某高壓旋噴樁施工技術(shù)監(jiān)理質(zhì)量控制實例

夾層土采用高壓旋噴樁防滲止水與強(qiáng)度指標(biāo)的對比分析摘要：通過對高壓旋噴樁施工技術(shù)質(zhì)量監(jiān)控，對其幾個技術(shù)指標(biāo)，在監(jiān)控過程中作出初步歸納并提出看法，對現(xiàn)行規(guī)范及規(guī)程有關(guān)指標(biāo)的增補(bǔ)工作具有一定的意義。關(guān)鍵詞：碼頭、地基處理、旋噴樁、取值探討ComparisonandAnalysisforHigh-pressureSpun-jetAppliedforAnti-leakageanditsStrengthIndexHuangXiaoFeng(FHDIGuangzhou510230)Abstract:Asperqualitysupervisiononconstructiontechnologyofhigh-pressurespun-jetpile,preliminaryconclusionisputforwardintheprocessofsupervision,it’smeaningfulforrelevantcurrentstandards’orsomeindex’ssupplement.Keywords:Quay,Foundation’simprovement,Spun-jetPile,Discussiononparameter’sdetermination一、工程概況南方某港地基處理工程根據(jù)場地回填地層的分布特點，作了幾方面的比較。一是采用施插排水紙板堆載預(yù)壓配合強(qiáng)夯，二是采用高壓旋噴樁加固土體。根據(jù)所提供的鉆探資料，場區(qū)下部有7.5～10.5m的淤泥層，且淤泥層上部有8.5～11.5m厚的人工回填土層（含人工拋石、塊徑3～80cm不等），要通過施插排水紙板預(yù)壓堆載法施工，機(jī)具無法穿透淤泥上部的人工回填土層，采用引孔措施，會帶來造價的增加。同時與周邊環(huán)境要求相滯。自從C區(qū)插板區(qū)施工以來，其相鄰的道路開始發(fā)生沉降，砼路面已拉裂?？紤]到行車安全，已將發(fā)生沉降和開裂的路段封閉。經(jīng)討論，并綜合該地區(qū)地質(zhì)條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)各方面因素，盡量減輕對交通運輸及周圍環(huán)境的影響，不宜采用慢速的排水固結(jié)法對路基下的軟土與插板區(qū)隔離，切斷軟土的橫向排水路徑，使其含水量維持現(xiàn)狀，不再產(chǎn)生排水固結(jié)。另外C區(qū)尖角部分由于鄰近一期工程車輛進(jìn)出的閘門，與一期堆載場地相接，如按原設(shè)計圖紙施工（插板、堆載預(yù)壓、卸載、強(qiáng)夯、碾壓），將給施工方面帶來諸多不便，而且也將影響一期的原有的運作。因此，經(jīng)多方討論，設(shè)計修改在C區(qū)尖角部分采用旋噴施工，施工前必須先做4根工藝樁以確定大面積旋噴施工參數(shù)，位置分別在84#鉆孔和96#鉆孔附近。地層編號層底標(biāo)高M(jìn)層低深度M分層厚度M巖層剖面1：150巖土名稱及其特征征取樣標(biāo)貫擊數(shù)N穩(wěn)定水位M（1）-6.50人工填土灰黃色：：稍密：0..80M以下下，以花崗碎碎石為主，混混少量粗礫砂砂：0.80以下以粗礫礫砂為主。2.63（2）-14.5019.0010.50淤泥：灰色：流塑塑：飽和：包包含腐殖質(zhì)及及少量貝殼屑屑：具臭味1/9.951/11.401/12.851/14.301/15.751/17.20（3）粉質(zhì)粘土，棕紅色色：可塑狀態(tài)：飽和1/18.6517/20.10018/21.55520/23.00024/24.455鉆孔柱狀圖圖1旋噴樁位置圖圖2工程實施平面位置圖圖3二、設(shè)計要求與施工工藝（一）設(shè)計要求1、工藝樁與防滲帷幕將采用三重管法進(jìn)行施工，旋噴的有效樁直徑≥1200mm，造孔孔徑≥110mm；2.