高压喷桩技术又叫做高压旋喷桩技术、高压喷射注浆法。它利用钻机注浆管伸入基坑土层指定位置进行浆液灌注，然后再利用高压喷射流对土层进行削切，从而让土层与化学试剂融合，改善土壤质量。通常来说，高压旋喷桩改善土质的方法有两种，一种是地基加固，加大土壤对外来压力的承载能力，保持形状不变。另一种是通过改良土质而改良土壤中水质的渗透能力[1]。

 

　　一、高压喷桩技术的技术优势和应用范围

 

　　（一）技术优势

 

　　高压喷桩技术兴起于70年代的高压喷射注浆技术，80/90年代在我国得到广泛应用。多年的工程实践证明它对处理建筑基坑中的淤泥加固、淤泥质土、粘性土、砂土、粉土、碎石土和人工填土的良好效果，已经成为我国《地基与基础施工规范》中的主要技术。该技术的优势很多，首先它属于低噪音低振动技术，而且对施工占地面积的要求也不高，所以在市政的大小工程中运用自如。但是此种技术的缺点就在于消耗成本较高，而且由于要对基坑土质注入化学试剂，会造成一定的环境污染，尤其是对一些特殊土质也不适合采用这种技术。所以在施工中必须熟悉它的优势劣势，然后结合工程实际，扬长避短，尽量发挥它的最大效能。

 

　　（二）应用范围

 

　　高压喷桩技术在喷射注浆过程中能够适用的土质有很多，工程基坑中最常见的淤泥、淤泥质土，还有包括可塑粘性土、砂土、黄土、素填土、碎石土、粉土等地基基坑土质都可以处理。

 

　　如果基坑土质中含有大量粒径块石、植物根茎或其他有机物质时，一般会根据施工现场对土质的高压喷射注浆试验来确定和调整基数参数，从而做到对某些建筑物地基基坑土质的湿陷性加固。另一方面，高压喷射注浆法不但应用于新规建筑的地基加固，边坡挡水挡土，还能应用于诸如深基坑止水帷幕、基坑底部加固、海堤堤防等等[2]。

 

　　二、市政工程深基坑施工应用实例

 

　　（一）工程概况

 

　　本文所介绍的工程来自于珠海市水利局家属小区，它是近些年珠海市政府填海造地后所兴建的工程。以小区内最大的A栋楼为例，该住宅楼设有一层地下室，基坑的开挖深度达到10m，整体建筑平面形状为南北长200m，东西宽度达到60～80m，呈现不规则矩形形状，基坑的总面积达到1.5万平方米，周长为700m。

 

　　该工程在基坑支护方面要求较高，它主要以混凝土钻孔灌注排桩配合双层预应力锚索和单层钢筋混凝土内支撑作为主要基坑支护技术。整体建筑的钻孔桩直径约为1.5m，相邻两钻孔之间的中心间距为1.5m，而且桩间缝隙采用了基于高压旋喷桩技术的基坑防水体系。

 

　　（二）基本施工工艺原理

 

　　高压旋喷法施工的主要设备包括了钻机、空压机、高压泵、浆液搅拌机、高压浆管等等。根据钻杆的喷流介质种类不同，它的旋喷喷柱种类也分为单管、双管和三管旋喷桩三种。经测量发现，大量石块层处于地下3～8m的地下深度范围之间，所以考虑将止水桩改为高压旋喷桩，用钻孔的方式深入基坑若干米以下的不透水地质层，解决了石层障碍。高压旋喷桩的具体工艺流程为：定位钻孔--制作水泥浆--旋喷机沉管--自下而上进行旋喷--注浆并根据要求复喷。

 

　　本工程中基坑采用了比较常用的三重管进行高压旋喷最终成桩，桩径为900mm。采用这种旋喷成桩工艺的原因是它较比单双管旋喷更加适合前期施工中钻孔灌注桩与基坑的融合，有更好的止水效果。桩端深入基坑底部约6m，其中不透水层为1m。为了组成环形防水屏障，施工中根据桩柱的深埋情况和不透水层对其进行了等段底标高的划分。如图1.

 

　　（三）高压旋喷桩施工的重点分析

 

　　由于采用了三管高压旋喷桩，用高压水流对基坑土体进行旋喷切割，并搅拌水泥浆，就能形成桩体。在高压旋喷成桩过程中，必须控制好相关的施工参数，包括水泥浆拌制时的浆压控制，以及对水压、气压的控制，另外在制作浆液时水灰的对比、拌制时的搅拌旋转速度等等都很关键。而最终基坑中支护桩与旋喷桩之间的胶结状态，则决定于高压旋喷成桩的桩位、垂直角度和高压旋喷注浆的喷射半径。

 

　　（四）施工过程中的具体对策

 

　　由于要布设多根支护桩，所以要根据之前旋喷桩的成桩半径来确定待施工旋喷桩的桩位位置。由专门测量人员进行钻孔桩的孔位及桩位精确测量，并由质检员进行桩位复核，最终才开始高压旋喷桩的施工，通常情况下两根相邻位置的旋喷桩间隔应该不小于24h。

 

　　需要注意的是，旋喷桩成桩时它的引孔垂直度由成桩垂直度决定，旋喷桩机普遍都具有引孔功能。由于该小区建筑要求旋喷桩深度较深，所以采用XY-1型钻机进行施工引孔。为了克服地层中石层所导致的钻机倾斜，从而影响垂直度，所以要采用4m以上的长钻进行引孔。引孔过程中要保持钻头的钻进速度，一旦遇到硬物或软硬不均地层时，应该立刻停钻防止钻头偏孔。此时采用水泥浆对钻孔进行回灌，待土层软化后再重新恢复钻孔。

 

　　高压旋喷注浆的复喷也很重要，它主要是针对地基土层中的粗砂层和透水层而进行的。当钻孔时，如果孔口有返浆情况，就应该适当的降低喷嘴口径，加快喷射速度以避免返浆过多而造成的喷射压力增大现象。如果返浆太少甚至不返浆，则要按照实际情况进行有针对性的具体分析。如果地基基坑附近有任何通道和空洞，就应该选注浆管深入连续注浆，直到返浆为止。同时也可以选择停止注浆，拔出注浆管，待到土层中浆液凝固后再进行注浆，也可以用速凝剂来缩短浆液凝固时间从而提高注浆量。当注浆工作结束后，就要进行注浆管的提升，可以分为两次或多次进行提管，以完成卸管工作。卸管后复喷的搭接高度一般要大于200cm以上，这样才能保证固结体的完整。

 

　　（五）质量评价

 

　　在高压旋喷桩施工后，要对其进行抽芯的抽样点检，看桩身完整性是否统一。如果出现了完整性不统一，就要进行支护结构的两层锚索施工操作，该操作要保证旋喷柱处于同一水平面位置上。其中在第二层锚索施工中，要首先挖4m甚至以上的深土层，待到锚索完全张开并锁定后，再开挖土方进行支撑梁的施工建设。最后注浆，待到水泥浆完全冷却凝固达到要求强度后，再复查支护桩的止水效果，效果合格则宣布高压旋喷桩加固施工完成[3]。

 

　　总结：

 

　　本文通过珠海市市政工程项目建设探析了高压旋喷桩技术在深基坑中的具体应用。总结分析了施工中的重点和相应对策，加强了水泥浆在旋喷桩建设中的利用率，并通过它提高了桩身的牢固程度，最终形成了可靠的防水体系，也保证了深基坑工程的安全性。证明了高压旋喷桩技术在基坑开挖后对建筑地基的支护作用。