深基坑三重管高壓旋噴樁止水帷幕施工技術(shù)

深基坑三重管高壓旋噴樁止水帷幕施工技術(shù)唐勇【摘要】結(jié)合某復(fù)雜環(huán)境條件下的深基坑工程實(shí)際，為保證施工效果，將原三軸水泥土攪拌樁止水帷幕改為三重管高壓旋噴樁止水帷幕.介紹了三重管高壓旋噴樁施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)和應(yīng)用效果，為類似工程提供設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn).【期刊名稱】《建筑施工》【年(卷)，期】2017(039)012【總頁數(shù)】3頁(P1714-1715,1718)【關(guān)鍵詞】深基坑;止水帷幕;三重管高壓旋噴樁;施工質(zhì)量控制【作者】唐勇【作者單位】江西建工第一建筑有限責(zé)任公司江西南昌330001【正文語種】中文【中圖分類】TU753.31工程概況某工程為地下2層，地上18層的辦公大樓，基坑?xùn)|西向?qū)捈s62.64m，南北向?qū)捈s86.38m，基坑周長約300m，開挖面積約5400m2，開挖深度約9.1m,周邊環(huán)境和地質(zhì)條件比較復(fù)雜。基坑南面的非機(jī)動(dòng)車道下有中2m的鋼筋混凝土排水管，埋深4~5m,其余3面未見重要管線。擬建建筑區(qū)域周邊為居民區(qū)，基坑?xùn)|面北段距用地紅線即圍墻約7.1m，與基礎(chǔ)埋深約1.5m的7層建筑相距約9.6m，東面南段為空地；基坑南面距用地紅線約10.0m，圍墻外為人行道、非機(jī)動(dòng)車道和持力層為中風(fēng)化砂巖的樁基礎(chǔ)高架橋；基坑西面距用地紅線約5.5m，距圍墻約10.5m,圍墻外為小區(qū)道路，路以西為1~6層已建建筑（地下室距建筑約15.5m，已建建筑為淺基礎(chǔ)，埋深約1.5m）;基坑北面距圍墻4.0~5.0m,圍墻外為已建的1~2層磚混結(jié)構(gòu)建筑（圖1）。2場地地質(zhì)情況地層自上而下分別為：雜填土、淤泥、粉質(zhì)黏土、粗砂、粉質(zhì)黏土、中砂、圓砂、礫砂、強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖。圖1工程周邊環(huán)境示意3水文地質(zhì)條件上層滯水主要賦存于上部雜填土中，含水量受雨季影響大。第四系松散巖類孔隙潛水主要賦存于第四系細(xì)砂、砂礫、圓礫層中，相對隔水層頂板是粉土，相對隔水層底板是下伏基巖。因?yàn)榧?xì)砂、砂礫和圓礫層透水性強(qiáng)的性質(zhì)，導(dǎo)致地下水量較為豐富，在勘察階段水位深度一般為6.0~8.0m。地下水水位隨季節(jié)變化，豐水期主要接受贛江與撫河的側(cè)向補(bǔ)給及降水滲入補(bǔ)給，水位上升；枯水及平水期地下水向撫河排泄，水位下降。根據(jù)該區(qū)域的水文資料，年水位變幅較大，平均在1.5~2.0m。其中場地混合穩(wěn)定水位埋深1.6~6.3m,平均4.87m，穩(wěn)定水位標(biāo)高為16.65~21.41m，平均18.1m。4止水帷幕施工方式選擇原設(shè)計(jì)采用2種基坑開挖支護(hù)方案，標(biāo)高-3.25~-0.75m段采用〃放坡開挖+土釘墻”的開挖支護(hù)方案，標(biāo)高-3.25m以下采用〃支護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨索（桿）”的支護(hù)方案。