、布樁網(wǎng)度2.5m×2.5m；3、防滲帷幕采用單排孔，樁的間距取0.7D；4、樁位誤差≤50mm，鉆孔垂直度≤1%；5、樁端進(jìn)入粉質(zhì)粘土層≥100cm，樁頂露出淤泥層的高度50～100cm；6、噴漿過程中因故停漿，重新噴射時樁體搭接長度≥30cm；7、噴漿結(jié)束后，應(yīng)對注漿孔進(jìn)行二次回灌，防止旋噴樁因水泥漿凝固出現(xiàn)頂部凹陷，達(dá)不到設(shè)計樁頂標(biāo)高；8、施工后28天對樁身進(jìn)行抽芯取樣并進(jìn)行抗壓、抗?jié)B系數(shù)試驗；9、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值FUCK不小于2.5MPa。（二）技術(shù)參數(shù)及施工工藝1、施工技術(shù)參數(shù)施工技術(shù)參數(shù)表表1樁號水泥標(biāo)號水灰比高壓水壓力（MPa）壓縮空氣壓力（MPa）漿液壓力（MPa）水泥用量（kg/m）提升速度（cm/min）3#42.5R1：1330.60.555084#32.5R1：1340.650.555082#42.5R1：1330.650.555081#32.5R1：1330.650.6600(556))8帷幕32.5R1：130～330.6～0.70.5～1.155082、施工工藝流程場地整平、測量場地整平、測量地質(zhì)鉆機(jī)地質(zhì)鉆機(jī)測放孔位測放孔位淺孔錘淺孔錘空壓機(jī)空壓機(jī)制備漿液高壓清水泵制備漿液高壓清水泵待水、氣、漿壓至額定值待水、氣、漿壓至額定值供漿泵供漿泵廢漿排放頂廢漿排放頂提鉆頭出孔提鉆頭出孔清洗輸漿管道清洗輸漿管道位施工工藝流程圖圖4三、工程實施及質(zhì)量監(jiān)控（一）、水泥用量根據(jù)有關(guān)要求，本次高壓旋噴的加固材料選用32.5R“騎源”牌水泥，本次施工共進(jìn)水泥800噸，實際施工用去787噸。使用前在監(jiān)理工程師的見證下取樣送往質(zhì)監(jiān)站指定的檢測單位工程試驗檢測中心檢測，檢測合格后方可進(jìn)行施工。（二）、施工時間防滲帷幕墻施工歷時16天，共完成99根高壓旋噴樁。（三）、為保證旋噴樁的施工質(zhì)量，根據(jù)施工條件、設(shè)計要求和相關(guān)行業(yè)規(guī)范，在施工中取了如下質(zhì)量保證措施：1、施工前用經(jīng)緯儀標(biāo)定高壓旋噴施工的控制點并埋石標(biāo)記，經(jīng)過復(fù)測驗線合格后，用鋼尺和測線實地布設(shè)樁位，并用竹簽釘緊，一樁一簽，保證孔位誤差小于5cm。2、施工前應(yīng)對鉆桿進(jìn)行校驗，并用紅油漆在鉆塔旁標(biāo)出深度線，保證樁體頂?shù)讟?biāo)高滿足設(shè)計要求。3、淺孔錘和鉆機(jī)造引孔時，應(yīng)調(diào)整樁機(jī)的垂直度，保證鉆孔垂直度誤差小于1.0%。引孔施工時應(yīng)及時調(diào)整樁機(jī)水平位置，防止因機(jī)械振動或地面下陷造成鉆孔垂直度偏差過大。為保證順利安放注漿管，引孔直徑采用130鉆頭成孔。造孔時巖芯管長度不小于2.0m。穿過含塊石的人工填土層時，采用淺錘沖擊成孔，下套管護(hù)壁，以防沖擊時垮孔。4、高噴施工隔孔施工，防止相鄰高噴孔施工時串漿。5、采用32.5R普通硅酸鹽水泥作加固材料，每批水泥進(jìn)場必須出具合格證明，并按每300噸現(xiàn)場抽樣外檢，水泥檢測合格后才能投入使用。水泥進(jìn)場后，應(yīng)墊高水泥臺，覆蓋防雨彩布，防止水泥受潮結(jié)塊。6、漿液水灰比采用1：1，比重1.50kg/L。每米樁體摻入水泥550kg，施工現(xiàn)場配備比重計，每天量測漿液比重。7、噴漿過程應(yīng)連續(xù)均勻，若出現(xiàn)孔內(nèi)故障，應(yīng)提鉆出地表排除故障后，復(fù)噴接樁時加深0.4m重復(fù)噴射接樁，以防止出現(xiàn)斷樁。8、高壓噴射成樁結(jié)束后，采用含水泥漿較多的返漿回灌鉆口，防止因漿液凝固后體積收縮，造成樁頂面下降，達(dá)不到設(shè)計樁頂標(biāo)高。