高压旋喷桩在软土地基中的应用

徐连铁路电气化改造工程中云站改造工程位于全国著名的连云港软土地基地段, 地处海积平原区淤泥质软土中心区, 表层人工填筑土主要是黏土夹片石及片石夹黏土两种, 软土总厚度达8~20m, 下卧硬层为黏土。该工程主要包括中云站场改造增加股道及新增站台, 施工中针对粉喷桩加固地基的桩长局限性 (不能超过14m) , 中云站场坪及站台地基处理采用高压旋喷桩。

1 适用范围

适用于软土地基软土层厚度较厚 (14m以上) , 软土的含水率较高、塑性高、压缩性高、强度低、地基稳定性差, 同时工后沉降要求高的软基处理工程。

2 设计情况

鉴于中云地区的软土性质, 旋喷桩设计直径选用φ0.65m。旋喷桩间距1.95m, 基本站台两端及场坪外围桩间距1.8m, 正三角型布置。旋喷桩水泥采用P.C32.5号复合硅酸盐水泥, 水泥用量不小于230kg/m3, 旋喷桩加固深度为软土底层深度<10~12m地段, 打穿软土层, 并进入硬层不小于0.2m;软土深度为12~19m时, 旋喷桩加固深度为-12~-16m, 旋喷桩桩顶应进入土夹片石层不小于0.5~1m。

3 旋喷桩施工流程图

如图1所示。

4 旋喷桩施工质量控制措施

(1) 根据地质情况和设计要求选择适宜的施工方法和施工机具。 (2) 喷灰量、旋喷速度、喷射压力、提升速度、复搅复喷长度等是成桩质量的关键因素, 施工前根据工艺性试桩确定施工参数, 施工时施工人员要进行详细的现场记录。 (3) 喷浆与钻杆钻进时, 司泵手与司钻手应密切配合, 并建立合理的联络信号, 司钻手与司泵手是否配合得当是成桩质量控制的关键。 (4) 在桩长范围内设置几种不同的钻杆提升速度。 (5) 在钻杆下钻时采用1.0Mpa的清水压力, 一方面防止堵喷嘴, 另一方面对土体进行第一次喷射, 使土体成为混合液, 减小喷浆时土体的阻力, 以利于浆液充分搅拌, 增加桩体的强度; (6) 准备充足的水泥浆, 灰浆经过两道过滤网的过滤, 抽入储浆桶内, 继续不停的搅拌, 以防喷嘴发生堵塞;每根桩的水泥浆用量可按照下式计算:Q=лD2H (1+B) /4。式中Q为旋喷水泥浆用量 (m3) ;D为桩体直径 (m) ;H为桩长 (m) ;B为损失系数, 可选用0.1~0.3。 (7) 钻杆应匀速旋转、提升, 确保桩体连续、均匀;当拆卸钻杆或因故停喷后续喷时, 应重复旋喷不小于0.1m。 (8) 喷浆中途发生机械故障时, 应停止提升和喷射以防桩体中断, 同时立即排除故障。 (9) 在旋喷过程中, 通过对冒浆的观察, 可以及时了解土层状况, 旋喷的大致效果和旋喷合理性等。冒浆量超过20%或完全不冒浆时应查明原因并采取相应措施:若地层中有较大空隙引起的不冒浆, 可以掺加速凝剂, 缩短固结时间。也可以在空隙地段增大注浆量, 填满空隙后再继续正常施工。减少冒浆的措施有三种: (1) 提高喷射压力。 (2) 适当缩小喷嘴孔径。 (3) 加快提高和旋转速度。 (10) 若桩体顶部出现凹穴, 应及时用水泥浆找平。

5 施工安全保证措施

(1) 建立完善的施工安全保证体系, 施工安全人员严格执行安全操作规程, 负责安全教育和检查。 (2) 安排专职电工经常对电路及配电室进行检修维护, 避免用电危险。 (3) 定期组织对机电设备安全大检查, 防止机械事故的发生。 (4) 机械设备操作人员必须取得操作合格证, 对机械操作人员要建立档案, 专人管理。 (5) 施工作业中发现有危及人身安全事件时, 必须立即停止施工及时对机械设备等关机检查、修复, 严禁设备带病作业;必须有专职安全人员对施工进行监控, 定期填写检查报告。 (6) 对施工区段的各种管线了解清楚, 确定地下通信光缆、信号、电力电缆、管线的埋设情况, 明确其路径及存在的区域, 并挖探沟确认其位置。施工时, 人员及机具必须做好防护措施。 (7) 施工现场设置专人指挥, 各工种作业人员统一指挥信号, 各岗位分工明确, 相互协调。

摘要：介绍徐连铁路中云站改造工程中云站场改造增加股道及新增站台位于海积平原区, 施工中针对粉喷桩加固地基的桩长局限性, 利用高压旋喷桩成功地完成了施工, 使高压旋喷桩应用范围得到了进一步发展。

关键词：高压旋喷桩,软土地基,应用