止水設(shè)計(jì)外部采用鉆孔灌注樁，樁間采用三軸水泥土攪拌樁止水帷幕（圖2）,樁徑850mm，間距600mm，樁長不少于13.6m，樁底進(jìn)入圓礫層?；咏邓绞綖椤觾?nèi)深井疏干降水+坑外備用減壓井”。圖2基坑原支護(hù)結(jié)構(gòu)平面示意根據(jù)上述的場地周邊和水文地質(zhì)情況的介紹，本工程周邊的場地比較小，場地下部主要為細(xì)沙層、礫砂層和圓礫層，滲透性較大，基坑施工期間雖處在秋季，雨量較小，水位有所下降，但水量仍然比較豐富?？紤]基底標(biāo)高仍處于地下水位以下和工程工期較緊等情況，支護(hù)樁先施工勢必對后施工的三軸攪拌樁產(chǎn)生障礙，導(dǎo)致三軸攪拌樁施工困難。若二者同時(shí)施工或者施工時(shí)間間隔過短，則又會(huì)由于攪拌樁在作業(yè)過程中形成的水壓對鉆孔樁成樁不利，且容易造成坍孔，再者，三軸攪拌樁設(shè)備需要較大場地。而高壓旋噴樁可在支護(hù)樁施工完后施工，對支護(hù)樁的影響小，而且設(shè)備所需空間小。綜合上述情況，經(jīng)與基坑設(shè)計(jì)單位多次溝通并結(jié)合巖土、勘察等方面的專家的建議，在保證施工效果的前提下，考慮將三軸攪拌樁止水帷幕改為高壓旋噴樁中施工質(zhì)量更穩(wěn)定的三重管高壓旋噴樁止水帷幕。三重管高壓旋噴樁是利用鉆機(jī)的三重鉆桿先鉆到預(yù)定深度的土層中，在鉆桿端部的噴嘴分別輸送水、氣、漿這3種介質(zhì)，通過高壓泵產(chǎn)生20MPa左右的高壓水和0.7MPa左右圓筒狀氣流噴射、沖切周邊土體，從而在鉆桿四周形成較大的空隙，再由泥漿機(jī)注入壓力為3~4MPa的水泥漿液將其填充，然后鉆桿（噴嘴）一邊旋轉(zhuǎn)（20r/min）—邊慢速（15~30cm/min）提升，使周邊土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌稀Ｄz結(jié)硬化后達(dá)到設(shè)計(jì)要求直徑的圓柱狀固結(jié)體（旋噴體），固化樁體之間互相咬合形成止水帷幕；因其噴射壓力大，成樁直徑大，施工質(zhì)量穩(wěn)定而適用于素填土、粉土、砂土、碎石土、淤泥、淤泥質(zhì)土，以及流塑、軟塑或可塑黏性土等土層較為復(fù)雜的地質(zhì)條件中，更適宜于本工程［1-2］。5施工質(zhì)量控制5.1施工前的質(zhì)量控制在施工前根據(jù)施工圖紙對原材料（水泥）和機(jī)械設(shè)備（高壓旋噴機(jī)、高壓注漿機(jī)、灰漿攪拌機(jī)和空氣壓縮機(jī)等）等進(jìn)行檢查，熟悉現(xiàn)場的地形地貌，了解噴射工藝參數(shù)，以保證鉆進(jìn)及噴射質(zhì)量。5.2施工過程中的質(zhì)量控制1） 施工時(shí)應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求、現(xiàn)場地質(zhì)和試樁情況，會(huì)同設(shè)計(jì)方和監(jiān)理方一起選擇和確定合適的施工參數(shù)，從而保障成樁質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2） 施工過程中檢查的重點(diǎn)有：鉆機(jī)就位鉆頭的孔位（偏差小于50mm）和鉆桿的垂直度（小于1%），水泥漿液配合比（通過比重計(jì)檢測），鉆機(jī)轉(zhuǎn)速、沉鉆速度、提鉆速度及旋轉(zhuǎn)速度等，噴射注漿時(shí)的壓力、注漿速度及注漿量，孔位處的冒漿狀況，噴嘴下沉標(biāo)高等。