高压旋喷桩在行走式塔吊基础加固中的应用

摘 要：在建筑工程施工的过程中，高压旋喷桩具备非常明显的优势，它的施工设备要求较低，材料的来源十分广泛，同时，施工中还能展现出非常明显的经济性，所以在建筑基础加固的过程中得到了十分广泛的应用。本文结合工程实例对高压旋喷桩在行走式塔吊基础加固中的应用进行简要的分析和研究，以供参考和借鉴。

关键词：高压旋喷桩；塔吊；基础加固

高压旋喷桩比较适合使用在淤泥、淤泥质土、粘性土和碎石土等软土地基的处理当中，如果是大直径块石和植物根茎含量较高的土壤当中，就应该做好现场试验结果去确定其适用与否，因为这项技术本身具有非常明显的优势，所以其在交通、民建等软土地基加固工程中得到了十分广泛的应用。

1 高压旋喷桩概述

高压旋喷桩通常是采用高压泵把水泥砂浆借助钻杆端头的喷头，涌较高的速度将其喷入到土体当中，利用液体的冲击力对土层进行适当的切割处理，水泥浆液在经过了注浆管之后会直接喷射到地基当中，和地基土之间会发生非常复杂的化学反应，反应所生成的各种水化物有一些会产生离子交换以及凝硬反应，这样一来就形成了一个相对较为稳定的水泥土固结体。高压旋喷桩在施工的过程中噪音相对比较小，同时也不会产生非常严重的震动，对其变化的范围也能予以有效的控制，在施工中对设备的要求相对较低，机械化的水平也非常高，所以其有着非常好的发展前景。

2 工程概况

背景工程位于软土地区，拟建建筑为地上5层钢结构综合楼，平面呈L形，高度23.4m；为满足施工吊装要求，需采用1台行走式塔吊，塔吊高度35.6m，臂长40m，轮距6m×6m，最大起重力矩2944kN・m，最大轮压值950kN（非工作状态）。

3 地基反力计算机地基处理方案

在进行施工设计的过程中使用2道长度为27m的地基梁，梁体的高度为1.5m，翼缘的宽度为2.5m，埋设的深度应该控制在1.3m左右，塔吊的运行范围设置在了距离低剂量两侧分别1.5m的位置。在设计的过程中，我们充分的考虑到了塔吊处在地基梁的端部和中部这一实际情况，分别对低剂量下方的土反力具体情况进行全面的计算，弹性地基的反力系数设置成了10000kN/m3，荷载组合采取了1.0恒+1.0活的方式。

按照计算的结果来看，地基梁边缘位置在荷载标准组合的影响之下其最大的基底压力数值是137.4kPa，比粉质粘土更正之后的地基承载力特征值大，所以我们必须要对其采取有效的措施予以加固处理。

在工程施工中，我们采用高压旋喷桩的方法对地基结构加以处理，按照基底压力分布的客观规律，高压旋喷桩的两端比较密实，而中间的位置应该相对比较稀疏，桩顶到基础底部的部分设置了褥垫层。

4 高压旋喷桩复合地基计算

4.1 单桩竖向承载力特征值估算

根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012第7.1.5-3条对单桩竖向承载力估算如下：

4.2 桩间距验算

地基梁端部位置处在荷载标准组合作用下的最大基底压力值为：

Pkmax=111.4+0.3×24+1.4×20=146.6kPa

故要求复合地基承载力特征值满足：

取fspk=147kPa，根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012第7.1.5-2条进行估算，取单桩承载力发挥系数λ=0.8，桩间土承载力发挥系数β=0.8，桩顶处②层土体地基承载力特征值为85kPa，则高压旋喷桩的面积置换率为

桩横向布置的中心间距为1.2m，纵向布置的中心间距为1.0m，有：

满足要求。

4.3 地基沉降及软弱下卧层验算

地基梁的边缘1.5m梁段在不考虑地基加固的情况下，最终沉降量计算值为39.9mm，而接下来参考吊车梁的挠度限值要求，在假设另一端无沉降的前提下，此沉降端的沉降值小于规范要求的80mm的计算值，因此可以判定满足要求。

5 高压旋喷桩施工

5.1 施工流程

5.1.1 施工准备。首先要按照工程建设的具体要求做好施工场地的平整工作，同时还要将桩位周围所有的杂物全部清除干净，针对那些不平整的部分，还要使用小袋的砂砾进行回填处理，同时还要按照施工的要求设置好排浆沟。

5.1.2 测量放线。按照施工现场所设置的坐标测量控制点当成是一个基准点，同时还要采取有效的措施完成施工轴线的测放工作，同时在这一过程中还要根据工程施工的要求做好标记。

5.1.3 机具定位。按照高压喷选装的里程桩号完成控制桩的测放工作，之后还要使用钢卷尺和麻线按照1m的桩间距离放出旋喷桩应该设置的位置，同时还要撒白灰做标记，保证桩机自身的准确性和合理性。

5.1.4 钻具就位。使用专门的运输设备将钻机直接移动到施工的位置上，在工程建设的过程中应该由专人来调配和指挥。此外还要保证导向架和钻杆与地面始终保持良好的垂直状态，倾斜率不得超过1.0%，如果钻杆的垂直度不符合要求，要对其进行适当的调整。为了更好的的提高桩位的准确性，我们在工程施工的过程中一定要使用定位卡，桩位的对中误差不能超过5cm。

5.1.5 浆液配置。高压旋喷浆液要使用C425普通的硅酸盐水泥，水泥浆液的配制应该严格按照施工的要求进行，在对会将进行搅拌的时候，应该首先加水，之后再加入水泥，搅拌的时间必须要在2分钟以上，水泥砂浆配制的时候必须要在使用之前一小时开始。喷浆的时候水泥从会将拌和机倒入到集料斗的时候，一定要使用滤筛将水泥的硬块剔除，水泥浆液经过胶管送到旋转振动钻机的喷管内部，最后喷射。

5.1.6 高压旋喷桩施工。喷射时，先应达到预定的喷射压力，喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩柱中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷（即先喷一遍清水，再喷一遍或两遍水泥浆）。

5.1.7 冲洗。喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。

5.2 材料及技术控制

采用P.O42.5水泥，单管喷射高压泥浆泵注浆压力不应低于25MPa，气流压力大于0.7MPa，旋喷钻机旋转速度10～20r/min，提升速度10～20cm/min，单管喷射水泥浆水灰比采用0.67～1。

6 效果分析

行走式塔吊两侧轮压大，且不均匀，若地基土承载力低、压缩性高，则易出现较大的沉降变形，对塔吊结构的稳定性造成影响。

在软土地区，天然地基不能满足要求，必须进行处理。通过采用高压旋喷桩的方式进行地基处理，提高了地基承载力，大幅减小了基础尺寸，有效地控制了基础沉降，且通过两端密、中间疏的布桩方式，进一步节约了成本，达到了较好的经济效果。

目前，本工程已施工完毕，行走式塔吊在安装及运行期间未出现任何不良问题，且使用效果良好，说明采用高压旋喷桩的方式对行走式塔吊地基基础进行加固处理是合理可行的。

结束语

高压旋喷桩施工技术已经越来越成熟，其在应用中不断的发展，无论是在效果方面还是在应用的范围方面都有了非常大的变化，本文通过工程实例对高压旋喷桩在行走式塔吊基础加固施工中的应用进行了简要的分析，希望能够给有关人员提供一定的经验。

参考文献

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