超深旋喷桩加固施工难度大

在超深基坑工程中，搅拌桩、旋喷桩的应用主要在于两个方面：地连墙外围的止水帷幕和土体加固，土体加固又包括围护结构外土体的加固及坑底被动区的加固。

目前，日本陆上的机械成孔直径可达1000mm，最大钻深可达40m；日本海上的机械有多种，成孔直径可达2000mm，最多有8根搅拌轴（2×4），可一次成孔8个，一次性施工加固体面积可达9.5m2，加固深度已达70m，加固海底软土工程量远大于陆地软土工程量。我国目前常用的水泥土搅拌桩直径为500～600mm（单轴搅拌）和700mm（双轴搅拌），加固深度一般在20m以内；超深三轴搅拌桩也已经应用于实际工程的止水帷幕和软基处理中，这种工法的处理深度已经达到60m以上，该工法采用连续接长的钻杆和适应硬层钻进的锥形镶齿螺旋钻头及整套施工技术，为复杂地层开发超深三轴水泥土搅拌桩技术创造了条件，如在上海轨道交通10号线一期工程110kV溧阳路主变电所工程，外侧采用48m超深三轴搅拌桩形成止水帷幕，连续墙控制在35m，通过止水帷幕垂直隔断微承压水。超深三轴搅拌桩为全新工艺，对于超大全封闭基坑的隔水效果尚待验证。搅拌桩技术在我国的发展已有20年，但真正得到广泛应用研究不过10年，虽然该技术已经渗透到土木工程的各个领域，然而由于种种原因搅拌桩存在不少问题，出现了不少的工程事故，给予人们深刻的教训。

高压旋喷注浆法的基本种类有单管法、二重管法、三重管法和多重管法等。日本于1973年公布了单管高压旋喷注浆法（CCP工法），20世纪70年代末至80代中，日本又相继开发并推广应用了双管高压旋喷注浆法（JGS工法）、三管高压旋喷注浆法（GJG工法）及多重管的SSS- MAN施工工法（supersoil stabilization management），80代末至90代又相继开发并推广应用了以两个水平反向高压（30MPa）大流量（300L/min）水泥浆喷嘴喷射注浆的Super Jet工法、用压缩空气和超高压水（压力40MPa以上）同轴喷射进行一次切割同时用压缩空气和超高水泥浆（压力40MPa以上）同轴喷射进行二次喷射切割的RJP工法。同期，MJS（metro jet system）旋喷注浆法研制成功，该工法水平、垂直、倾斜全方位喷射注浆，注浆过程中在钻杆内设置泥浆吸取管抽取泥浆，同时在喷头位置设置了孔内压力监测装置。该工法加固直径可达5.0m，最大垂直加固深度较原来的30m提高到80m，最大水平加固长度也可达50m。自20世纪90年代开始，日本又将喷射注浆法和深层搅拌法结合，先后研发成功了JACSMAN（jet and churning system management）工法、DMSWM（deep mixing by spreadable wing method）工法和J&C（jet and compaction）工法，这些旋喷搅拌注浆工法泥浆污染少，加固体直径最大可达4.0m。日本研究发明的单管高压旋喷注浆法、双管高压旋喷注浆法、三管高压旋喷注浆法及其他新型喷射注浆工法很快就传到了欧洲、美洲、非洲及亚洲其他地区，成为世界上应用最广泛的岩土工程技术之一。(www.xing528.com)

我国在1972开始引进并自主开发喷射注浆技术，现已大量应用于各种工程实践，取得了显著的经济效益和社会效益，一是引进试验阶段（1972—1975年），二是研究应用阶段（1976—1986年），三是多向发展阶段（1987年至今）。随着高压旋喷注浆的应用范围的扩展，国内相关厂家及工程技术人员相继研制了多种新型设备，较为典型的有HPJM- A1型旋喷搅拌机、XPB 90型超高压旋喷注浆泵、DJ 60型振孔高喷机、SGP -3型三重管高压旋喷桩机等。国内用于高压旋喷注浆的钻机，多数是利用岩心钻机改制而成的，往往存在钻机的转速和提升速度不能与旋喷工艺的最佳参数相匹配的缺陷，双管、三管钻具在应用中密封的可靠性差，使用寿命短，容易出现泄漏、串浆等现象，孔内事故较多。

高压旋喷桩作为基坑止水帷幕已经被广泛采用，近十年工程实例较多，有效加固深度一般认为20～30m，但国内在多项工程中采取特殊的技术措施，使旋喷桩加固深度达到了50m以上。例如，上海轨道交通4号线董家渡修复工程开发出一种双高压旋喷工法，使旋喷桩径达到了1800mm，加固深度达到50m，这些指标在国内已有的普通三重管旋喷技术难以达到；上海500kV世博地下变电站工程中施工二重管高压旋喷桩时，采用φ110@2mmPVC套管护壁，成功实施了50m超深高压旋喷桩，桩径1000mm，旋喷桩与地下连续墙搭接300mm；上海外环隧道浦西暗埋段超深基坑工程中，对于紧靠黄浦江47m深的止水帷幕，采用旋喷桩和摆喷桩相结合的形式，成功达到了止水的要求。