浅谈高压旋喷桩止水帷幕在地下水丰富情况下的应用.pdf

四川建筑第4 3卷第4 期岩土工程与地下工程浅谈高压旋喷桩止水惟幕在地下水丰富情况下的应用刘逸文，周俊，张文宇，周亮，王德刚（中国华西企业股份有限公司第十二建筑工程公司，四川成都6 10 0 8 1）【摘要】近年来，在处理深基坑地下水丰富的问题上，高压旋喷桩止水惟幕的工艺的应用越来越广泛，以四川大渡河某临河综合楼建设项目为例，对基坑高压旋喷桩止水惟幕施工工程进行分析，详细分析其关键的施工技术，并在此基础上完善相关质量控制措施。【关键词】止水惟幕；高压旋喷桩；施工；质量控制【中图分类号】TU94*3.10引言随着建筑行业的发展，很多建筑会采用深基坑设计。在实际施工的过程中，应避免地下水位变化对建筑物及周边设施产生影响，进而全面保障施工安全。为了防止基坑侧壁及坑底地下水涌入基坑，保证施工安全，传统的止水幕工艺主要是采用混凝土灌浆的形式，但在灌浆过程中，容易出现混凝土表面出现气泡、起砂，甚至是水泥浆与周边土体之间的相互作用，导致内部产生不均匀应力等问题 。普通的旋喷成桩工艺虽能让灌浆更均匀，但仍不可避免地会在土体内产生许多气泡，从而导致压力分布不均，使得灌浆强度得不到保证，止水效果达不到要求。针对当前深基坑止水惟幕施工存在的重点和难点，本文以临河综合楼建设项目引人的高压旋喷桩工艺为例,开展应用分析,以供类似工程参考。1工程概况以某临河综合楼建设项目为例，该项目设计地上16 层，地下1层，最大建筑高度5 9.6 5 m。基础型式采用独立基础和筏板基础。在该项目中,基坑的深度达到了3.6 m,并且采用大开挖的方式施工。基坑南侧紧邻大渡河,基坑开挖边线距离大渡河约2 5 m；该工程的地质为四系全新统冲洪积层（Q 4 a l+p l），上部是填土，下部为卵石层。工程所在场地有非常丰富的地下水资源，主要来自于大气降水以及地表径流等。每年汛期，大渡河水上涨会流人场地。该场地的地下水位和大渡河的河水水位之间存在密切联系,呈正相关关系。勘察期间地下水埋深3.0 4.6 m,年水位变幅3 5 m，为保证基坑施工期间的安全，采取高压旋喷桩止水惟幕治理地下水。2高压旋喷桩止水惟幕该工程采用三重管旋喷法施工工艺。工艺流程见图1。测量定位钻机就位钻杆垂直度调整制备水泥浆拔管冲洗喷射作业图1工艺流程2.1测量定位根据坐标控制点对每个桩位进行引测，并作好标记加以【文献标志码】B保护。首先放出角桩，利用角桩和柱桩之间的关系，明确柱桩的位置。所有桩位放样完成后，根据桩与桩、轴线间的相对关系,进行校核,误差应控制在2 cm,在桩位偏差检查完之后，还需要作好复核工作。2.2桩机就位根据现场放线定位安放钻机，基座应平稳、稳固。钻机到达指定位置后，应作好水平校正，严格按照设计要求控制钻杆的垂直度,将钻头的中心对准桩位,钻头、钻杆以及桩中心控制在一条垂线，钻孔垂直度的偏差不得超过1/10 0。2.3制备水泥浆当钻机到位之后，严格按照设计的配比要求制备水泥浆,水泥浆的材料为4 2.5 普通硅酸盐水泥，水灰比0.8 1.0,在制作搅拌水泥浆的过程中,还需要添加10%的水玻璃提高水泥胶体的粘度，使其更好地发挥出填充缝隙的作用。制浆材料的质量误差需要控制在5%以内。在制作水泥浆时，应在普通搅拌机中搅拌9 0 s以上，而高速的搅拌机需要搅拌30 s以上。在浆液搅拌完成之后还需要过筛，并且定时对水泥浆密度进行检测，检测时间间隔为15 30 min。浆液在制备完毕之后，应保持温度在5 4 0 之间，应在4 h内使用完。2.4钻孔成孔工艺与工程条件以及钻机的性能有关，该工程先用空气潜孔锤进行引孔，然后采用套管泥浆护壁法钻进成孔。钻孔孔径需要大于喷射管，孔位偏差在5 cm内，倾斜度不超过1/10 0，与此同时，应作好施工记录。2.5插管试喷注浆管插入之前，应重点检查各部位的密封圈封闭效定稿日期 2 0 2 3-0 5-2 9【作者简介刘逸文（1994 一），男，本科，助理工程师，主要从事项目技术管理工作；周俊（197 4 一），男，本科，高级工插管、试喷钻孔程师，主要从事公司技术管理工作；张文宇（198 7 一），男，本科，工程师，主要从事建筑施工管理工作；周亮（198 9一），男，本科，工程师，主要从事项目施工生产管理工作；王德刚（198 8 一），男，工程师，主要从事项目施工生产管理工作。