潜孔锤高压旋喷预制复合桩(DJP工法)在岩溶地区运用1

潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法）在岩溶地区运用

摘要：潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法）,是近年来新生的地基处理方法，通过潜孔锤穿越上部岩土层至较完整岩石再结合预制桩工艺植桩，既克服了预制桩无法在岩溶地区施工的弊端同时又克服了岩溶地区传统冲孔桩施工的速度慢、成本高、污染大的缺点，具有较高的经济效益和广阔发展前景。关键词：DJP工法地基处理一、前言广西桂林属岩溶发育区，长久以来对高层建筑物的基础处理多采用冲孔灌注桩工艺，冲孔灌注桩施工工艺在岩溶地地区施工时，主要缺点是施工效率低、周期长、对周边环境污染大、混凝土超灌量大、成本高等问题，长久以来克服上述问题，探索新的施工方案、新的施工工艺一直都是广大工程师思考的方向。潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法）主要采用长螺旋潜孔冲击高压旋喷桩的施工工艺。用于施工止水帷幕桩、基础桩、基坑围护桩等，适用于素填土、杂填土、粘性土、砂土等一般地层，且特别适合于难以钻进的砂卵砾石层、复杂岩溶地质情况（半边岩、鹰嘴岩、岩面陡坎）。本次在桂林某小区进行小范围的试验性施工，取得一定的成果，供大家一起学习。二、工程概况场地位于桂林市灵川县二中东侧，灵西市场北侧，地貌上属河谷阶地。场地地面标高183.55m～185.97m，最大高差为2.42m，地形坡度小于5º。场地北侧及西侧为市政道路，东侧及南侧为居民住宅楼，紧邻场地。拟建5#楼建筑物层高28层，采用剪力墙结构，地基基础设计等级为甲级，基础尺寸为28×64.5m，场地内岩土层由上至下为：第四系(Q4ml)杂填土①、第四系冲洪积(Q4al+pl)形成的粘土②、含粘土圆砾③，下伏基岩为石碳系下统(C1y)炭质灰岩④，基础要求穿越上覆土层及破碎岩层、溶洞至较完整炭质灰岩，完整岩面起伏变化较大，最大埋深超过35.00m，在周围楼栋采用冲孔灌注桩施工时，效率低、成本高、污染大，因此，5#楼采用DJP复合桩（潜孔冲击高压旋喷桩）工艺。三、潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法）潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法）采用长螺旋潜孔钻机通过大功率动力头旋转钻杆，向钻杆底部的冲击器提供高压空气（空气压力不低于2.0MPa）,潜孔锤在高压空气驱动下开始产生冲击效能；同时高压泵向喷嘴提供高压水，冲击器上部的喷嘴在不小于20MPa的压力下水平喷射高压水流，喷射的高压水流切割软化四周的土体，如遇到碎石、卵石、岩体时直接冲击破碎。潜孔锤的高频振动冲击和高压空气联合作用也会在锤底空间内产生“气爆”效果进一步破坏岩土层，打开通道，利于后续水泥浆进入加固区域。潜孔锤引孔至入完整岩预定深度后提钻开始注浆，此时将高压水切换为高压水泥浆，同时提升喷射压力至25～30MPa，由喷射器侧壁喷嘴向周围土体进行高压喷射注浆，此时已成流塑或液化的土体被喷射器喷射的高压浆充分搅拌、混合，并向四周挤压，沿气爆打开的孔隙和通道注入被加固的岩土体，从而形成均匀的水泥土混合物，在水泥土混合物初凝前将预制管桩通过打桩机植入完整岩层内，从而形成预制管桩与周围岩土体牢固结合体，该工艺既充分发挥了预制管桩强度，同时又对桩体周围岩土体进行了充分固结，充分提高了桩的侧阻力，形成桩土联合体，即发挥了管桩的端阻力也充分利用了管桩的侧阻力，使单桩承载力得到了充分利用。四、施工过程5#楼包括左、右单元，为两桩、三桩、四桩、多桩等多种承台形式，为桩基础+抗浮梁板，采用PHC500AB-125型预应力管桩，共290根，单桩竖向抗压承载力特征值为2500KN。预应力混凝土管桩桩身砼强度等级为C80、AB类型，桩尖采用十字型钢桩尖，桩端持力层为较完整炭质灰岩④-2，且桩端进入持力层大于0.50m。采用潜孔锤进行引孔、高压旋喷注浆，再采用锤击桩机植入管桩。工艺流程：检测及监测应由第三方检测及监测单位进行核验。本场地对基桩采用单桩静载荷试验检测单桩承载力特征值，采用低应变法进行桩身完整性检测。对单桩静载荷试验检测点数量不少1%且不少于3根，低应变法进行桩身完整性检测数量不少于30%，根据检测单位提供的检测报告，场地基桩单桩承载力及桩身完整性均符合规范及设计要求。8#楼潜孔锤高压旋喷预制复合桩施工周期为45天，平均桩长18.0m，基础成本费用250万元，较冲孔灌注桩方案节约成本约150万元，在保证质量安全的前提下，取得了较好的经济效益，为岩溶地区高层建筑物的基础选型积累了保贵的经验。五、结论1、潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法）在岩溶地区具备穿越溶洞、溶沟槽、破碎岩进入较完整岩层的能力，可以将管桩植入较完整岩层中。2、施工效率高，成桩质量好，节约成本，克服了岩溶地区冲孔桩灌注桩施工中成孔事故多、混凝土超灌多、成桩周期长、对周边环境污染大等缺点。3、潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法），同时也存在配套设备多，各设备之间相互衔接协同施工，对施工现场管理要求高，需要提高设备的集成度，减少现场协调难度。结速语：潜孔锤高压旋喷预制复合桩（DJP工法），在广西地区一些项目进行了实践，总结了一定的施工经验，可以在一定范围了进行推广，可以明显节约成本、提高工作效率。参考文献：(1)《劲性复合桩技术规程》（JGJ/T327-2014）(2)《岩溶地区建筑地基