高压旋喷桩止水帷幕在深基坑围护施工中应用分析探究

高压旋喷桩止水帷幕在深基坑围护施工中应用分析探究

张榆,吴世斌,刘坤明,鄢鑫森

福建省建科工程技术有限公司

摘要:在社会经济发展的推动下，使我国各个城市在建设的过程当中迎来了非常大的机遇，同时也促进了我国城市化的进程。有一些地区也开始展开了大规模的建设工作，在进行地区建设的过程当中，防止水渗漏已然成为了建设过程当中需要高度重视的一个问题，同时这也是展开地下工程建设当中最为重点的一个内容。因此在本篇文章当中主要会根据实际工程对于高压旋喷桩止水帷幕在深基坑维护施工当中的具体应用进行分析，希望能够为相关工作人员提供一定的帮助。

关键词:高压旋喷桩；止水帷幕；深基坑施工

引言

在对于深基坑进行施工的过程当中，因为受到了周边地形以及环境所产生的影响，所以必须要使用基坑支护结构来确保基坑四周的土体的稳定性以及地下结构的正常施工，包括周边建筑物的安全，在地下水位非常高的时候，支护结构又必须同时解决好挡土以及止水的问题，而旋喷桩自从出现以来就得到了非常好的应用，并且正在不断的完善当中。从原来的单管发展到了现在的双重管以及三重管，从垂直旋喷一直发展到现在的水平旋喷，高压旋喷桩因为自身的喷射压力比较高，而且成桩直径非常大，施工质量也比较稳定，现在已经成为了复杂地质条件下止水帷幕的首选[1]。

1、工程概况

   泉州市海丝金融中心项目基坑开挖深度为10.6m~17.8m，属于深基坑工程，所以必须要对其基坑支护方案进行相应的探讨。本工程的施工场地在泉州市丰泽区东海街道，位于洛阳江港务码头入海口的西侧位置，场地的原地貌是泉州湾滩涂，滩涂上面原来是养殖池，在地貌上来看属于海积平原。

   泉州位于亚热带，属于亚热带海洋性季风气候，每年的平均气温在19.5℃~21℃之间，每年的5月份到9月份属于当地的雨季，11月份到次年的3月份属于当地的旱季，每年的7~9月是台风季节。受到了季风的影响，所以主要的气象灾害是旱涝以及台风，包括暴雨等。施工场地位置在洛阳江后渚港进泉州湾的入海口西侧大约500m的位置，入海口右岸设置了五一海堤以及五一水闸，堤顶标高大约为6.0m~6.2m左右，五一水闸的多年平均高潮位是4.31m，50年一遇的高潮位是5.08m，100年一遇的高潮位是5.33m。

通过对于施工场地的水质进行分析，可以发现本次施工场地的地下潜水对于混凝土结构本身具有着一定的弱腐蚀性，对于钢筋混凝土结构当中的钢筋长期浸泡在水中的条件下具有一定的弱腐蚀性，在干湿交替的条件下具有着中等腐蚀性，对于钢筋结构本身具有着中等腐蚀性。同时地下承压水对于混凝土结构具有着中等腐蚀性，对于钢筋混凝土结构当中的钢筋有着弱腐蚀性，对于钢结构具有中等腐蚀性，地下水位以上的土对于混凝土结构本身具有着一定的弱腐蚀性，而对于钢筋混凝土结构当中的钢筋也有着弱腐蚀性[2]。

2、高压旋喷桩止水帷幕在深基坑维护当中的具体应用探讨

2.1基坑支护设计的概况

本次施工工程的基坑周长大约为575.555m，其面积大约为21156.45㎡，原来的场地尚未场平到位，所以说地面高差还是比较大的，地面标高是7.14m~11.45m，高差大约为4.31m，场地现在已经经过了初步的整平，其地面高程为7.5m~8.7m，设计基坑底标高是-3.1m~-10.3m，最大开挖深度达到了17.8m，因此本工程属于深基坑施工。本工程在进行施工的时候按照的是一级基坑设计，放坡位置基坑安全等级是三级，基坑主要利用的是混凝土灌注桩加上局部内支撑以及预应力扩孔锚索加上双重管高压旋喷桩止水帷幕的支护形式，北侧和在建地块交接的位置利用的是放坡支护的方式，坑中坑利用的也是放坡支护的方式。

2.2双重管高压旋喷桩施工

2.2.1工程概况

①在本项目当中，基坑利用的是双重管高压旋喷桩止水帷幕，其直径为700mm，间距为1200mm，总桩数约为411根，1-1、2-2、4-4的剖面桩长为16m，3-3剖面桩长为17m，5-5、6-6、7-7、8-8的剖面桩长为13m，在基坑当中被动区使用的是双重管高压旋喷桩加固，总桩数为2207根，2-2的剖面桩长为3m，3-3、4-4的剖面桩长为5m，5-5、6-6、7-7的剖面桩长为4m。

②高压旋喷桩在进行施工的时候，利用的是双重管工艺来进行施工，水泥利用的是p.042.5R普通硅酸盐水泥，在施工时，水泥的用量不能够少于每米250kg，水泥浆水灰比不超过1:1，以上水泥产量包括水灰比都是暂定的，具体的水泥材料水灰比一定要以现场的施工实验为准。

