2)钻孔取芯检测。钻孔检查主要是钻取旋喷固结体的岩芯，通过在已旋喷好的固结体中钻取岩芯，观察判断其固结整体性和固结体的长度，并将所取岩芯做成标准试件进行室内物理力学性质试验，以求得治理工程的强度特性，或检查其施工质量，鉴定其是否符合设计要求。
(3)室内试验。在设计过程中，先进行现场地质调查，并取得现场地基土，以标准稠度求得理论喷固体的配合比，在室内制作标准试件，进行各种力学物理性能的试验，以求得设计所需的理论配合比。在施工完成后，对桩身强度进行室内试验，以得到相关性的参数。
(4)低应变法。低应变法的理论基础为一维线弹性杆件模型为依据，利用应力波在遇到不同的波阻抗的情况下产生反射和透射检测桩身的完整性，判定桩身缺陷的程度和位置。
本工程旋喷桩784根，质量最终评定是在根据设计要求和质量检验评定标准基础上，结合对施工过程原始资料而进行综合评定。根据对复合地基的静载试验检测得出，所测两点极限承载力均大于600kPa，复合地基承载力平均值fspm=300 kPa，满足设计要求；同时采用FEI型基桩动测仪对328根基桩进行了低应变检测，优良桩占检测总数的98.6％，无不合格桩出现，表明桩身完整、施工质量良好。
3 工程施工质量控制体会
在本工程施工中，在施工到第100多根高壓旋喷桩时，发现喷嘴最大埋深达不到引孔深度的约占总施工量的50%(其中相差量小于0.5m的和相差量大于0.5m的各占一半)；喷嘴最大埋深等于或大于引孔深度的也约占50%。针对以上问题，为了确保工程质量，经相关单位商讨后认为可采取以下控制措施：
第一，对于喷嘴最大埋深不及引孔深度的差值大于0.5m，但喷长超过11m的；喷嘴最大埋深不及引孔深度的差值小于0.5m的已经施工的高喷桩可以不作处理。
第二，对将要施工的高喷桩采取以下几点处理方法：(1)当喷嘴埋深等于或大于引孔深度时可用原工艺要求施工；(2)当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值小于0.5 m时，改进原工艺要求施工。其理由是，原引孔深度是含有基岩取芯深度约0.3 m；使用的喷嘴是20°斜向下的。当孔底不提升大压力(32MPa)旋喷120s可获得喷远0.6 m左右，20°向下喷的结果已加深0.2 m；每退卸一节钻杆(2m)时复喷一回程，可形成竹节形态的桩；(3)当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值大于0.5 m且喷长小于llm的，必须重新引孔后再钻到位方可进行高喷；(4)当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值大于0.5 m，但喷长大于1lm的，采取每退卸一节钻杆(2m)时复喷一回程，形成竹节桩，增大摩阻力的方法处理。
4 结束语
高压旋喷桩是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，在施工过程中要加强质量控制，做好各项工作的管理，保证桩基质量。在实际施工应用中，高压旋喷桩虽然施工占地少、振动小、噪音较低，但是对环境容易造成污染，而且成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。
参考文献
[1]龚丕仁,付光强.高压旋喷桩质量控制的探讨[J].西部探矿工程,2009:(9).
[2]史茂新.旋喷桩在已有建筑地基加固中的应用[J].山西电力,2007(06).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：地基处理；旋喷桩施工；质量控制
Abstract: The foundation as a building project foundation, the reinforcement of the foundation in the whole building engineering has an important effect on construction engineering quality and safety of the late an important safeguard. According to the years of work experience, with examples in the foundation reinforcement of high pressure jet grouting pile construction quality control problems existed, the paper puts forward some measures for your reference.
