２０１７年１１月 铁路工程技术与经济 ・３３・ ＲＪＰ工法工艺与单价分析的探讨 胡碧英 （中国铁路设计集团有限公司工经处，天津３００１４２） 摘要：采用ＲＪＰ工法施工地下或建筑工程基础，可以提高地基的承载力。此文针对京滨城际铁路下穿滨 海国际机场外侧跑道的施工条件，在简述尉Ｐ工法原理和可采用的施工工艺的基础上，依￣（２０１７ 年版路基工程预算定额》和工料机消耗量，进行了单价分析。 关键词：工程基础；ＲＪＰ工法；工艺；单价分析 中图分类号：ＴＵ７５３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—９８９０（２０１７）０６—００３３—０３ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｕｎｉｔ Ｐｒｉｃｅ‘Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＲＪＰ Ｍｅｔｈｏｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｅｄ ｕｓｉｎｇ ＰＯＰ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｂｉｎｈａｉ ｉｎｔｅｒｃｉｔｙ ｒａｉｌｗａｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｏｕｔｓｉｄｅ ｒｕｎｗａｙ ｏｆ Ｂｉｎｈａｉ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｉｒｐｏｒｔ．ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ＲＪＰ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｐｒｉｃｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ Ｂｕｄｇｅｔ ｑｕｏｔａ ｏｆ Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（２０１７ ｅｄｉｔｉｏｎ）． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ＰＯＰ ｍｅｔｈｏｄ；Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｕｎｉｔ ｐｒｉｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ １ 引言 高压旋喷注浆法的原理，是将带有特殊喷嘴的 注浆管，通过钻孔置人到预定的要处理地层的深度， 但仍使用三重管分别输送水、气、浆。与三重管工法 不同的是，利用超高压喷流体所具有的动能，将土层 的组织结构破坏，并混合搅拌这些被破坏的土颗粒 和硬化材料，从而形成大直径的桩体。但需对土体 进行２次切削破坏，第１次是利用上段超高压水和 压缩空气复合成喷射流体先行切削土体；第２次是 再用高压浆液冲切土体。在喷射浆液时，以一定的 速度旋转和提升，即形成水泥土圆柱体。经加固后 形成防渗帷幕，减少地基变形，预防砂土液化、管涌 和基坑隆起等，以此来提高地基承载力。我国自２０ 世纪７０年代末开始，在建筑物基础托换、水利工程 及基坑工程中推广应用；２０世纪９０年代起，随着我 国工程建设的发展，该技术的应用越来越广泛，并创 新多种改进工法，ＰＯＰ（Ｒｏｄｉｎ Ｊｅｔ Ｐｉｌｅ）工法就是其中 利用下段超高压浆液和压缩空气复合成喷射流体扩 大切削土体，从而形成大直径的桩体。