2.2.2施工工艺

本工程的止水帷幕利用的是双重管高压喷射法进行施工，利用高压水以及压缩气共同作用在喷嘴上面，形成高速射流切割土体以及砂层，同时由底部注入水泥浆，对其进行分选以及置换，喷嘴为360度旋转，并且能够做到匀速提升，形成具有着一定直径的旋喷桩。

①钻机就位。旋喷注浆施工的第一个工序就是需要将钻机安装在已经设计好的孔位上面，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心的位置，同时为了能够确保钻孔之后可以达到相应的要求，钻机就位之后一定要做好水平校正，使其钻杆能够垂直对准钻孔的中心位置。为了防止施工的时候出现窜浆的问题，施工旋喷桩应该首先完成单排桩，然后再进行双排桩，最少间隔时间不能够少于24个小时

[3]。

②钻孔。钻孔的目的就是为了能够将旋喷注浆管插入到已经设定好的地层当中，在双管旋喷法施工过程当中，利用的是地质钻机进行钻孔，同时在钻进时一定要做到精心操作，工作人员必须要精神集中，合理的掌握好钻进的参数，并且合理的掌握好钻进的速度，防止出现卡钻等一系列的孔内事故。一旦不小心出现了孔内事故，工作人员应该争取尽快处理，并且备齐必要的事故打捞工具，同时在钻进时，为了避免钻孔出现倾斜问题，在钻机就位和钻孔时，一定要注意校正钻杆的垂直度，一旦发现了倾斜，必须要及时的纠正，确保倾斜度能够在允许的范围当中。

③插管。插管指的就是将旋喷注浆管插入到地层预定好的深度，利用地质钻机钻孔完毕之后把钻具拔出来，并且换上旋喷管插入到预定深度，在进行插管的时候，为了防止出现泥沙堵塞的现象，也可以边射水边插管，水压力一般来说不能够超过1Mpa，如果压力过高的话，可能就会导致孔壁被射塌。

④制浆。当旋喷管插入到了预定位置之后，应该立刻按照设计好的配合比对于浆液进行搅拌，本次施工过程当中利用的是标号42.5R的普通硅酸盐水泥，控制进浆比重为1.5~1.55，通过相关试验研究确定好液水灰比以及外加剂的种类和添加量，在进行制浆的时候应该注意材料需要使用重量或者是体积称量法，误差不能够超过5%，同时高速搅拌时间不能够少于60秒，普通搅拌的时间不能够少于90秒。

⑤旋喷作业。指挥人员宣布旋喷开始指的是旋转提升旋喷管，把注浆管下到具体位置之后依次送浆、送风，在管底定喷数秒之后，需要对于泵压进行调整，等到返浆正常之后，要边旋转边提升，按试验确定的各项参数进行施工。在高喷过程当中经常会测试水泥浆液的进浆比重，如果达不到设计要求，应该立刻停止喷杆，提升并且调整好水灰比，然后迅速恢复喷浆作业，在进行施工的时候，一定要按照要求随时的对其进行记录以及调整[4]。

⑥回灌浆液。当高压喷灌结束之后，在孔内的水泥浆液固结过程当中，因为体积的收缩，同时孔内的浆液仍然向着孔壁四周范围产生了一定的渗漏，所以孔内浆液将会出现一段时间的层面下降的现象，所以在这时应该不间断的将浆液回灌到已喷孔当中，并且保持压浆作用，一直到孔内的浆液面不再出现下沉位置。

⑦冲洗。在施工完毕之后，需要将注浆管等一系列的机具进行洗，洗刷干净之后一定要确保管内机内不会出现任何残存的水泥浆，通常来说会把浆液换成水在地面上喷射，这样更加方便于把泥浆泵或者是注浆软管当中的浆液全部都排出去。

⑧移动机具。将钻机等一系列的施工机具设备转移到新孔位上面[5]。

3 结束语

综上所述，在本篇文章当中，主要对于泉州市海丝金融中心项目的基坑开挖进行了相关的探讨，本次施工工程当中所利用的是高压旋喷桩止水帷幕，经研究发现，这样的支付方式无论是挡土还是挡水，效果都是非常好的，同时能保证深基坑在开挖之后土体非常稳定，不会出现任何透水漏水的现象。

参考文献:

[1] 朴健. 钻孔灌注桩结合高压旋喷桩隔水帷幕在深基坑支护止水工程中的应用[J]. 工程建设与设计,2022(1):142-146.

[2] 任艳艳. 深基坑围护灌注桩加高压旋喷止水帷幕方案设计[J]. 大众标准化,2022(11):110-111,114.

[3] 田昊丰,陈嘉威. 三重管高压旋喷桩止水帷幕在深基坑中的应用[J]. 中国建筑金属结构,2022(4):41-43.

[4] 蔡德庆. 灌注桩和高压旋喷桩组合止水帷幕在邻江深基坑中的探究[J]. 建筑技术开发,2022,49(12):158-162.

[5] 缪俊桦. 高压旋喷桩止水帷幕施工技术研究[J]. 中国水运（上半月）,2022(3):128-130.