RJP高压旋喷法在深基坑工程中的应用
朱磊
（天津市建工工程总承包有限公司三分公司，天津300384）
[摘要]天津RJP5号线高压旋喷桩具有施工工期短、桩径大、加固深度大、加固直径和强度比较均匀等特点，且加技术参数及施工过程中的质量管理.结果表明，RJP工法作为周边环境复杂的城市深基坑隔水幕施工方法，效率和经济性高.
[关键词]地下工程；深基坑；双高压旋喷工法；隔水惟幕；施工技术
[文献标识码]A[中图分类号]TU753 [文章编号]1002-8498(2015)19-0065-03
Application ofRJPMethodUsedinDeepFoundationExcavation
Zhu Lei
( The Thirnd Branch Tianjin Engineering &: Gonstruction Corporation Tianjin 300384 China)
Abstract : Compared with the previous construction method RJP method has the axdvantages of shortduration large diameter pile strengthening great depth uniform diameter and strength. And thecharacteristics including equipment crafts method technical parameters and the quality management consolidation range can be selected freely in 0 to 360 degrees. It is described for the site of constructionduring the construction process. The results show that RJP construction method has high eficiency andeconomic in terms of deep foundation excavation waterproof curtain in the city.
Key words ;underground ; deep foundation excavation ; Rodin jet pile method ( RJP) ; waterproof curtain;
construction
北区，车站全长320.8m，建筑面积22060m².标准在深基坑施工中，降水施工是工程顺利进行段基坑宽度33.46m，挖深17.66-18.01m，局部达19.85m.规划地铁12号线从0轴至08轴之间盾构穿越.基坑底位于8粉砂、③粉土及9粉质黏土层.
0引言
的前提.隔水幕施工目的是要隔断承压水以保18.37m；渡线段基坑宽19.0m，挖深18.57- 证降水过程中基坑自身以及周边建（构）筑物、地19.09m；盾构井段基坑宽21.0m，挖深19.209-下管线稳定.目前，隔水滩幕主要有超深地下连续墙、高压旋喷排桩、RJP（双高压旋喷工法）高压旋喷桩等.超深地下连续墙施工难度大、费用高，1.5m，且成桩质量不理想，相比之下，RJP高压旋 普通高压旋喷桩施工深度有限，桩径最大仅喷桩施工深度最深达60m，桩径2.0-3.0m，加固范围可在0-360°自由选择.并且通过国内外具（埋深3.3m）、110kV国防电缆箱涵（埋深1.6m）、件下的成桩质量. 体施工实例表明，该工法能够保证在复杂地质条
车站周边环境复杂，东南侧镇江里居民楼距基坑约11m，为6层砖混结构筏板基础.建筑物和基坑之间现状为导行路，其下理设有600mm污水管1.8m自来水管（埋深3.3m）及300mm自来水管（埋 深1m）.
车站水文地质情况：本场地含潜水及3层微承压水.③，粉砂为第1承压含水层，基坑底埋置在此处：粉土、粉砂、粉砂、①粉土因局部 连通或隔水层较薄，同视为第2承压含水层.①粉砂为第3承压含水层，地下连续墙完全隔断了第1承压水层，部分隔断第2承压含水层.
1工程概况
1.1工程地质及周边情况
天津地铁5号线幸福公园站工程位于天津市河
1.2RJP施工概况
2施工设备
3施工工艺
周边环境的影响，本工程隔水幕施工采用RJIP高 由于基坑周边环境复杂，为减小降低承压水对压旋喷桩工艺，两道分仓地下连续墙分为三仓施工.RJP高压旋喷桩桩底标高-43.520m（场地地坪标高1.700m），桩顶与既有地下连续墙墙趾搭接5m，桩长在8-16m.桩径2400mm，采用200°半圆 （部分全圆）桩体，桩体间搭接≥700mmm，转角点为全圆桩体，适当增加搭接长度.
由于本站周边环境复杂，对周边管线及建筑应中心距离地下连续墙外边≤700mm，可以避开开挖 加强监测，做到对周边环境的实时控制.RJP桩体竖向导墙，如开挖竖向导墙至少要开挖2m深沟槽，将会对附近居民楼构成影响.