该工法的技 术原理示意如图１所示。 的一种。ＰＯＰ超高压喷射工法在铁路工程建设中还 未得到推广应用，应用起来单价差异较大。 为此，本文针对京滨城际铁路宝坻至滨海段下 穿滨海国际机场外侧跑道施工，受飞机起飞高度影 响，受盾构区间端头加固机械高度限制，需采用ＰＯＰ 钻 工法实施加固。故对ＰＯＰ超高压旋喷工法成桩技 术原理和施工工艺进行阐述，根据技术原理和施工 工艺对单价进行分析。 ２ ＲＪＰ工法原理 ＲＩＰ工法是在三重管工法基础上开发出来的， 图１ ＲＪＰ工法技术原理图示意 ・３４・ 铁路工程技术与经济 ３ ＲＪＰ工法适用情况及施工工艺 ３．１ 适用情况 ＲＩＰ工法主要适用于下列几种情况： （１）盾构机进出洞口的加固和止水； （２）深基坑周边、裙边及坑底加固和止水； （３）地下连续墙接缝止水和加固； （４）建（构）筑物地基的加固补强； （５）特殊环境下（空间狭小，高空受限及周边环 境复杂）的止水和加固； （６）构建重力式挡墙。 ３．２ ＲＩＰ工法特点 （１）采用ＲＩＰ工法施工，操作智能化仪表进行 控制，可控性强。能使形成的加固体均匀、强度高， 保证工程质量。经实测桩体的单轴饱和抗压强度达 １ ＭＰａ以上。 （２）成桩直径大（西２ ０００～西３ ０００），可靠度得 到保障。通过超高压力的控制，可实现多桩径的快 速选择。并可有效避让地下障碍物及管线，保证施 工安全。 （３）可形成任意断面的改良体，加固深度大。 可根据选择的断面形状，在避让地下障碍物时形成 不同截面的加固体。并且施工深度大，最大深度可 达到６０ ｍ。 （４）加固体具有良好的止水效果。超高压力的 固化材料，通过在土体中的喷射切割、气体混合，形 成均匀的加固体，大大提高了加固体的止水效果，使 加固体的渗透系数大幅降低。在砂性土中可达 １０～～１０～ｃｒｎ／ｓ，在粘土中可达１０一ｅｍ／ｓ。 （５）设备占用面积小，可在狭小的空间内施工， 也可紧贴建（构）筑物施工。 ３．３施工工艺及流程 ＩＲＰ工法的主要工艺流程如下： （１）桩位放样。 （２）沟槽开挖。 （３）设备就位及引孔，需完成以下几项主要工 作： ①沟槽上方横铺走道板，保证其平整度。 ②钻机就位后对桩机进行调平和对中。 ③保证钻孔深度。 ④调整桩机的垂直度，并控制在１／２０。 （４）试喷工作。主要内容有：测试倒吸水、倒吸 气、高压浆、主空气供应、排泥阀门开闭、地内压力及 管线连接是否正常。 （５）下放钻杆，确保钻杆下放至设计标高，并对 每节钻杆密封圈进行检查。 （６）参数设置，主要包括：钻头到达预定深度 后，要开始校零，使动力头“０”刻度、喷嘴、钻杆上的 白线处于同一条直线上；然后设定各工艺参数，包括 摇摆角度、提升速度、回转数等，设定好后，开始改良 施工。 （７）喷浆，主要内容有：定位置喷射，先开倒吸 水流和倒吸空气；在确认排浆正常时，打开排泥阀 门；开启高压水泥泵和主空气；为保证桩底端的施工 质量，先用水向上喷射５０ ｃｍ，压力保持为１０ ＭＰａ、 喷射时间３ ｒａｉｎ，然后把水切换成水泥浆，钻杆重新 下放到预定位置后，开始向上喷射，进行改良施工。 （８）喷射结束后，拔管和清理机具，进行桩机移 位。 ４ 单价分析 本文所述的ＲＪＰ超高压旋喷桩桩径为２００ ｃｍ。 在《铁路工程预算定额（第一册路基工程）》 （ＴＺＪ２００１—２０１７）（以下简称（（２０１７年版路基工程预 算定额》）第六章（地基处理）第一节的十二（旋喷 桩），其定额编号为ＬＹ一３７６的基础上进行单价分 析。 