当前，我国经济正值快速迅猛发展之际，其中工业在经济发展中起到支柱作用；因此，国内不少地区工业厂房林立。由于各种原因，已建厂房会出现各种各样的缺陷问题，需对其进行加固处理，以延长其使用寿命。工业厂房中出现的主要问题大多为地基不均匀沉降。在诸多地基加固方法中，高压旋喷桩以其经济实用的性能、简单灵活的设计方法及施工中基本不产生环境污染等优点，在工程中得到越来越广泛的应用。

高压旋喷桩是高压喷射注浆法进行地基加固处理的一种方法，其根本原理是利用工程钻机等设备成孔，将安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴置入土层预计深度后，通过360°旋转并缓慢提升注浆管，用20MPa左右的压力将预先制备好的以水泥、水及速凝剂掺合料等材料为主固化剂的浆液，从喷嘴中喷射冲击土体，把土和浆液强制拌合，经一定时间的凝固，便在土中形成圆柱状的固结体，这种新的半刚性水泥土桩能提高地基强度和地基承载力，止水防渗，可减少支挡结构物土压力，防止砂土液化和降低土的含水量等功能，与周围的土体共同承受荷载。本文结合实际工程，对高压旋喷桩在地基加固的应用进行施工难点及技术分析，以期望为类似工程应用提供参考。

高压旋喷桩单桩竖向承载力特征值R_a是根据桩周和桩端所提供的抗力及桩身材料强度，分别按式（1）、（2）计算，并取两式计算结果的较小值：

式中，μ_p为桩的周长；q_si为桩周第i层土的侧阻力特征值；l_i为第i层土的厚度；q_p为桩端土承载力特征值；A_p为桩的截面积；η为桩身强度折减系数，可取0.35～0.50;f_cu为桩身材料立方体抗压强度。

高压旋喷桩复合地基承载力特征值：

式中，β为桩间土承载力折减系数；f_sk为处理后桩间土承载能力特征值。

复合地基的沉降量包括高压旋喷桩复合土层的平均压缩量S₁和桩端下未加固土层的压缩变形S₂。为比较复合地基沉降量实测值与计算值间的差异，根据复合地基现场实测资料和勘察报告对其沉降量进行计算。S₂按天然地基用分层总和法计算。S₁根据JGJ 79—2012《建筑地基处理技术规范》按公式（4）、（5）计算：

式中，p_z、p_z1分别为高压旋喷桩复合土层顶面和底面的附加应力值；E_sp、E_p、E_s分别为高压旋喷复合土层、旋喷桩、桩间土的压缩模量。

实践表明，本法对淤泥、淤泥质土、流塑性软土等地基，承载能力满足工程要求，具有良好的处理效果，目前高压旋喷桩施工技术已有了比较广泛的应用。本文结合某工业厂房的地基加固方案，分析高压旋喷桩在地基加固中的应用。

某工业厂房工程位于苏州地区，该厂房长156m，宽40m，共有两跨，每跨20m，柱间距6～10m不等。西面为工业厂房，东面为办公楼，平面布置如图1所示，厂房内荷载要求为5k N/m²。

经地质勘查部门的勘查发现，厂房的北半部有1条宽约30m的暗浜，该暗浜对工程地基有很大不利影响。该工程土质情况如表1所示。

该工程采用设计+施工的方式对外承包。承包单位根据该地质勘查报告制定出地基加固方案：采用压密注浆法对地基进行加固处理。

在合同协议谈判期间，中标价超出业主财政预算，业主要求降低造价。为此，承包单位对地基加固方案进行了调整，具体加固方案如下（由上至下）：250mm厚钢筋混凝土（双向配筋）；100mm后C10混凝土垫层；PVC防潮层；50mm厚细砂找平层；500mm厚碎石道渣；700mm厚灰土置换土层。

该工程按预定加固方案进行施工，但施工完成后地基开始出现明显下沉区域，随后，施工单位对厂房(6)、(8)、(10)、(12)、(14)、(16)、(18)、(20)和(22)轴进行了地坪沉降量测量，每个轴线布设9个测点，从南往北依次编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9，测试沉降量如表2所示。

从表2中可看出，最大沉降量为177mm，在(14)轴北跨中间位置。沉降量巨大，基础承载力严重不足，需要进行加固处理。经过系统分析，加固方案为高压旋喷桩。按照高压旋喷桩承载力计算方法进行计算，沉降量计算时E_p按实测值1 217MPa,E_s采用勘察报告基底下6m深度（即加固段）内土层的加权平均值6.5MPa计算。经过分析，得到高压旋喷桩的加固深度为6m，旋喷桩的桩间距为1.5m，可满足工程应用需要。

