摘 要：RJP工法作為新引入國內的一種創(chuàng)新型施工工藝，是一種新的地下止水帷幕施工方法，需要工程實踐的檢驗和總結。結合該工法在天津某地鐵超深基坑止水帷幕工程中的應用實例，通過總結其設計、施工技術要點，并結合工程實際效果給出了該工法的改進建議和應用前景分析，對RJP工法的推廣應用具有較好的指導意義。

關鍵詞：地下工程；RJP工法；地鐵；超深基坑；承壓水；止水帷幕

隨著城市的快速發(fā)展，建筑地下室、地鐵工程基坑開挖深度均在不斷加大，地下水尤其是承壓水問題成為控制基坑施工安全的關鍵。由于深基坑多位于城市市區(qū)內，周圍建筑物繁多、道路交錯、地下管線密集分布，環(huán)境條件復雜，富水地層下基坑降水一般均采用坑外止水帷幕加坑內降水方案。然而，隨著基坑深度的增大，常規(guī)的止水帷幕施工工藝如水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁、壓密注漿等會出現成樁過程差異性大、樁身質量難以保證等問題，從而起不到有效隔斷地下水滲流、防止基坑開挖出現涌水、涌砂的作用，已經不能滿足超深基坑止水帷幕的工程需要。根據國外的實踐經驗，RJP工法能很好的解決大深度土層加固這一難題。文章以RJP工法在天津某地鐵車站超深基坑止水帷幕工程中的應用為背景，通過對RJP工法的設計技術要求、施工方法及施工效果進行總結，對工法特點給出客觀評價及改進建議，為后續(xù)類似工程設計及施工提供參考。

1 RJP工法簡介

RJP工法是Radin jet pile method（超高壓旋噴樁工法）的縮寫，是從日本引進的一種創(chuàng)新型深層大直徑旋噴施工工法[1]，RJP高壓旋噴工法已成功應用于日本七百多個工程實例，表明了其工程應用的可行性和可靠性[2]。該工法的工藝原理與其他高壓旋噴注漿基本一樣，均以高壓噴射流體將土層的組織結構破環(huán)，被其破環(huán)的土粒與漿液混合攪拌，凝固后便在地層中形成固結體。當然，RJP工法的加固機理與眾不同，主要是進行兩次切削破壞土層，第一次是上段的超高壓水和壓縮空氣的復合噴射流體，在第一次切削土層的基礎上再次對土體進行切削，這樣便增加了切削深度，加大了固結體直徑。RJP工法屬于半置換類型，加固原理如圖1所示。

2.2 止水帷幕設計參數

經優(yōu)化比選，RJP高壓旋噴樁采用半圓形Φ2000@1500布置，保證成樁角度不小于180度，并密貼既有圍護地連墻，樁位布置詳見上圖3中“止水帷幕大樣”。旋噴成樁材料采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，要求成樁28天無側限抗壓強度不小于1.0Mpa，滲透系數小于1×10-7cm/s，具體工藝參數要求見表1。

因本工程中止水帷幕較深，且采用的是RJP新工藝，為確保施工質量及帷幕的有效性，旋噴樁的強度、滲透性及成樁垂直度要求通過現場試驗確定，取得試驗結果后方可進行下一步施工。為取得后續(xù)施工參數并驗證工藝效果，在基坑內施做2根試驗樁：1根半圓形Φ2000mm+1根圓形Φ2000mm，咬合500mm，試樁長度范圍自標高1.5m～-40m，達到強度后，通過取芯及滲透性試驗優(yōu)化調整設計參數，并在基坑開挖過程中觀察成樁及搭接效果。

2.3 施工情況及效果

RJP工法樁施工工藝流程主要為[3]：開挖溝槽→樁位放樣→引孔鉆機就位→埋設套管→噴射鉆機就位下放鉆桿→噴射注漿→旋噴提升→噴射結束逐節(jié)拆除鉆桿→清洗鉆桿、注漿泵及輸送管道→移機至下一根樁。本工程沿基坑周圈RJP樁總數為286根，用時約2個月完成。

試樁取芯檢測結果見表2，強度及抗?jié)B性均符合要求；成樁垂直度分別為1.339‰、1.614‰，小于1/200，滿足要求；坑內試樁開挖效果較好，開挖至基坑底測量樁直徑結果為2300mm，大于設計直徑2000mm，取芯及試樁效果如圖4所示。RJP高壓旋噴樁施工期間，周邊地表及管線監(jiān)測數據變化較小，說明RJP樁施工對周邊環(huán)境影響較小?；油练介_挖及降水施工過程中，地下水未發(fā)生異常變化，說明帷幕效果明顯。