Key Words: foundation treatment; jet grouting pile construction; quality control
中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：
高压旋喷桩是高压喷射注浆法地基处理中的一种，利用钻机等设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以大于2OMPa的压力把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，随后凝聚固结，形成一种新的有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等功能的半刚性水泥土桩。但是高压旋喷桩加固方法受地层土质影响较大，所以参数设置、控制措施不可出现差错，否则影响到桩径及承载力，下面通过实例着重介绍其控制要点。
1 工程概况
某建筑工程位于浏阳市区，上部建筑为12～14层框架剪力墙结构，下部基础采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)和高压旋喷桩处理，处理后采用筏板基础。其中高压旋喷桩设计桩径 500mm,总桩数784根，桩端持力层为灰岩，设计复合地基承载力特征值为68～290kPa不等，桩间距为1.6m×1.6m～3.0m×3.0m，单桩竖向抗压承载力特征值Ra=388kN。
2 施工质量控制
根据项目的合同文件、设计文件、国家及政府有关部门颁布的有关质量管理方法的法律、法规性文件和有关质量检验与控制的专门技术法规性文件对地基处理实施质量控制。此工程地基处理属于地下隐蔽工程，因此保证和控制施工质量十分重要。在施工过程中，不仅要投入大量精力，而且要以主动控制为主，被动控制为辅，两种手段相结合的动态控制方法，以保证施工质量。
2.1 高压旋喷桩质量控制点
主要控制点 一般控制项目
水泥及外掺剂质量、水泥用量、
桩体强度或完整性检验、地基承载力 钻孔位置、钻孔垂直度、孔深、
注浆压力、桩体搭接、桩体直径、
桩身中心允许偏差等
2.2 事前质量控制
首先必须要熟悉设计图纸，组织设计交底与图纸会审，认真编写施工组织设计(方案)。施工组织设计内容应包括以下几点：(1)施工平面图(标明桩位、编号、施工顺序、临时设施的位置、各种材料堆放点)；(2)确定施工机具和配套设备；(3)施工工艺及技术要求，人员组织、劳力计划及分工；(4)保证工程质量、安全的技术措施及保证体系；进度计划、材料计划。其次，应进行不少于2个试桩，以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜，核定选用的技术参数。再次，确定施工顺序，复核测量基线、水准点及桩位，检查施工场地所设水准点是否会受影响。沉管或导管应有明显进尺标记。最后，要严把材料质量关，没有达到合格标准的材料一律不允许进场。
2.3 旋喷桩试喷
高压喷射注浆方案确定后，应进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。现场试验、试验性施工目的是通过试喷检查桩位、核对地质资料，确定正式施工的技术参数，通过试喷检查注浆机械设备的运行状况是否完好、正常。
进行试喷时，要了解并掌握场地的土层情况，这对拟定高压喷射注浆的试喷工艺至关重要。拟定高压喷射注浆工艺的试喷方案，其主要工艺参数有：喷嘴直径与个数；浆液压力；注浆管的提升与旋转速度；不同土层的喷浆厚度；浆液配制水灰比及其外加剂的掺入量；各项材料的使用数量。
进行现场试喷时，试喷点的选择一般以土层中对喷射注浆效果(桩径、桩体强度、入土深度等)有较大影响的土层为主，对设计有特殊要求的工程应按设计要求处理；试喷完毕待桩体完全固结硬化后进行开挖，检查成桩形状与直径，并在桩体取试件进行室内强度试验，试验内容应根据设计要求的项目来确定；根据试喷后的效果检验与设计要求，再决定是否需要对试喷工艺进行局部修正，作为正式施工工艺交付实施；试喷数量一般为每一工程1～3个试桩，当有特殊要求或地层变化较大时应作适当调整；试喷时注浆机械设备应保持在完好状态下正常进行。
2.4 事中质量控制
施工过程中的质量主要从以下几个方面加以控制：(1)孔位：应专人负责孔位的防线定位工作，钻孔前需复核孔位，误差不得大于5cm。(2)钻孔和注浆管插入深度：钻孔时必须有钻孔深度记录。技术负责人要核对注浆管深度和钻孔深度是否相符，钻孔的垂直度必须等于或小于设计要求。(3)水泥浆浓度：用比重秤或比重计测定抽查拌制的水泥浆是否合乎设计要求。(4)冒浆的处理：一方面及时排运出冒浆，保持现场干净，或加以回收再灌入。另一方面可透过冒浆出现的时间、冒浆中含土的种类和数量，水泥的含量和冒浆的多少等现象，间接了解高压喷射注浆质量，这是在施工过程中调整高压喷射注浆参数的重要依据之一。(5)喷射方向、提升速度和旋转速度的控制：提升速度应匀速缓慢，并有专人抽查。若有仪器监测，则可实现自动化管理。(6)压力和流量的控制：當出现压力下降低于设计值和压力骤增超过设计值时，表明注浆管的状态有异常现象，或有漏浆的地方或是接头松动甚至脱落，或是堵管、堵孔等，必须立即停机检查，修复后应继续施工直至喷完一孔为止。
