京石铁路客专保定东站地基处理高压旋喷桩施工工艺介绍

【摘 要】本文结合京石铁路客专保定东站施工经验，详细介绍了高压旋喷桩施工工艺。

【关键词】铁路客专；地基处理；高压旋喷桩；施工工艺

1.工程概况

高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。京石铁路客专路基地段地基处理大多采用CFG桩加固，个别地段因高压线拆迁滞后不能满足CFG桩施工所需的安全高度而采用高压旋喷桩施工，其中26m桩长高压旋喷桩合计748根，20.5m桩长高压旋喷桩852根，合计1600根，36914延米。

2.施工管理组织结构及职责分工

高压旋喷桩施工管理组织结构及职责分工情况，见表1。

3.主要机械设备配置

由于施工区域内高压旋喷桩工程量大，施工进度慢，根据项目工期统一计划和安排，为不影响后期路基和结构物的施工，投入高压旋喷钻机5台，具体投入的机械设备见表2。

4.施工工艺

4.1测量放样

施工前清除地下障碍，现场开挖设置一座清水池（3×8×2m）和3×4×2m回浆池。根据设计采用全站仪准确放出施工桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，高程采用水准仪测量后进行交底，要求桩位偏差不得大于5cm。

4.2钻机就位

由于高压线距离地面10.1m，钻机最大高度确定为5.7m，垂直安全距离为4.4m，钻机就位前需要测量每节钻杆长度，根据孔深计算需要的钻杆节数，钻进过程中应根据桩的设计长度进行接管，禁止加高钻机，确保安全距离，保证施工安全。旋喷施工采用单管法施工，钻机移位时间大约为10min。

钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保旋喷管的垂直度容许偏差不大于1%，采用水平靠尺量测，满足要求后，方可开钻。

4.3钻机成孔

在钻进过程中，水的压力实际控制在10～15MPa，钻杆转速控制在150r/min，电压为370～390V，电流为80～90A。

4.4混合料搅拌

混合料在现场进行拌制，采用42.5级普通硅酸盐袋装水泥，所使用的水泥都应过筛（不得大于0.4mm），水泥掺量为40%（混合体重量比，混合体1.65t/m3），水灰比为1：1进行配料、制作纯水泥浆。为了保证浆液的浓度，现场采用二次搅拌配制浆液，即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液。搅拌15分钟后放入第二只搅拌桶中待用。经过比重计测量浆液的实际比重为1.5，与水灰比1：1的水泥浆液比重为1.49相差2%。

搅拌投料顺序先加水后投水泥， 搅拌时间低于15分钟的不得使用。

4.5注浆及拔管

钻至设计深度后，将高压泵放入搅拌桶内，原地旋转静喷30S～60S，观察返浆正常后开始泵入搅拌好的水泥浆，注浆管提升速度控制在27cm/min左右；旋转速度400r/min，电压为370～380V，电流为175～210A，注浆泵压力28Mpa（不小于24Mpa）。

提升过程中，拆卸钻杆后，继续旋喷施工时，保持钻杆有不小于10cm的搭接长度。

4.6回灌

水泥浆凝固后，桩顶存在小量脱空和凹陷现象，采用水泥浆进行回灌，回灌直至浆液凝固后不再下沉为止。

4.7移机

移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识，确保桩位的准确性。

4.8弃土清运

在旋喷完成后立即进行清理，确保场地平整。

5.高压旋喷桩施工注意事项

5.1 设备试运转良好，能够满足施工要求；钻机上方设置绝缘防护棚，钻机高度控制在5.7m能够满足安全施工要求。

5.2成桩过程中因故停止时，应将注浆管下沉至停浆面50cm以下，待恢复供浆时喷浆提升；因故停止时间超过3小时，应拆除输浆管路并清洗干净，在原位旁边补桩。

5.3在注浆过程出现大量压力骤然变化或大量冒浆异常时，应及时停止提升和注浆，防止断桩。

6.结论

通过合理优化高压旋喷桩施工人员、机械设备配置，采取先进的施工工艺，单桩施工时间大约为140min（钻机就位时间为10min，钻进时间16min，旋喷时间114min），平均每天（3班倒）计划完成24×60÷140=10.3根，可以满足工期要求。

参考文献：

[1]TZ212-2005，客运专线铁路路基施工技术指南.

[2]铁建设【2005】160号，客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准.