ＩＲＰ超高压旋喷桩与普通旋喷桩的工料机消耗 的主要区别如下： （１）ＲＩＰ工法成桩效率高，是普通旋喷桩成桩效 率的２～３倍； （２）采用的施工机械不同，ＲＩＰ工法成桩采用 的是进口大直径旋喷机和高压泵，台班单价较高。 （３）（（２０１７年版路基工程预算定额》中的ＬＹ一 ３７６采用的是单管法，而ＲＩＰ工法采用的是三管法。 ４．１ 材料消耗量的分析 （（２０１７年版路基工程预算定额》的ＬＹ一３７６中 （≤２．０ ｒｎ）的材料消耗量，如表１所示。 表１ ＬＹ一３７６中材料消耗量（１００ ｍ的旋喷桩） 根据现场实际记录，ＲＩＰ超高压旋喷桩每立方 米需要３２．５级的水泥量为１２ ０００ ｋｇ。 第３２卷第６期 胡碧英：ＲＩＰ工法工艺与单价分析的探讨 ・３５・ 根据《城市轨道交通工程预算定额（第一册路 基、围护结构及地基处理工程）》（ＧＣＧ１０３～２００８） 第３章（地基处理工程）第３．１４节（高压旋喷水泥 桩）的规定，单重管喷浆和三重管喷浆，水的消耗量 分别为６．５ ｔ／ｍ 桩体和６．７ ｔ／ｍ 桩体的关系。这 根据现场调查的数据，ＰＯＰ工法成桩效率是普 通旋喷成桩效率的２—３倍，为此，本文进行的单价 分析，其机械台班消耗量按ＬＹ一３７６中机械台班消 耗量的４０％考虑。 ４．３特殊机械台班单价分析 样就需要调整（（２０１７年版路基工程预算定额》中定 额编号为ＬＹ一３７６的水的消耗量，调整后的水的消 耗量为１Ｏ．３１ ｔ／１０ ｍ 桩体。 ４．２机械消耗量的分析 目前，ＰＯＰ工法采用的施工机械主要是进口机 械，如大直径旋喷机和１５０ ｋＷ的高压泵。通过对 有关施工现场和机械制造厂家的调查，并参照国内 类似机械的使用及台班的消耗，对大直径旋喷机和 １５０ ｋＷ的高压泵需要的台班进行了单价分析，得出 （（２０１７年版路基工程预算定额》中，ＬＹ一３７６ （≤２．０ｍ）的机械台班消耗量，如表２所示。 表２ ＬＹ一３７６中机械台班消耗量（１００ ｍ的旋喷桩） ＲＪＰ旋喷机的台班单价为６ ３９０．２７ ｋＷ的高压泵的台班单价为２ ６００．０９ ４．４单价分析结果 台班，１５０ 台班。 机械名称 电动空气压缩机≤９ ＩＴＩ ／ｍｉｎ 多级离心清水泵≤１５５ １１１ ／ｈ一２０３ ｍ 单位 台班 台班 台班 数量 ６．２８ ６．２８ ６．２８ 根据以上分析和有关数据，通过汇总和计算可以 得出表３所示的详细地ＲＩＰ超高压旋喷桩单价分析。 旋喷注浆成桩机组（单管） 表３ ＲＩＰ超高压旋喷桩单价分析 由表３可以看出，采用ＰＯＰ工法施工１０ ｍ 的 主要原因是水泥消耗量较多；采用进口的大直径旋 喷机，机械台班单价较高。 参考文献 ［１］ＴＺＪ２００１—２０１７，铁路工程预算定额［Ｓ］． ［２］铁建设［２０１０］２２３号，铁路路基工程预算定额［Ｓ］． ［３］建标Ｅ２００８］１９３号，城市轨道交通工程预算定额［ｓ］． 旋喷桩，其基价为３ ７０５元。与施工普通旋喷桩相 比，基价偏高。主要原因是水泥消耗量较多；采用进 口的大直径旋喷机，机械台班单价较高。 ５ 结束语 ＲＩＰ工法从不同角度对传统高压喷射注浆工艺 进行了改进，拓宽了高压喷射注浆工艺的应用范围。 这种工法的引进，促进国内高压喷射注浆工艺进一 步的发展。不仅提高成桩效率，同时提高了深度较 深的成桩质量。根据以上的单价分析可以看出， ＯＰ超高压旋喷桩的单价比普通旋喷桩单价偏高。Ｐ ［４］刘慧萍，余东辉，等．旋喷桩的发展应用与研究现状探讨［Ｊ］．山 西建筑，２０１６（１０） ［５］邵晶晶，李操，等．ＭＪＳ工法和ＲＩＰ工法在临近地铁车站的应用 研究［Ｊ］．施工技术，２０１６（１３）． 责任编辑：李学林 收稿Ｅ１期：２０１７—０８—１８