3） 工藝流程為：鉆機(jī)就位T調(diào)整鉆架角度T鉆孔T插管T試管T高壓噴射注漿作業(yè)-噴射結(jié)束一拔管一器械清洗。4） 在下插注漿管的過程中遇到障礙物或不明阻力導(dǎo)致無法順利下插時(shí)，可上將注漿管上下來回提升、下降，從而下至所需設(shè)計(jì)深度。如果該方法無效，則可以先鉆噴下一根樁，用地質(zhì)鉆機(jī)對此孔進(jìn)行引孔后再重新進(jìn)行施工。5） 在正常的高壓噴射注漿過程中，若出現(xiàn)壓力突然上升、下降或冒漿量大等情況，則應(yīng)在分析原因后迅速采取措施。故障排解后，應(yīng)從停噴點(diǎn)以下1.0m處進(jìn)行接樁處理，重新開始噴射。6） 在噴射中若出現(xiàn)噴嘴堵塞情況，應(yīng)快速換上備用鉆頭繼續(xù)噴射作業(yè)，防止停頓時(shí)間過長。在每根樁完成后，應(yīng)用清水及時(shí)將鉆桿、泵及膠管等配件沖洗干凈，避免漿液凝結(jié)堵塞管道。7） 在操作過程中，由于地質(zhì)情況的不同，對可能出現(xiàn)冒漿量過大或過小的情況，要及時(shí)采取措施。當(dāng)冒漿量小于注漿量的20%時(shí)為正?，F(xiàn)象；當(dāng)?shù)貙又写嬖谳^大空隙但不冒漿時(shí)，可以在漿液中加入適量的速凝劑，縮短凝結(jié)時(shí)間，使?jié){液在土體內(nèi)快速凝結(jié)，也可適當(dāng)增大注漿量，降低鉆桿的旋噴速度，填滿孔隙后再繼續(xù)旋噴;當(dāng)冒漿量過大時(shí)，可能注漿量超過旋噴固結(jié)體所需的漿量，則需要對旋噴速度和提升速度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。8）在噴射過程中，應(yīng)嚴(yán)格把控好噴漿壓力及鉆桿的提升速度等工藝參數(shù)，避免樁體出現(xiàn)頸縮和斷樁的情況。5.3施工后的控制對淺層的固結(jié)體進(jìn)行形狀和加固范圍大小的檢查，對固結(jié)體取樣并進(jìn)行必要的強(qiáng)度試驗(yàn)。6基坑壁滲漏的處理基坑開挖后主要是錨索穿止水帷幕處存在滲透，處理如下：若滲漏地方有明水流出但水流量較小，可以將PVC軟管埋置于滲漏處作為明水的導(dǎo)流管，使得水由導(dǎo)流管中流出，再用水泥砂漿或混凝土將導(dǎo)流管的四周封堵，等到砂漿或混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，再對導(dǎo)流管端口進(jìn)行封閉和彎折處理；若滲漏的地方水流量較大，則先找出滲漏點(diǎn)，在止水帷幕外部用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，再用注漿機(jī)快速注入水泥漿或速凝材料，將滲漏部填實(shí)［3-4］。7結(jié)語該基坑在開挖過程和地下室施工階段，除局部錨索部位出現(xiàn)滲漏外，止水帷幕結(jié)合灌注樁的支護(hù)體系具有良好的擋土和止水效果，周邊土體和水位能夠保持穩(wěn)定。三重管高壓旋噴樁這種樁型適應(yīng)于各種復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，且操作簡單、成樁直徑大、質(zhì)量穩(wěn)定性高，可在類似地質(zhì)條件的工程中應(yīng)用。參考文獻(xiàn)【相關(guān)文獻(xiàn)】喻俊祥.三重管高壓旋噴樁施工技術(shù)在基坑止水帷幕施