9、因地層空隙原因造成返漿不正常、漏漿時，應(yīng)立即停止提升，用水泥漿灌注，直至返漿正常后才能提升。10、實行技術(shù)人員隨班組作業(yè)制，及時發(fā)現(xiàn)和處理施工中的質(zhì)量隱患。如實填寫施工報表，如實反映施工實際情況。四、抽芯試驗及檢測（一）、防滲樁（詳見匯總表）高壓旋噴樁成樁28d齡期后，按一定比例選取了13#、29#、59#三根樁進(jìn)行抽芯檢測，抽芯部位如下：（1）13#樁在與14#樁搭接部位鉆孔取樣；（2）29#樁在樁中心處鉆孔取樣；（3）59#樁在靠近路邊距樁中心60cm處鉆孔取樣。抽芯取樣詳細(xì)情況見后所附記錄表。取樣原則樁身完好的1米取1個樣，抗壓取17個樣品，防滲取12個樣品。本次旋噴樁施工過程全程監(jiān)控，施工質(zhì)量得到很好控制。從成樁后抽芯的情況來看，防滲系數(shù)達(dá)到10-7cm/s，均小于設(shè)計值10-6cm/s，也說明了本次高壓旋噴樁防滲墻施工所選用的技術(shù)參數(shù)是合理的。（二）、工藝樁（詳見匯總表）由于四根高壓旋噴工藝樁在28天的抽芯試驗抗壓強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計要求的2.5MPa，分析原因，大致有如下幾點：1、地域土層分布特殊，從已鉆的96#、84#、101#、孔揭示覆蓋層及淤泥層平均厚度達(dá)10米和9.23米，淤泥（流塑、貫入擊數(shù)僅為1擊），屬夾層土且含水量≥60%以上，未處于大氣空間里養(yǎng)護(hù)，其固結(jié)速度很緩慢。2、對技術(shù)規(guī)程的理解（1）養(yǎng)護(hù)齡期經(jīng)查閱，不論是規(guī)程還是施工手冊，齡期要求時間與抗壓強(qiáng)度均缺對應(yīng)比較值，即28天后可施鉆取芯，強(qiáng)度為何？沒有交代；或有強(qiáng)度要求未有相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)時間。通過取芯工作驗證了28天齡期后的加固土體抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計值（工藝樁與防滲帷幕抽芯取樣結(jié)果非常吻合）。據(jù)所掌握的資料：同類土（夾層性質(zhì)），經(jīng)旋噴施工后要70～90天方能達(dá)到技術(shù)要求。此外，三重管對水壓的要求較高，采取施工水壓保證樁徑，使含水量較高的淤泥土層用較短時間固結(jié)而達(dá)到技術(shù)要求是很困難的。（2）抗壓指標(biāo)選取抗壓強(qiáng)度在規(guī)程及施工手冊均未提及淤泥質(zhì)土的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)，1～5MPa是粘土質(zhì)的指標(biāo)。綜上分析，28天齡期淤泥質(zhì)土的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)為1MPa以下較合適。3、通過C區(qū)尖角處及陰影部分的旋噴施工，從所取得的數(shù)據(jù)對指導(dǎo)今后同類性質(zhì)工程應(yīng)該講有一定的意義。4、可在70天后對墻體取芯送檢，以驗證抗壓強(qiáng)度數(shù)值（不小于2.5MPa）。芯樣抗?jié)B系數(shù)匯總表表2序號樁號取樣深度(m)抗?jié)B系數(shù)(×100-7cm/s)單個值平均值11310.1～10..37.66.621312.0～12..159.031314.3～14..50.741318.3～18..59.252910.2～10..46.47.062912.5～12..79.772914.1～14..34.182916.8～17..07.995910.3～10..456.53.2105912.55～122.75.3115917.0～17..150.51125919.3～19..450.55芯樣抗壓強(qiáng)度匯總表