RJP高压旋喷桩采用P-042.5级普通硅酸盐水摆喷角度≥200°.为保证桩体垂直度偏差≤1/200， 泥.旋喷桩单桩水泥掺量为900kg/m²，水灰比1:1，采用RJP桩机自引孔施工，桩机自带水平气泡在施工前由全站仪进行调平校准.桩位中心偏差在±20mm内，桩深偏差≤50mm，桩径不小于设计直径.基坑开挖前对钻孔取芯强度及渗透性进行检 测，要求RJP桩体28d钻孔取芯无侧限抗压强度标准值≥1.0MPa，渗透系数<10-cm/s. 机、空压机、高压水泵、高压注浆泵等.RJP工法喷射 RJP工法施工设备主要有工程钻机、水泥搅拌管采用高强度钢管，每根管长3m，管之间采用精密螺纹相接.喷射管中间为高压水泥浆喷射管，中间管外分别为高压水喷射管和高压空气喷射管.喷射管具有较高的密封性，确保施工过程中高压介质不外漏. 喷嘴处由高压空气喷嘴分别环绕高压水及高压水泥浆喷射嘴，使得高压空气围绕在高压水泥浆和高压水周围喷出进行切前土体以及喷射成桩. 两阶段破坏土体，位于上部的超高压水和压缩空气 RJIP工法是利用超高压喷流体所拥有的动能分喷射流体先行对土体进行引导切削，形成一定的空间后，下部的超高压浆液和压缩空气喷射流体再对浆液，从而形成大口径的改良体.由于下部扩大切 土体进行二次扩大切前，同时混合搅拌土体与水泥前时的能量，可将上部废弃泥浆联利排出孔外.此工法特点是桩径大、加固深度大、加固直径和强度比较均匀. 射喷嘴向着同一个方向安装，设计成来回的喷射角 由于该工法将超高压水喷射喷嘴和水泥浆喷度，所以改良体完全可以喷射成扇柱状，在施工场 所、施工条件受到限制时是一种具有优越性和经济性的施工方式.RJP工法喷射如图1所示. 图1RJP工法喷射示意 Fig.1 RJP method 该工艺注意事项如下. 1）连接电源、数据线、各路管线，后台管线连接确保密封，使管内没有空气. 2）检查设备的运行情况，确保主机、高压泵、空压机、泥浆搅拌系统等都能正常工作，然后进行主 机就位，机架放置平稳后开始校零. 3）对接钻杆和钻头时，认真检查密封圈是否缺失或损坏. 逐步增压，直到达到指定压力.在达到指定压力并 4）在开启高压水泥浆泵时，压力不可太高，应确认地内压力正常后，才可开始提升. 5）注意在拆卸钻杆的过程中认真检查密封圈情况，看是否损坏，地内压力是否正常，如有问题应及时排除方可继续喷浆. 6）使用的水泥必须符合有关规定并备有质量证明单、化验单，水泥进场时需提供质量保证书、产品合格证及3d和28d强度报告证明书.现场用散装水泥按规范要求及时送实验室进行检测，检测合 格后方可使用. 4施工方法 4.1施工技术参数 RJP旋喷桩参数由场地内水文地质情况、设计 技术参数如表1所示. 桩径、桩体搭接要求等综合确定.本工程RJP施工 拔除的钻杆及套管清理干净，桩机移位进行下根桩的施工.桩机移位后及时对桩孔进行回填.本工 程RJP布桩施工采用跳打施工，相邻2根桩的施工间隔宜≥1d.RJP工法桩标准工作步骤如图2所示. 4.2操作要点 4.2.1确定桩位 依据设计图纸放线确定桩位. 4.2.2开挖排浆沟槽 清理地表硬化路面上的障碍物，开挖中转、排浆沟槽. 4.2.3桩机就位 利用吊车将桩机就位，下放第1节引孔套管后，钻头对准桩位中心，校正钻机使引孔套管竖直.将 桩机固定，防止移位. 4.2.4引孔成孔 为了保证成桩垂直度以及防止RJP施工过程中钻杆被土体抱死而产生埋钻事故，在进行RJP施钻杆.成孔之前要保证地面平整，软弱土地可先浇 工之前进行引孔，引孔至设计深度后，再下人RJP上素混凝土地坪或垫上钢板.成孔时要及时排除泥浆，保护现场环境.施工过程中引孔垂直度误差严格控制在1/200内.详细记录引孔情况、遇到障 碍物的情况及土层情况. 