浅议地基加固工程的施工质量管理

摘 要：本文结合某采用高压旋喷桩技术进行地基加固处理的工程实例，从设计、施工、维护等各个过程，对地基加固施工过程中涉及到的施工工艺、质量控制方法、控制指标及参数，不同阶段的控制目标和规划重点等进行了阐述。

关键词：高压旋喷桩；施工管理；质量控制

中图分类号：TU47 文献标识码：A

1 项目简介

该工程项目位于黄浦江边某处防汛墙边，原结构于2008年建成，为淤泥质土、流塑、粘性土、砂土等地基。由于工程建设的需要，该区域周边兴建了若干大型建筑，并在该区域内形成了大量建筑垃圾回填区域。考虑到工程地质条件及工程使用荷载情况的变化，从确保安全的角度考虑，对该区段内地基进行加固处理。本文主要探讨防汛墙前方地基加固部分。

2 项目设计概述

经设计论证及对周边情况综合考虑，选定采用高压旋喷桩技术，对原防汛墙前方118米×10米范围内进行旋喷加固，置换率为30%。

设计采用高压旋喷桩，直径1.0m，有效桩长15m，施工采用二重管法，梅花型桩位布置，行间距1.8m，排间距2.0m，共计452根桩。

3 工艺流程及施工方案

3.1 测量定位

该项工作为前期准备，必须在正式施工作业前完成。实际操作过程中，应用测量仪、测量尺、水平尺、测斜仪等仪器设备，依据业主提供的定位图，根据定位图上的坐标控制点，将控制线引进场地内，并在两个方向同时设置四个控制点，形成井字控制网。做好平面基准点作为桩基施工阶段测量放线的基准控制线。测量技术人员按施工图放样，并做好明确标志，确保定位准确，放样误差小于5.0cm。

3.2 工艺流程

（1）定孔位：在施工轴线上确定孔位，编上桩号、孔号、序号，依据基准点进行测量各孔口地面高程。该工序应严格按照设计放样进行，误差控制在设计允许范围内。

（2）钻机就位：组装钻机，采用导轨法就位。主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差不超过5cm，桩位垂直度误差不超过1.0%。

（3）钻孔：该道工序为关键节点之一，钻孔质量直接影响到成桩结果。施工过程中，采用双管法，泥浆护壁回转转进。实际操作时应注意：

1）造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，以保证钻孔垂直。

2）钻进过程中为防止塌孔采用泥浆护壁，黏土泥浆容重一般为1.1～1.25g/cm3。

3）钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况，要详细记录。

4）孔深达到设计深度后，进行孔内测斜，孔斜率不大于1%。

5）钻孔完成后及时将孔口盖好，以防杂物掉入孔内。

6）钻孔记录填写清楚、整洁，经监理、质检员、施工员签字后当天交技术组。

7）钻孔经验收合格后，方可进行高压喷射注浆作业。

（4）制浆：浆液是形成高压旋喷桩的主要材料。制浆时应选用合适的注浆搅拌机，以保证其拌和能力应与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，确保连续供浆。实际操作时应注意：

1）本项目采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量550kg/m3。外加剂采用木质素磺酸钙，掺入量为水泥用量的0.25%。

2）水灰比1：1，密度1.4g/cm3左右，浆液应在过筛后使用，并定时检测其密度。

3）每次灰浆搅拌时间不得少于90s，纯水泥浆的搅拌存放时间，自制备至用完的时间应少于2.5h。

4）浆液使用前，检查输浆管路和压力表，保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。

（5）试喷：该工序的结果及试验参数直接影响正式施工，实际操作时应注意：

1）插入旋喷管前，应先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。

2）各部位密封良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，喷射孔与注浆泵的距离不宜大于50m。

3）旋喷管下插到设计深度后，先进行试喷，确保一切正常后正式旋喷成桩。

4）试喷验收合格后，下入喷射管，并采取必要的措施防止喷嘴堵塞。当喷射管下至设计深度时，经监理工程师批准，可以开喷注浆。

（6）旋喷成桩：该工序是成品是重要保证，实际操作时应注意：

1）试喷确定注浆系统运作正常后，注浆泵开始输送水泥浆液，开喷送入符合设计要求的水、气、浆，待浆液返出孔口正常后，开始提升。

2）喷射过程中拆卸喷射管时，应进行下落搭接复喷，搭接长度不小于0.2m。

3）喷射过程中因故中断后，恢复喷射时，应进行复喷，搭接长度不小于0.5m。

4）开始冒浆后即可提升旋喷成桩，喷射过程中，记录每个高压喷射注浆孔施工时间全过程。

（7）拔管、器械清洗：每一孔的高压喷射注浆完成后，及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一孔的施工。