2.5 事后质量检测和评定
施工后检测是对旋喷桩施工质量的鉴定，作为施工验收的依据，一般在旋喷桩桩体强度达到检测要求时进行，检查的数量通常为旋喷桩总量的5%，对于整个工程应不少于3根。检测不合格者，应在不合格的点位附近，进行补喷或采取有效补救措施，然后再进行检测。检验点应选择有代表性的桩位、施工中出现过异常情况的部位及地基条件复杂可能对旋喷桩质量产生影响的部位；检查项目可以根据施工项目的用途确定。质量检测的主要方法有以下几方面：
(1)开挖检查。在现场按照设计要求做试验桩，检查旋喷桩的质量，旋喷桩灌注结束后7天或更长时间，对具有一定强度桩体的进行开挖，使桩体完全暴露，可以直接检查固结体的垂直度、形状、桩径、强度等。在加固工程中对加固用的桩体直接开挖，但不易开挖过深，开挖检查后，将开挖的土体恢复原状。
(2)钻孔取芯检测。钻孔检查主要是钻取旋喷固结体的岩芯，通过在已旋喷好的固结体中钻取岩芯，观察判断其固结整体性和固结体的长度，并将所取岩芯做成标准试件进行室内物理力学性质试验，以求得治理工程的强度特性，或检查其施工质量，鉴定其是否符合设计要求。
(3)室内试验。在设计过程中，先进行现场地质调查，并取得现场地基土，以标准稠度求得理论喷固体的配合比，在室内制作标准试件，进行各种力学物理性能的试验，以求得设计所需的理论配合比。在施工完成后，对桩身强度进行室内试验，以得到相关性的参数。
(4)低应变法。低应变法的理论基础为一维线弹性杆件模型为依据，利用应力波在遇到不同的波阻抗的情况下产生反射和透射检测桩身的完整性，判定桩身缺陷的程度和位置。
本工程旋喷桩784根，质量最终评定是在根据设计要求和质量检验评定标准基础上，结合对施工过程原始资料而进行综合评定。根据对复合地基的静载试验检测得出，所测两点极限承载力均大于600kPa，复合地基承载力平均值fspm=300 kPa，满足设计要求；同时采用FEI型基桩动测仪对328根基桩进行了低应变检测，优良桩占检测总数的98.6％，无不合格桩出现，表明桩身完整、施工质量良好。
3 工程施工质量控制体会
在本工程施工中，在施工到第100多根高壓旋喷桩时，发现喷嘴最大埋深达不到引孔深度的约占总施工量的50%(其中相差量小于0.5m的和相差量大于0.5m的各占一半)；喷嘴最大埋深等于或大于引孔深度的也约占50%。针对以上问题，为了确保工程质量，经相关单位商讨后认为可采取以下控制措施：
第一，对于喷嘴最大埋深不及引孔深度的差值大于0.5m，但喷长超过11m的；喷嘴最大埋深不及引孔深度的差值小于0.5m的已经施工的高喷桩可以不作处理。
第二，对将要施工的高喷桩采取以下几点处理方法：(1)当喷嘴埋深等于或大于引孔深度时可用原工艺要求施工；(2)当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值小于0.5 m时，改进原工艺要求施工。其理由是，原引孔深度是含有基岩取芯深度约0.3 m；使用的喷嘴是20°斜向下的。当孔底不提升大压力(32MPa)旋喷120s可获得喷远0.6 m左右，20°向下喷的结果已加深0.2 m；每退卸一节钻杆(2m)时复喷一回程，可形成竹节形态的桩；(3)当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值大于0.5 m且喷长小于llm的，必须重新引孔后再钻到位方可进行高喷；(4)当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值大于0.5 m，但喷长大于1lm的，采取每退卸一节钻杆(2m)时复喷一回程，形成竹节桩，增大摩阻力的方法处理。
4 结束语
高压旋喷桩是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体，在施工过程中要加强质量控制，做好各项工作的管理，保证桩基质量。在实际施工应用中，高压旋喷桩虽然施工占地少、振动小、噪音较低，但是对环境容易造成污染，而且成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。
参考文献
[1]龚丕仁,付光强.高压旋喷桩质量控制的探讨[J].西部探矿工程,2009:(9).
[2]史茂新.旋喷桩在已有建筑地基加固中的应用[J].山西电力,2007(06).
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。