159岩土工程与地下工程果，各接头密封的完整性以及高压水与空气喷射的情况首先应用清水进行试喷，观察设备及管道工作情况，喷嘴是否畅通，压力是否正常，待其正常工作后，方可进行高压喷射注浆施工。2.6旋喷注浆在喷射的过程中，首先应送高压水，接着输入水泥浆和压缩空气，压缩空气可延迟30 s。在原位进行喷射时需要严格按照规定的参数进行操作，直到孔口流出浆液为止。在喷浆正常后，才能进行正式喷浆工作。喷浆应自下而上进行，如果在喷浆过程中，需要暂停喷浆，应作好复喷措施，并且在复喷时需要控制复喷长度在2 0 cm以上。在喷浆过程中，如果出现异常，应查明原因，及时处理。2.7拔管及清洗注浆结束时,应先停高压空气和水,继续注浆工作，直到孔口水泥浆流出。停止注浆，用清水清洁喷浆管道。清洗过程中需要适当加快清洁速度。施工废水及泥浆通过排污管道沉淀后排人污水管网，剩余沉淀物后期集中抽排处理。3质量控制措施3.1质量控制标准高压旋喷桩施工过程需要重点关注桩位、桩径、桩长、桩材及桩的完整性等因素 2】,具体如表1所示。表1质量检查标准允许值或项序检查项目单位数值1水泥用量不小于设计值主桩长不小于设计值控2项3钻孔垂直度目4桩身强度不小于设计值水胶比设计值12提升速度3旋转速度般4项目5桩顶标高mm2006注浆压力7施工间歇h3.2质量控制措施(1)施工现场设置符合规范及标准要求的试验室,所有的试验及标养设备必须经计量检验合格，并由专人负责。(2)喷管下孔前应对孔壁进行检查，确保能顺利入孔,应在孔口进行试验，检查喷嘴运行情况。(3)严格按照设计配合比制备浆液，施工过程中应随时复核浆液相对密度，并作好记录。（4)施工中应监控水、气、浆液的压力和流量情况，出现任何问题应停止设备，在故障原因排除之后再恢复施工。160四川建筑第4 3卷第4 期（5)当旋喷过程中出现停顿时，停顿处的复喷搭接长度应不小于5 0 cm，防止出现断桩。（6）观察孔口返浆情况，如遇孔口不返浆，应适当降低提升速率或采取复灌措施。如果孔口返浆液量太大，就需要减小压力，缩小喷嘴的孔径。（7）钻孔的过程中，应间隔打孔，防止穿孔。（8）作业结束后，孔口处应灌水泥净浆至地面。3.3常见问题防治措施止水惟幕施工容易出现的问题是不能保证10 0%咬合，未咬合部位会出现局部渗漏的情况，处理措施见表2 3表2 故障处理序号问题类别原因喷射压力较小、喷嘴施工并根据试桩确定地口小、提升速度快、土1缩颈层密度较大、喷射过土层制订详细的旋喷施程中出现故障等工措施保证一根桩不中断，一次在提升过程中，接头2断桩处的搭接长度不足喷浆中管道或浆液中建渣或其他硬的过滤作用；检查注浆泵3喷嘴质杂物堵塞喷浆管接口处出现损允许偏差检查方法查看流量表测钻杆长度1/100经纬仪测量钻芯法实际用水量与水泥等胶凝材料的重量比设计值测机头上升距离与时间设计值现场实测桩位mm20水准测量，最上部5 0 0 mm浮浆层及劣质桩不计人设计值检查压力表读数24检查施工记录检查方法严格按照设计参数进行质的分层资料，对密实的成型，并保证搭接长度不少于0.5 m采用过滤网，加强水泥浆体和注浆管路后彻底清洗伤或密封不良，土层检查喷浆管接头，确保其4孔口大密实度较大大，浆液密封性；分析土层资料，量冒浆切割土体的范围小或选择合适的喷嘴喷嘴尺寸过大注浆泵工作异常、人喷浆压员操作不熟练、吸浆5力骤降管进浆异常、注浆管或骤升求,持证上岗有堵塞或泄露等保证钻孔垂直、孔位准确、桩体成柱状、与桩的喷浆封钻孔倾斜较大，孔位搭接良好，当漏水不严重6闭结构偏差较大，或成桩不渗水或时用塑胶软管将渗水排均匀、桩间空隙大至排水沟，较严重时用水漏水泥浆堵漏，特别严重时需在漏水区域补桩全站仪或钢尺量4结束语采用高压旋喷桩的方式可以形成止水惟幕，进而有效隔绝基坑内外水力联系，这样的止水方式效果更好，并且可以更好地确保基坑工程的安全性。该方法能够同时多个钻机施工，减少操作人员，节约人工成本，保证了施工进度和安全。1赵书龙.高压旋喷桩在深基坑止水惟幕中的应用分析 J.四川水泥,2 0 2 3(4)：2 0 1-2 0 2+2 0 5.2张兵.浅议高压旋喷桩止水惟幕的施工质量控制 J.四川建材,2 0 12,38(5):8 0-8 1.3蔡德庆.灌注桩和高压旋喷桩组合止水惟幕在邻江深基坑中的探究 J.建筑技术开发，2 0 2 2，4 9（12）：15 8-16 2.排除泵体及管道的机械故障对操作人员严格要参考文献