图2RJP工法桩标准工作步骤 Fig. 2 Construetion process of RJP method 4.2.9特殊部位施工 由于本站东侧基坑内有110kV国防电缆箱涵纵穿，箱涵穿越地下连续墙处的RJIP桩施工存在一定难度.对于横穿110kV箱涵施工，箱涵及其保护 桁架宽1.6m，高2.4m，用H型钢（H500×200×10×16及1200×100×7）焊制高度为2.25m，2个钢结构平台放置在110kV箱涵架体两侧.上面铺放型钢（H700×300×13×24），型钢与钢结构平台焊 接.地面用水泥土垫平，上铺钢板.用2根角钢与两侧钢结构平台通过焊接连接.主机放置在平台上进行施工，RJP桩体直径为2600mm，搭接1700mm.施工时应注意以下事项. 4.2.5下放套管 由于本站周边环境原因，为避免浅层土体及地下管线受到高压喷射流体的扰动，成孔垂直度检测 合格后，下放套管，深12m，上部固定. 4.2.6下钻杆 套管下放到位后，开始下放钻杆至设计深度，采用汽车式起重机辅助. 进行平台制作及搭设.搭设完成后经验收合格后 1)严格按照施工方案中钢结构平台搭设方案方可使用. 4.2.7提升喷浆成桩 钻杆下放到位后，开启高压水泵、注浆泵、空压机，检查各施工参数是否符合设计要求.开启提升装置，待地面返浆正常后开始提升.随着成桩的进行，钻杆用汽车式起重机辅助拆除.拆管后应对拆管部位进行复喷100-150mm，以保证桩身质量. 2)RJIP主机吊放完毕应仔细检查施工平台是否有变形.如无变形则可装上引孔管，进行试引孔.试引孔应低压慢转，确认施工平台无异常后方可正 常施工. 4.2.8拔出钻杆及套管 3）施工时应安排专人进行巡视，如有异常情况 钻杆及套管全部拔出后即全部成桩完成，对已 表1RJP工法施工技术参数 Table 1 Construction parameters of RJP method 序号 内容 参数 序号 内容 参数1 框径/mm 2 400 7 成核垂直度误差 ≤1/2002 水灰比 1: 1(相对密度 1.5) 8 水泥用量/（kg*m-²） 11. 8 (200°) 9003 水泥浆压力/MPa 40 ±2 9 2. 4m 提升速度/(mim*m~1) 21.2（全阳)4 空气压力/MPa 0. 8 ~ 1. 1 10 2. 6m 提升速度/(mim*m ~1) 14. 5 (200°) 26.2(全阳)5 6 空气流量/（m²min-) 水压力/MPa 3 ~7 30 11 12 水泥浆浆液流量/（L.min-） 水流量/（Lmin~) 50 ~ 100 170 （下转第126页） 3.2技术交底 3.3过程监控 （上接第67页） 5应用效果 6结语 时必须以脚手架构配件的实际检测报告数据为准，这样才能保证计算符合实际情况，从理论上保证脚手架的安全. 底，交底工作应该在支撑架搭设前进行，交底的目的是统一 方案经审核、论证完毕后，必须及时对班组进行技术交思想与行为. 交底工作呈现给班组的应该是完整的支撑架施工图，包括支模区域立杆、纵横水平杆平面布置图、支撑系统立面图、 剖面图、水平剪刀撑平面布置图、竖向剪刀撑布置投影图、梁板支模大样图、支模体系监测平面布置图、连墙件布设位置及节点大样图等.踏勘几起支撑架事故现场发现，构造方法 不当是致使脚手架事故发生的主因，因此必须把支撑架的构造交底当成交底的重头戏. 1)模板支撑架搭设前的重点是做好地基处理工作，若是回填土必须分层夯实，对于高支模系统还要浇筑一定厚度的混凝土，立杆底部设置50mm×300mm×5000mm的木质垫板，模板支撑架四周修筑临时排水沟，以防止雨水对地基 的冲刷. 2）位于支撑体系上部的小楞、主梁应按方案设置，可调顶托上的主梁位于顶托中部，确保其为轴心受压构件，避免 出现上弱下强的支撑体系. 