工程各种止水帷幕详解.doc

止水帷幕
目前施作止水帷幕常采用的
施工方法有：高压旋喷注浆法、地下连续墙法、动结法和静压注浆法。
高压旋喷注浆法是针对砂层和粉质粘性土层的一种有效方法，但该方法在中强风化岩层、断层破碎带的富水和动水条件下存在施工效果差、造价高，泥浆对场地污染严重，影响文明施工等缺陷；地下连续墙法是针对淤泥质地层止水施工的最佳方法，但该方法对砂层、粉质粘性土层、中强风化层、断层破碎带的富水和动水条件下施工效果和工期均难以保证，且施工造价高；动结法在国内外工程中已大量应用，但用于深基坑工程存在造价高、工期长，需投
入大型设备，且成功实例少等缺陷；静压注浆法具有造价低，工艺易操作，机械设备投入少，工期短等优点，但是由于注浆工艺相对复杂，技术规定高等缺陷的存在，使其应用范围受到限制。中铁七局集团公司在深圳地铁五号线大浪站基坑工程和杭州地铁一期工程秋涛站基坑工程中通过采用普通水泥－水玻璃双液浆（简称C－S双液浆）作为注浆材料；地质钻机垂直钻孔；袖间管后退式分段注浆技术，成功地解决了两深基坑工程的桩外和基底止水问题
深基坑注浆止水帷幕

桩止水帷幕
连续搅拌桩（水泥土搅拌桩等），单管、三管旋喷桩形成的止水墙称为止水帷幕。常见的止水帷幕有高压旋喷桩、深层搅拌桩止水帷幕，旋喷桩止水帷幕，近来出现了螺旋钻机素砼或压浆止水帷幕；像地下连续墙、钻孔咬合桩等形式的地下围护结构形式，由于自防水效果较好，有的都不需要再施作止水帷幕。
组成结构
有些不是很深大的基坑，它的基坑围护分3个部分。
第一部分是挡土桩部分，其重要的起到挡土墙的作用，形式也许有钢筋混凝土灌注桩或其它形式的桩，桩与桩之间有一定的空隙，但是能挡土。
第二部分是止水帷幕部分，其作用是使挡土墙后的土体固结，阻断基坑内外的水层交流，形式也许是水泥土搅拌桩或者压密注浆。
第三部分是支撑。而地下连续墙是基坑围护的另一种形式，多用于深大的基坑。
深层搅拌桩（水泥搅拌桩）
深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新奇方法，它是运用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，运用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反映，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。

粉喷桩
粉喷桩又称加固土桩是深层搅拌法加固地基方法的一种形式，是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌解决的方法。适合于加固各种成因的饱和软粘土，中国常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
喷桩施工采用粉喷桩专用机械设备，成桩直径遵照设计。
桩位放样→钻机就位→检查桩基调平机体→钻进至设计深度→高压送气打开喷粉孔→反钻提钻并喷水泥→至工作设计标高上50cm停止喷粉→反复搅拌并复喷→反转提钻至地表→成桩结束→移机就位在下个桩位施工。
一切准备工作结束后，提出书面开工申请，并请监理人员到场进行试桩，以拟定成桩的各项技术参数。一般试桩应达成以下规定：
a、 工艺试桩：每台粉喷桩机施工前应按规定进行工艺试桩，拟定好各项技术参数（钻进速度、喷粉提高速度、提高时的管道压力、复搅下沉速度等），并将试桩报告上报监理组。
b、水泥搅拌的均匀限度，掌握下钻及提高的困难限度，拟定合适的技术解决措施。成桩实验的桩数不应少于5根。当碰到新的施工段落时应重新进行试桩工作。
（8）在试桩5～7天后随机选择桩位进行全程取芯，取芯时有业主及监理工程师在场。工艺性试桩结束后时整理各种技术参数，资料上报至监理工程师，得到认可后再全面开工。
施工方法
（1）定位：按设计图纸（桩位平面布置图），现场用钢尺定出粉喷桩桩位，并用竹签插入土层作标记，误差不大于5cm，机具移至桩位处并使钻头正对竹签，复核机架的垂直度使钻杆倾斜度不大于1%，钻尖对准桩位。。
（2）启动空压机送气，钻机正转并垂直钻进。当控制双螺旋搅拌头到达设计桩底标高后停止钻进，钻头原地旋转，严禁停钻。钻机反向转动，启动送灰机送灰，待水泥送至喷灰口（一般约一分钟）后再提高钻头，根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，这样边喷粉，边搅拌，边提高，使软土和固化材料充足混合。
（3）当钻头提高至设计标高上0.5米时停止送灰，钻头正向旋转，进行复搅并复喷，复搅深度及复喷深度应按图纸设计规定。当钻头提高到距地面30～50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。这时由于装置的回路是封闭的，粉体不会向空中喷射和飞散。在向土体喷射过程中的最后阶段，在搅拌钻头距地面30cm处停止喷粉，粉粒不会溢出地面。
（4） 复搅结束后，关闭空压机，消散所有管道压力，钻机主电机停机。
（5）钻机移位，反复上述过程进行下一个桩位施工。
旋喷桩
旋喷桩兴起于二十世纪七十年代的高压喷射注浆法，八、九十年代在全国得到全面发展和应用。实践证明此法对解决淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、沙土、人工填土和碎石土等有良好的效果，我国已将其列入现行的《地基与基础施工规范》。
旋喷桩是运用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程，将预先配制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提高，使浆液与土体充足搅拌混合，在土中形成一定直径的柱状固结体，从而使地基得到加固。施工中一般分为两个工作流程，即先钻后喷，再下钻喷射，然后提高搅拌，保证每米桩浆土比例和质量。