3 RJP工法技術總結及改進建議

凌賓路站RJP工法止水帷幕的成功應用，說明其在大深度地層加固工程中是有效的，結合本工程的實踐及體會，對該工法的設計及施工作如下技術總結及建議。

3.1 設計技術總結及建議

（1）樁徑及樁間距的選擇：樁徑的選擇應以滿足工程需要為前提，基于此，經造價分析表明，樁徑越小，經濟性越好，另據日本工程經驗，設計有效直徑時，需考慮到深度方向的施工精度和損失，20m深度以上每超10m可按減少10cm考慮，國內工程經驗還需實踐積累；樁間距的選擇應依據成樁垂直度確定，保證按最大偏差也能實現樁間咬合，基于此，樁間距的確定與地層和加固深度有關。（2）取芯試驗結果表明：粉質粘土層與粉土層成樁強度有差別，粉土層的成樁強度一般較高，粘性土中強度有所降低；粉質粘土層成樁的滲透性要比粉土層成樁的滲透性略強，這與粉土的孔隙率大有關，孔隙率大，漿液填充相對充分。（3）水壓力的控制：針對強度較高的地層，建議將水壓力提高至30MPa，增強高壓水的切削能力，保證樁徑。（4）噴漿流量及提升速度：針對承壓水層，考慮其含水率高且流動性較強，會對漿液水灰比產生影響，建議承壓水層段噴漿流量適當加大，并降低鉆桿提升速度。（5）水泥摻量的控制：應根據漿液流量、噴管提升速度及水灰比計算確定，并需結合現場實際情況作靈活調整。

3.2 施工技術總結及建議

（1）引孔：該工藝自身引孔速度整體相對較慢，約為11～12小時/根（成樁深度42.5m），有待改進；粉土地層較粘性土地層引孔時間長，與粉土的標貫擊數大、強度高有關，施工工效需考慮該類因素的影響。（2）垂直度的保證：該工法的垂直度與機器本身的平整度關系非常大，但目前設備只是通過主機氣泡對中并結合外部設備全站儀解決，存在一定的缺陷，建議對設備進行改進，增加設備平整度控制裝置。（3）因該工藝原理的核心為超高壓，故旋噴樁施工順序應充分考慮旋噴樁施工時的相互影響，引孔與注漿須有一定的時間間距。（4）旋噴樁施工期間嚴禁坑內抽水作業(yè)，待旋噴樁上強度后方可降水，防止帷幕失效。

4 RJP工法特點及應用前景

4.1 RJP工法的特點

（1）成樁深度大：因其成樁鉆桿分節(jié)連接，在保證垂直度符合要求的情況下，最大深度可達60m。（2）成樁直徑大，且效果較好：該工法實現兩次切削土體，能實現土粒和漿液均勻攪拌，成樁直徑可實現1.8m～3m，最大能達到3.5m。（3）加固范圍較靈活：因其鉆桿噴射角度可由主機在5～360度范圍設定，故加固范圍可自由選擇，這對節(jié)約造價是有利的，例如本工程中選擇180度半圓旋噴，經濟效果明顯，同時因其角度設置由主機電腦控制，精準度較高，成樁效果相對有保證。（4）工藝適應能力較強：填土、淤泥質土、粘性土、粉土、砂土等易于與水泥漿凝固的土體均可應用。（5）施工機械小，可實現緊貼構筑物施工：鉆孔及噴漿設備高度2.4m、長2.5m、寬1.5m，占地小。（6）鉆機兼有引孔和成樁雙重功能，如能根據前面的建議提高引孔速度，施工工效相對較高。（7）排泥量相對較小，施工對周邊環(huán)境影響較小，具有較好的綠色環(huán)保效應。

4.2 工法應用前景

參考RJP工法在國外的應用案例，結合本工程的應用實踐及RJP工法的特點，該工法在以下幾個方面嘗試應用和推廣具有一定的優(yōu)勢：（1）深度大于30m的超深基坑止水帷幕、圍護結構接縫或冷縫止水以及地基加固工程。（2）受地面障礙物如管線、建構筑物等限制或施工場地狹窄的土體加固工程。（3）超深、大斷面防滲墻工程或隔離墻工程。（4）定向土體加固工程。

5 結束語

RJP工法及設備被引入到國內，為相關工程在施工方法上提供了新的選擇，其在天津地鐵凌賓路站基坑承壓水止水帷幕的應用達到了預期效果，可以認為是成功的應用案例。RJP工法由于其適應性強、成樁直徑大、成樁深度大、止水效果好、加固范圍靈活且受場地限制小等特點，在截水防滲、地基加固等工程領域應用前景良好。

參考文獻

[1]RJP協(xié)會.RJP工法技術資料[Z].

[2]胡曉虎，川田充，中西康晴，等.RJP高壓旋噴工法及其在日本的工程應用[J].巖土工程學報，2010，32（增2）：410-413.

[3]周連朋.RJP大直徑旋噴樁在地鐵換乘節(jié)點處的應用[J].研究與探討，2014（8）：409-410.

[4]張帆.二種先進的高壓噴射注漿工藝[J].巖土工程學報，2010，32（增2）：406-409.

作者簡介：蔣清國（1983，4-），男，工程師，天津大學巖土工程碩士研究生，主要從事城市軌道交通設計及地下結構研究。