3）对于框架或剪力墙结构，第1根立杆距离框架柱或剪力墙内边的距离必须按照设计尺寸进行布置，不能出现较大的悬挑模板. 4）梁底增加立柱支撑数量、间距必须与方案一致，且用 应立即停止施工，将施工设备吊离施工平台，同时 通知管线产权单位. 4）施工时应将110kV箱涵上盖封严以防止泥浆溅入，同时将泥浆及时挖沟排走. 验，按照规范要求取芯率为2%且≥6根，位置取两 RJP完成后对已做止水唯幕进行了28d取芯试桩搭接部位.现场施工实测得桩体28d钻孔取芯无侧限抗压强度最小值1.37MPa，水泥土渗透系数最大值为7.67x10cm/s，符合设计要求. 随着城市建设中超高层建筑和地铁工程的发展，深基坑工程面对基坑自身稳定的需要和越来越复杂的周边环境，这对隔水唯幕的隔水效果提出了更高要求.对施工场地受限的工程，尤其是在水文 范》要求进行脚手架构配件的采购与验收，但方案设计计算纵横向水平拉杆与其他立柱连接为一整体. 5）局部加厚板、偏心梁必频按支撑架设计方案施工，遇超厚板或大梁，宜采用可调顶托承载，慎用双扣件. 6）立杆的最大弯矩和最大支座反力均位于杆硬第一个顶部立杆是最容易发生弯曲变形的位置，此区域的立杆应禁 节点处，架体中最危险的部位是架顶.实践经验也表明，止对接或搭接. 3.4模板支撑架验收 收.验收合格，经施工单位项目技术负责人及项目总监理工 模板支撑系统应在搭设完成后，由项目负责人组织验程师签字后，方可进人后续工序的施工.对于不符合要求的检查项，应立即下发整改通知单，整改完毕后，方能在《模板 支架验收申请》上签字确认，进入混凝土浇筑阶段. 3.5混凝土的浇筑顺序 筑，主梁与柱（墙）、次梁与主梁相交处的混凝土必须在柱 混凝土宜按照柱（墙）一主梁→次梁→板的顾序分层浇（墙）、主梁初凝之前浇筑完，以免形成冷缝.梁板宜按照对称的方式进行浇筑.如果采用非对称方式浇筑混凝土，将会在浇筑过程中产生较大架体侧移，立杆内力不均匀，加载过 程中会发生突变，易产生局部破坏，从面导致架体整体失稳，恶性事故发生. 4与设计单位的沟通 （规范》规定满堂支撑架搭设高度不宜超过30m，施工单位技术管理人员可据此与业主或设计单位沟通，将其修改为钢结构屋面.结构形式修改后避免了高支模，总体施工成本出现了下降，工期和安全也得到了保障. （熊畅，中国一冶集团有限公司，武汉430081） 地质条件复杂、地下障码物较多地区，超深地下连续墙的施工难度增加，本文所介绍的RJP（双高压旋 喷工法）施工方法在施工隔水幕方面，施工工期短，对周边环境影响小，展现了良好的优越性和经济性，具有广泛的应用前景. 参考文献： [1]中国建筑科学研究院.JCJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].北京；中国建筑工业出版社 2012[2]国家人民防空办公室.GB50108-2008地下工程防水技术规 范[S].北京：中国计划出版社 2008.[3]中国建筑科学研究院.GB50007-2011建筑地基基础设计规[4]建设综合勘察研究设计院GB50021-2001岩土工程勘察规 范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.范(2009 年版)[S].北京;中国建筑工业出版社 2009 [5]李皓文.RJP工法与普通三重高压能喷法的区别与联系[J]. 中国科技傅览 2013 (33) :637-638.[6]胡晓虎，川田充，中西康晴，等.RJP高压喷工法及其在日本的工程应用[J].岩土工程学报 2010(S2);410-413.