3.3 施工技术参数

（1）旋喷设备：SPJ-201型高压旋喷桩机、无锡30型钻机、BW250/50型高压泵、浆液搅拌器等；

（2）旋喷辅助设备：操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门接头安全设施等；

（3）工艺参数：经工艺试桩确定的施工参数如下：

高压泵：25Mpa，流量80～100L/min

气压力：0.6-0.7Mpa

提升速度：15cm/min

旋转速度：10r/min

4 质量管理措施

4.1 质量管理具体措施

（1）对设计图纸的理解和控制

设计图纸是施工作业、现场监理、交工验收的依据，其对于施工作业的重要性不言而喻。因此，进场开始后，现场管理人员必须对图纸充分理解、全面把握，对重要的检测指标、施工的可操作性、检查的可行性和必要性进行充分考虑，如果可能，还可以征得业主和设计的同意，进一步优化施工工艺和总体部署安排。

（2）对原材料的管控

原材料和半成品都是决定建筑产品成败的关键要素。本工程项目中，最主要的原材料就是水泥。为确保施工质量和工期不受影响，每一批材料都根据工期进度安排，提前安排进场，并在进场后及时完成了台账登记、材料复检等工作，以确保质量、规格、性能满足设计要求。不合格产品及时做退货处理，合格产品保留并妥善做好现场保管工作，做好防潮处理。

（3）对施工过程中的管控

高压旋喷桩施工过程中，钻孔、高喷、灌浆、成桩各个环节均有若干检测指标。本工程项目施工期间，对各个环节的以下指标进行了实时检测和记录。

钻孔：孔序、孔位、孔深、孔斜率

高喷：喷射管下入深度、水压、水量、气压、气量

灌浆：进浆密度、浆量、浆压、孔口回浆密度、喷射管提升速度、摆喷速度、旋摆角度

成桩：旋喷桩桩径

（4）对异常情况的观察和处理要求

注浆过程中，出现压力突降或骤增、回浆量或回浆密度异常情况时，应立即停止提升和注浆，以防断桩情况发生。

注浆过程中应观察冒浆情况，以便及时了解喷射注浆的大致效果及喷射参数是否合理。冒浆量小于注浆量的20%为正常现象。施工过程中应随时注意，当地层中有较大空隙引起不冒浆时，可在浆液中掺合适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定的土层范围内凝固，也可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续喷射。若冒浆量过大，可通过提高喷射压力，或加快喷射的提升速度，减少冒浆量。

4.2 质量管理方式

（1）做好各个环节的质量控制

施工作业可分为事前、事中、事后质量控制。结合本项目，事前阶段完成了对设计图纸的掌握，按照质量要求完成了技术交底、安全交底、技术文件编制，同时抓紧时间完成了第一批进场原材料的复验工作，确保施工过程中管理人员和施工人员都能够根据设计图纸，有针对性地完成各自的施工作业、检测指标检查。

事中阶段，主要根据具体的检测指标，从钻孔、高喷、灌浆、成桩各个环节设置的质量控制指标，对每一根桩均进行了质量控制，对孔深、孔斜率、进浆密度、进浆量、孔口回浆密度等重要的指标检测率达到100%。成桩结束28天后，对旋喷桩的质量检验进行了如下检测。

事后阶段，由于成桩结束距离成品质量检验尚有一定周期，在该阶段主要进行成品质量保护工作，确保各个阶段产品始终处于质量可控状态。此外，本着有据可依的原则，在该阶段还完善了现场施工记录整理及汇总、报告编制等工作，确保人员不窝工、成本不浪费、如期交工目标实现。

（2）加强作业人员质量目标意识

随着施工新技术、新设备、新材料的不断进入市场，企业也在不断提升自身技术水平和人员管理能力。针对该项目，进场后根据项目总体实施规划即对人员进行了合理分工，组织挑选人员进行培训，使之熟悉新的施工技术工艺，明确新技术、新材料质量控制要点，成为该项目实施过程中的骨干力量，然后让他们在工作中有计划地向其他施工人员传授技术，使工人们在实际工作中进一步熟练一些基础工种的操作规程和技术要求。在此基础上，项目实施过程中还制定了培训、考核机制，引导施工人员明确自己的实际操作水平，并且有提高自己技术水平的动力。从项目实施结果来看，这种引导、培训、考核的机制，在很大程度上确保了紧张工期内项目顺利实施并验收通过。

结语

高压旋喷注浆法既可用于既有建筑的地基处理，也可用于新建建筑的地基处理，可以不损坏建筑物的上部结构，且能使已有建筑物或构筑物在施工时不影响使用功能。运用该技术加固地基，具有适用范围广、施工方便、结构耐久性好、料源来源广泛、施工设备简单等优点。

本工程项目中，结合高压喷射流对土体的破坏作用、二重管法的采用、水泥与土的固结等三方面共同作用，配合陆地区域低桩承台，共同对防汛墙起到加固、保护作用。根据现场取样结果，桩体强度等均可满足设计要求，可达到满意的地基加固效果，且质量好、承载力高；从经济因素考虑，中、小型结构地基和既有建筑物结构地基加固采用此方法造价不高，较为经济合理。

参考文献

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