高压旋喷桩技术的基本原理是利用射流作用切割搅拌土层，改变原土层的结构和组成，同时灌入水泥浆达到防渗的目的。

1）施工机械钻孔采用XY-2型地质钻机，高压喷射灌浆采用GP-5高喷台车，辅以高压灌浆泵，空压机、水泥浆搅拌机等。

2）施工流程平整场地→放样定桩位→钻机就位→设备调平→钻孔→压入喷管→高压喷浆→匀速提升→达到设计要求→停止喷浆→设备清洗→施工结束。

3）施工顺序为保证施工质量，施工中采用由外至内跳打的方式进行，即从外围往内隔1个打1个，然后再按同样的顺序将剩下的一半继续施工。

1）成品保护旋喷桩施工完成后，不能随意堆放重物，防止桩变形。

2）施工时，对高压泥浆要全面检查和清洗干净，防止泵体残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验。确保能在额定量高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。

3）高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。

4）高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀在管路内；冬季施工完后应及时将泵和管路内的积水排出，以防结冰，造成爆管。

5）操纵钻机人员要有熟练的操作技能，掌握注浆全过程及钻机旋喷注浆性能，严禁违章操作。

高压旋喷桩的主要质量控制点为水泥浆质量，主要包括水泥和外加剂的用量及质量，旋喷桩强度及完整性检验、地基承载能力的控制，以及水泥浆的压入量和钻机的提起速度等。

首先，熟悉图纸、领会设计意图，编制施工组织设计。施工组织设计包括：施工平面图，图中标出桩位和施工顺序、临时设施位置；确定施工机具和配套设备；施工工艺和技术要求等；人员组织、劳动组织及相应的进场计划等；相应的工程质量、安全的技术措施及保证措施。

1）桩位由专人负责桩位的放线定位工作，钻孔前需复核桩位，误差不得大于5cm。

2）钻孔和注浆管的插入深度钻孔时必须有钻孔深度记录，技术负责人要核对注浆管的深度和钻孔深度是否相符，钻孔的垂直度必须满足设计要求。

3）水泥浆浓度水泥浆浓度采用专门的浓度计进行测试，同时为保证要求应采用比重称进行测试，以满足设计要求。

4）冒浆处理方法一方面及时清理冒浆，保持现场清洁，最好能够回收再次使用；另一方面，可通过冒浆出现的时间、冒浆中所含土的种类和数量、水泥含量和冒浆数量等现象间接地了解高压旋喷桩喷射注浆的质量，这是在施工过程中调整高压旋喷桩注浆参数的重要依据之一。

5）喷射方向、提升速度和旋转速度的控制提升速度应均匀且缓慢，并由专人抽查。为更确切地控制成桩质量，可采用专门的仪器进行联动测试，进而实现自动控制。

6）压力和流量控制当出现压力下降低于设计值和压力骤增超过设计值时，表明注浆管的状态出现异常现象，或有漏浆的地方，或是接头松动甚至脱落，或是堵管堵孔等，必须立即停止检查，修复后应继续施工直至喷完为止。

施工完成后，需对各个环节进行检查，按照相关要求进行施工质量验收，并作好监控工作，一旦发现问题及时处理。

采用高压旋喷桩进行地基加固施工完成后，对加固后的地基养护28d，然后对施工后的地基选择3个测试点进行变形测试。检测方法如下。

1）采用1m²的刚性承压板，分级堆载56k N荷载，然后分级卸载，观测压板下被检地基的变形情况。

2）在承压板四角上对称布置4支百分表，百分表固定于独立安装长度为6cm的基准梁上，测定加载沉降量及卸载回填恢复情况。

3）观测加、卸载中压板四周被测地基有无裂缝等情况。

具体加固后的效果如表3所示。由表3可看出，高压旋喷桩对该厂房的地基加固具有明显效果。自工程竣工以来，通过对其沉降的定期观测，房屋的倾斜现象得到控制，沉降已处于稳定状态，表明采用高压旋喷桩加固地基的方案高效且有效。

高压旋喷桩具有经济适用、简单灵活的设计方法和施工中基本不产生环境污染等优点，在工程中应用前景十分广泛。

通过高压旋喷桩在苏州某工业厂房的地基加固施工案例的应用与分析，表明高压旋喷桩的地基处理方式可行且合理，同时对地基承载力设计值比较大的黏性土和粉质黏土，可通过加强施工成桩试验，合理调整施工机械和有关参数，加强水泥用量的计算，可确保高压旋喷桩质量。

本文结合实际工程，提出高压旋喷桩在地基加固中的施工难点及质量控制方法，可为以后类似建筑物纠偏及加固处理提供参考。