表3序號樁號取樣深度(m)抗壓強(qiáng)度(MPaa)防滲帷幕單個值平均值15#防滲帷幕墻5-116.3～6.52.22.22防滲帷幕墻13##6.8～6.70.20.73防滲帷幕墻13##8.7～8.92.94防滲帷幕墻13##9.1～9.30.15防滲帷幕墻13##11.0～11..20.56防滲帷幕墻13##13.3～13..50.27防滲帷幕墻13##15.6～15..80.38防滲帷幕墻59##6.6～6.7555.53.49防滲帷幕墻59##7.45～7.6603.910防滲帷幕墻59##8.3～8.4554.311防滲帷幕墻59##9.15～9.3303.012防滲帷幕墻59##11.6～11..753.413防滲帷幕墻59##13.3～13..453.814防滲帷幕墻59##18.8～18..950.215防滲帷幕墻29##8.8～8.9554.23.216防滲帷幕墻29##9.5～9.75.217防滲帷幕墻29##13.2～13..40.313#旋噴樁7.3～7.82.11.06工藝樁23#旋噴樁7.8～8.06.633#旋噴樁8.3～8.50.243#旋噴樁8.6～8.80.253#旋噴樁9.3～9.50.363#旋噴樁12.5～12..70.373#旋噴樁13.0～13..20.283#旋噴樁15.5～15..70.293#旋噴樁16.5～16..70.2103#旋噴樁18.8～18..90.3114#旋噴樁4-17.3～7.5553.40.47124#旋噴樁4-110.5～10..70.1134#旋噴樁4-111.5～11..70.1144#旋噴樁4-113.3～13..50.2154#旋噴樁4-113.6～13..80164#旋噴樁4-114.7～14..90.1174#旋噴樁4-115.3～15..50.1184#旋噴樁4-117.45～177.60.1194#旋噴樁4-117.85～1880.1五、取芯試驗引發(fā)的幾個指標(biāo)探討（一）、現(xiàn)場取芯結(jié)果該工程取芯試驗按設(shè)計要求28天后進(jìn)行，根據(jù)試驗報告提供的抗壓強(qiáng)度（MPa）表示，需要處理的河泥土層指標(biāo)均達(dá)不到設(shè)計要求，僅為0.2～0.4之間。（二）、原因分析：從實驗報告資料歸類分析得出如下規(guī)律：大凡靠近覆蓋土與淤泥層交接處（沙石土層）的指標(biāo)在2.1～6.6MPa之間，較接近有關(guān)規(guī)程及規(guī)范的指標(biāo)要求，如砂礫土8～20MPa，但需要加固處理的土層卻如此之低？究其原因，大致有如下幾方面：（1）、場地土層分布特殊（夾層），且河泥（流塑、貫入擊數(shù)僅為1擊），含水量在60%左右，樁體未處于大氣空間養(yǎng)護(hù)其固結(jié)速度很緩慢。（2）、三重管法由于高壓水與空氣壓力共同作用下破碎土體，可在地基中造成較大的空隙，有利于漿液的填充；當(dāng)一面旋轉(zhuǎn)、提升，一面噴射水、氣、漿，使地基中旋噴成直徑較大的旋噴樁（一般1～2M），但樁體強(qiáng)度較低（施工手冊記載一般為0.9～1.2Mpa，何種土質(zhì)未明確）。（3）、養(yǎng)護(hù)齡期經(jīng)查閱資料，不論是規(guī)程或是施工手冊，齡期要求時間與抗壓強(qiáng)度均缺對應(yīng)比較值，即28天后開始施鉆取芯，但強(qiáng)度多少沒交代，或有強(qiáng)度要求未有相應(yīng)要求的養(yǎng)護(hù)時間。顯然，對夾層河泥土體的齡期、抗壓強(qiáng)度要求規(guī)程等未給出數(shù)值。（4）、據(jù)所掌握的資料顯示，同類土（夾層性質(zhì)），經(jīng)旋噴施工后需要70～90天方能達(dá)到抗壓技術(shù)指標(biāo)要求。（5）、此外，因三重管對水壓的要求較高，采用施工水壓確保樁徑，使含水量較高的淤泥土層用較短時間完成固結(jié)而達(dá)到的技術(shù)要求是很困難的。六、綜上幾點探討意見，提出對規(guī)程、規(guī)范取值的建議修改、補(bǔ)充值（一）、施噴水壓在18～22MPa之間，