试桩数量不得少于5根
工作环节编辑
1.高压旋喷由于高压空气和高压水切割、置换，将会产生大量的水泥土浆，应就地设立泥浆沉淀地。
2.布置好高压泵，泥浆泵搅拌机，制浆材料堆场和水、电、输浆管路等，并进行机具设备的检修和调试。
3.布孔放样
根据设计图纸和说明书进行孔位放样，采用跳孔喷浆的方法。
4.钻孔将钻机就位
钻头准拟定位居中，钻孔位置与设计位置偏差小于10cm。钻架矫正摆平，钻杆垂直，倾斜度小于等于1.5%，开始钻孔，钻孔过程中要经常注意钻杆偏斜情况，及时矫正。钻孔孔口采用套管保护。
5.制备浆液
运用搅拌机，将水与42.5普通硅酸盐水泥按1：1的水灰比充足搅拌均匀，制备水泥浆液，随时拌制随时喷注。
6.插管喷浆
旋喷机具就位，校正机架水平度和喷主管的垂直度，灌注管插入高喷孔前采用中档压力试喷，以检查喷射和灌浆系统是否畅通，然后用卷扬机将灌注管插入钻孔设计深度，开始喷射灌浆作业，按成桩实验拟定提高速度，和旋转速度，边提高喷灌管边旋转，待喷管达成设计长度范围内停止喷浆，将灌注管提出孔口，在钻孔内进行静压灌浆，防止固结体形成凹形。
7.移动机架和冲洗管路
灌注完毕，移动机架，冲洗管路器具，开始下一个孔的施工。
分类方式
1)单管法，施工用高压水泥浆的密度、流量、压力应符合设计规定。
2) 两管法，施工用高压水泥浆和压缩气的流量、压力要符合设计规定。
3) 三管法，施工用高压水和压缩气的流量、压力要符合设计规定。
喷射注浆:高压喷射注浆法为自下而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴和多嘴
也可分为旋喷、摆喷
旋喷注浆合用于细颗粒和粗颗粒松散地层，定喷注浆合用于细颗粒松散地层。a. 定喷:合用于黏性土、粉土、砂土细颗粒松散地层。b. 摆喷:合用于黏性土、粉土、砂土、砾石中颗粒松散地层。c. 旋喷:合用于黏性土、粉土、砂土、砾石、卵石粗颗粒松散地层。

钻孔咬合桩
钻孔咬合桩“桩墙”有别于圆形桩与异形桩组合的“桩墙”，咬合桩的混凝土终凝出现在桩的咬合以后，成为无缝的连续“桩墙”；它与普通钻孔支护排桩相比，大幅度提高了支护结构的抗剪强度和安全性；它具有良好的截水性能，不需普通钻孔排桩的辅助截水及桩间挡土措施。
钻孔咬合桩与地下连续墙功能基本相同，但又优于连续墙，重要表现在：一、配筋率较低。咬合桩通常是采用钢筋砼桩和素砼桩间隔布置的排列方式，大大地减少了支护结构的配筋率。二、抗渗能力更强。钻孔咬合桩是连续施工的，桩间不存在施工缝，而地下连续墙分幅接头处的施工缝往往是防渗的薄弱环节；三、施工灵活，由于钻孔咬合桩施工时可以根据需要转折变线，所以更适合于施工一些平面多变的几何图形或呈各种弧形的基坑。
钻孔咬合桩较普通钻孔支护排桩、地下连续墙尚有以下优点：一、采用全套管钻机，在施工过程中，始终有超前钢套管护壁，所以无需泥浆护壁，从而节约了泥浆制作、使用和废浆解决的费用，取出的土为原土，有助于搞好工地的文明施工。二、扩孔（充盈）系数较小，由于在施工过程中始终有钢套管护壁， 完全避免了孔壁坍塌，从而减小了扩孔（充盈）系数，减少了砼灌注量。
钻孔咬合桩在“咬合”后形成的无缝连续“桩墙”，决定了其施工机具必需采用钢套管护壁的全套管钻机，并灌注超缓凝混凝土以及相适应的施工工艺；钻孔咬合桩特别合用于城市建筑物密集区，可减少工程造价，提高施工速度，切实保证支护结构质量，有助于施工场地的文明整洁。
钻孔咬合桩成孔方法
1 ) A桩成孔施工
A桩为素桩无需咬合，在钻孔施工前检查单节套管和套管所有连接起来的顺直度检查和校正。在钻进过程做好地面部分的垂直度检查，发现偏差及时纠正；每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用线锤进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才干进行下一节套管施工，以保证成孔质量。
2 ) B桩成孔施工
B桩釆用全套管机成孔，因A桩为素桩混凝土是在初凝状态下进行B桩成孔施工， 所以成孔时套管应超前孔底2米，即管内取土底面与套管底面相对高差大于2米以上，防止出现管涌现象发生。B桩施工时在上部边钻进套管边用冲抓抓土，当进入岩层后冲抓无法施工时，此时将钢套管直接钻进至设计标高，然后移开全套管机，用螺旋钻进行破岩施工，直至设计标高，提出螺旋钻杆后用清底钻清除孔底残渣既可。