高压旋喷在抗滑桩施工中的应用

　　摘要：高压旋喷灌浆技术在水工建筑物围堰防渗工程中已得到广泛应用。以马关县南捞乡滑坡治理抗滑桩工程为例，介绍高压旋喷灌浆在马关县南捞乡滑坡治理抗滑桩工程中的应用，着重叙述涌水、流沙地质条件下高压旋喷的施工方法。

　　关键词：高压旋喷灌浆,施工方法,抗滑桩

　　一、工程概况

　　马关县南捞乡滑坡治理工程地质条件较差，抗滑桩岩层在7米段开始，岩层为强风化花岗片麻岩，岩性为粉土，有渗水，较为松散，局部软塑，岩层在地下水的作用下发生坍塌形成流沙，造成12#至28#抗滑桩开挖工作无法继续施工的主要原因。

　　施工单位采用了钢筋超前锚杆、短开挖、强支护以及桩内集中降水等常规施工方法，其施工效果并不理想，施工安全无法保证，开挖工作停滞不前。

　　针对以上流沙成因机理，提出以下施工措施：对于地下水、流沙层松散、软塑等问题采取高压旋喷灌浆工艺，以改善地层条件，为施工开挖创造条件。

　　二、施工方法及原理

　　1、目的及原理

　　通过对抗滑桩四周进行高压旋喷灌浆，目的在于改善岩层的地质条件，增强开挖围岩的强度，防止抗滑桩开挖过程中继续坍塌，保证施工安全及进度。

　　高压旋喷灌浆适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地基或填筑体内的防渗工程，它的原理是通过高压泵形成的高速液流直接冲击、切割、破坏、剥蚀地层，而灌注的水泥浆与被破坏的地层土石颗粒之间发生充分的强制性掺搅混合，充填挤压，移动包裹，至凝结硬化，从而构成密实、强度大的混凝土连续墙。

　　2、孔距的确定

　　孔距是影响连续墙质量和造价的重要因素,因此选定合适的孔距非常重要。参考类似地质条件的实际经验,选定孔距为≦1.0m。 钻孔布置图如下(图中尺寸单位为：cm)

　　3、钻孔及灌浆设备要求

　　使用HT-150型地质钻机结合套管进行高喷引孔钻进，按先I序后II序逐渐加密进行分序灌浆。灌浆设备选用3D2-SZ型高压泵，高喷机选用HT-30型钻机，可以满足灌浆施工要求。

　　4、灌浆施工方法

　　高压旋喷灌浆时，各个工序密切配合，保证施工质量要求，严格按照规范要求进行施工。施工流程如图所示。

　　4.1、技术参数

　　旋转速度：20～30(r/min);

　　提升速度：15～20(cm/min);

　　浆泵压力：25～30(Mpa);

　　喷射流量：70～120(L/ min);

　　喷嘴直径:2.0～3.2(mm)

　　4.2、布孔与造孔：根据施工方案，放线定位，布置孔位，固定钻机位置，造孔孔径为φ130mm，泥浆护壁成孔，为保证成孔质量和孔壁稳定，适当调整泥浆浆液，控制浓度和粘度，防止缩径和坍孔。

　　4.3、制浆：搅拌机采用WJG80-1型立式搅拌机，水泥采用P.032.5普通硅酸盐水泥，制浆采用两级搅拌，一级搅拌12min后经过滤放入二级搅拌机，边搅拌边灌浆。制浆时严格控制水灰比1∶1，浆液比重为1.50kg/cm3，经常用比重计法检测浆液浓度，保证浆液浓度、无颗粒、均匀稳定、流动性好。

　　4.4、高压旋喷灌浆：高喷灌浆前，先在地面进行1min左右试喷试验，检查喷嘴是否畅通，压力能否满足设计要求，否则须重新调试设备或更喷嘴，直到压力满足设计要求，然后，可将喷杆缓慢下到孔底。

　　灌浆准备工作完成后，进行正常喷射。先按规定参数送浆进行静喷，静喷3min待浆液返出孔口、情况稳定后，进行高喷灌浆。喷射时采用间歇提升法，每提升30cm，停5min。在供浆正常情况下，孔口回浆浓度变小且不能满足设计要求时，应加大进浆浓度或进浆量。如在高喷灌浆过程中出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，查明原因，进行处理。对于孔内严重漏浆，采用降低喷射管提升速度或停止提升、进行原地灌浆，加大浆液浓度。发生的串浆情况，采取填堵被串孔，待灌浆孔高喷灌浆结束后，立即进行被串孔的扫孔、灌浆或继续钻进。高喷灌浆因故中断后恢复施工时，应继续复喷，其搭接长度不小于0.5m。灌浆施工中如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。

　　4.5、回填封孔及清洗管路：高喷灌浆至设计顶部高程后，喷头提出孔口，继续向孔内注入水泥浆，保证孔内浆面高度，保持孔内浆注压力，随沉随补，直到孔口浆液不再下沉为止。采用沿灌浆孔孔口两侧修一条深度100～150cm的沟槽，利用灌浆时的回浆补填周围已喷孔孔口，保证灌浆孔回填及时。每孔喷灌完毕后或因停电等原因停工时，都要及时清洗管路，特别是对浆液系统的清洗，保证无残留的水泥浆堵塞管路。

　　5、 施工记录

　　(1)、造孔记录内容:孔号、钻孔深度、地质地层情况、入岩深度、施工时间及钻孔过程中出现的特殊情况等，尤其是对岩石地质情况变化的部位、深度应记录清楚，以便灌浆时进行相应的处理。

　　(2)、高喷灌浆记录内容:高喷时间、旋转速度、提升速度以及高喷孔口返浆情况、每孔水泥用量等，同时应将施工时各种设备参数认真记录，并根据现场情况进行具体适当调整。

　　三、高喷效果及质量检查

　　从开挖14#抗滑桩的情况来看，渗水量减少、墙体连续性较好，大部分成墙厚度达到50～70cm，水泥浆与岩层胶结良好，在喷孔周围，厚度最小的部位也达到20～30cm，达到了预期的效果。

　　结束语

　　高压旋喷灌浆技术在马关县南捞乡滑坡治理抗滑桩工程中得到了很好的应用，它具有工程造价适中、成墙及防渗效果良好、施工条件要求低等优点。

　　参考文献

　　[1]《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》，DL/T 5200-2004;

　　[2] 张超《高压旋喷桩施工工艺》

《高压旋喷在抗滑桩施工中的应用》

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文章名称： 高压旋喷在抗滑桩施工中的应用

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