基坑支护工程高压旋喷桩止水帷幕的施工技术

基坑支护工程高压旋喷桩止水帷幕的施工技术
本文通过某深基坑支护工程实例,对高压旋喷桩止水帷幕的施工方法、顺序、施工控制要点、基坑监测等进行了详细的分析,说明高压旋喷桩止水帷幕技术安全可靠、为同类型基坑工程施工提供经验。

标签：止水帷幕；高压旋喷桩；施工技术；深基坑
1 工程概况
本深基坑工程为高层住宅楼，大面积地下车库等，基坑面积约80000㎡。

基坑南北向总长约210m，东西向總长约380m。

高层住宅楼共16 栋，地上14～34 层，剪力墙结构，基础为桩筏基础，基础埋深为9.0m～13.5m；地下车库分布于整个拟建场区内，预估为地下2～3 层，独立基础，埋深为9.0m～13.5m，基坑整体开挖深度为11.5m。

2 工程地质及水文条件
本次勘察深度范围内除表层杂填土、素填土外，地层以第四系冲洪积地层为主，根据其岩性及物理力学性质，自上而下分为8 层，如表1所示。

根据勘察结果，场区上部存在上层滞水，由于附近旧有管网漏水对其的影响，初见水位埋深差异较大，初见水位埋深为 1.70m～6.00m；地下水类型为第四系孔隙水，其稳定水位埋深为 3.60m～5.50m，其水位、水量受季节变化的影响有一定的变动。

本工程基坑开挖深度范围内主要由①层填土及②～⑤层粉土、粘性土组成，根据抽水试验及当地经验，与基坑开挖及降水有关土层渗透系数见表2所示。

各层土物理力学性能指标表1
3 方案选择分析
考虑到地下水位较高，水量较大，开挖深度较大，且本工程场地比较狭窄，东北、东南侧坑边距已有建筑较近等特点，本工程采用高压旋喷桩结合支护桩做止水帷幕，基坑内周边及中间区域设置管井降水。

高压旋喷桩采用二重管法施工工艺。

设计参数如下：桩径900mm，相邻桩咬合300mm，桩顶标高- 4.7m，桩底标高- 17.7m，上部4.4m为空孔，有效设计桩长不小于13.0m。

水泥采用P.S32.5R 矿渣硅酸盐水泥，要求水泥无结块，水灰比取0.8～1.0。

场地土渗透系数表2
拟采用的喷射注浆施工参数表3
4 施工工艺要点及技术要求
4.1 旋喷注浆参数
鉴于本工程基坑较深，且地层结构上部主要由软～可塑的粉质粘土构成，旋喷注浆参数如表3所示。

4.2施工方法
高压旋喷桩施工工序为机具就位、贯入喷射管、喷射注浆、回灌、拔管、冲洗等。

①施工前先进行场地平整，挖好排浆沟。

钻机移至到预定桩位后，首先将钻头尖对准桩位采用边调平、边对点的方式，使钻头尖完全对准桩位，且钻机底盘水平，钻机对准孔位用水平尺测量机体水平、立轴垂直，要垫平稳牢固。

②成孔完成后，将喷射台车移到成孔处，先在地面进行浆、气试喷，待各项工艺参数符合要求后将喷射管下至设计深度，等待质检人员检查后方可进行注浆作业。

③待质检人员检查后，开始送入符合要求的浆、气，待注入浆液冒出孔口时，按设计的提升方式及速度自下而上提升，直至提升到设计的终喷高度。

④喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止，保证高喷防渗墙固结后墙顶标高，回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。

⑤等施工结束后，应缓慢拔出喷射管，及时进行冲洗，防止管口堵塞。

4.3 施工控制要点
①钻孔时为防止塌孔，钻进时采用泥浆护壁，泥浆容重控制在 1.3g/cm3～
1.45g/cm3。

②钻机施打时采用跳打法，即每次间隔一个孔位从左到右或前后进行跳跃式成桩，这样可以减少因钻杆偏移造成桩间咬合率低的问题。

③浆液应在喷射前1h 内配置，并严格按照设计要求进行配置，先放水，再放水泥，充分搅拌后进行过滤，除掉浆液中的细小颗粒，再进行第二次搅拌，并定时测定浆液配合比是否符合设计要求。

④喷射孔与高压注浆泵距离不大于50m。

做好钻机定位，孔位中心偏差不大于50mm，钻机安放保持水平，钻杆竖直，倾斜度不大于1.5%。

⑤每50 个孔设置一个先导孔，深度较设计深1m，并对旋喷桩底部地层取样鉴定，确保桩底嵌入相对不透水层深度不小于1m，该孔同时兼作高喷灌浆检查孔，喷射灌浆至地表，以便检查灌浆及旋喷桩和围护桩之间的搭接情况。

⑥高压喷射注浆完毕，应迅速拔出喷射管，冲洗干净，防止凝固堵塞，相邻两桩施工间隔时间应不小于48h，间距应不小于4m～6m。

为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。

⑦为保证旋喷桩桩径和桩间咬合，也可采用复喷措施（即退一次、进一次、再退一次共三次旋喷作业），复喷的次数越多，固结体的增径效果越好，咬合率越高。

⑧由于浆液的析水作用，注浆作业后会有不同程度的收缩，使固体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.6～1.0 的水泥浆进行补灌，并预防泥土或杂物进入孔内。

5 总结
旋喷桩成桩后桩体直径不小于90cm，桩长达到设计值，未出现孔洞、断桩等现象。

在施工过程中要对实际孔位、孔深、和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符等情况均作了详细记录。

通过本工程施工过程的总结，认为只要严格按照设计及规范进行施工，高压旋喷桩与支护桩的施工方法完全能够达到基坑止水的目的。

参考文献：
［1］JGJ 79- 2002，建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
［2］HG/T 20691- 2006，高压喷射注浆施工操作技术规程[S].北京：中国计划出版社，2007.
［3］张先文.高压旋喷桩质量控制浅析[J].甘肃科技,2007(5).。