旋喷桩施工技术在北京地铁的应用(图)

工程概况

北京地铁10号线前泥洼站—西局站区间线路呈南北走向，主要工法为盾构法，在联络线及单渡线处采用矿山法施工。区间包括泵房兼联络通道一座、一段大断面矿山法区间、施工竖井兼盾构接收井一座和单独设置的盾构接收井一座。施工竖井兼盾构接收井左线南侧、盾构接收井右线南侧为盾构接收洞门，需对周围土体进行盾构端头加固。

旋喷桩施工技术在北京地铁的应用

旋喷桩简介

旋喷桩适用范围

旋喷桩是在普通化学注浆法(静压灌浆) 基础上发展起来的一种加固土体新方法。它采用高压射水掘削岩土，即用高压泵(一般压力为15～25 MPa) 把水泥系或水玻璃系浆液通过钻杆端头的特殊喷嘴，以高速喷入土层，喷嘴在喷浆液时，一面缓慢旋转(转速20 r/min) ，一面徐徐提升(一般速度为15～30 cm/min) 。高压浆液的水平射流不断切削土层，并使强制切削下来的土与浆液进行搅拌混合，最后在喷射力有效射程范围内形成一个由圆状混合物连续堆积而成的圆形凝柱体。

旋喷桩适用于砂土、黏性土、淤泥、湿陷性黄土及人工填土等地基的加固，可用于任何软弱土层。它能将小直径钻杆成孔旋喷成比孔大8 ～10 倍的大直径固结体，并可控制加固范围，旋喷成各种形状桩体，特别适用于已有建筑物的地基加固，而不扰动附近土体。由于旋喷桩具有施工设备简单轻便、噪声和振动小、施工速度快、机械化程度高、使用成本低和用途广泛等优点，因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。旋喷桩对施工工艺参数水平要求较严格，施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至会给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。因此，必须防止在施工过程中频繁出现施工质量问题，保质、保量地完成地基处理施工任务。

高压旋喷法工艺原理

高压旋喷法是从20世纪70年代初期最先由日本开发的地基加固技术。其加固地基通常分2个阶段，第1阶段为成孔阶段，即通过钻机预成孔（或驱动密封良好的喷射管）和带有1个或2个横向喷嘴的特制喷射头进行成孔，成孔时采用钻孔方法，使喷射头达到预定的深度；第2阶段为喷射加固阶段，即采用高压水泥浆(或其他硬化剂) 以15 MPa以上的压力，通过喷射管由喷射头上直径约为2 mm的横向喷嘴向土中喷射，同时钻杆一边旋转一边向上提升。由于高压旋喷射流具有强大的切削能力，因此喷射水泥浆一边切削四周土体，一边与之搅拌混合，形成圆柱状的水泥与土混合的加固体，即为“旋喷桩”，桩间叠合就成了隔水、挡土的护壁墙。

高压旋喷桩的优点

高压旋喷桩受土层、土壤粒度、土壤密度、硬化剂黏性和硬化剂硬化时间的影响较小，可广泛用于淤泥、软弱黏性土、砂土以及砂卵石等多种土质；可采用价格便宜的水泥作为主要硬化剂，加固土体的强度较高，根据土质不同加固桩体的强度可达0.5～10 MPa；可以有计划地在预定范围内注入必要浆液，形成的桩有一定间距或连成一片，且加固深度可自由调节，连续或分段均可；采用相应钻机，不仅可以形成垂直桩，也可形成水平或倾斜桩；可作为施工中的临时设施，也可作为永久建筑物的地基加固；排出的泥浆可回收利用，改善施工环境，节省外运费用。