漢溪大道隧道工程高壓旋噴樁止水帷幕施工技術分析

黃澤鵬

(廣州市第三市政工程有限公司)

1 機械優化配置的原則

廣州市番禺區漢溪大道工程土建工程1標迎賓路下沉式道路隧道工程位于番禺迎賓路，路線大致為南北走向，起點為樁號為 YBLK1+580，終點樁號 YBLK3+140，總長1 560 m，在漢溪大道里程K1+520.976處與迎賓路相交，作為主流交通的迎賓路設隧道，北至南分別下穿萬豪路(規劃)、漢溪大道、萬豪路。隧道起點里程YBLK1+895，終點里程YBLK2+780，隧道總長885 m。

迎賓路下沉式隧道為雙向6車道，斷面全寬約28 m。閉口段基坑深達11 m。泵房處基坑深達15.0 m，基坑最大寬度30.3 m。該隧道場地地貌為平原微丘地貌，位于微丘前緣地帶。迎賓路已通車多年，地勢開闊平坦，南高北低，地面標高一般為15.7～23.2 m。區內巖土層自上而下劃分為填筑土，第四系沖洪積層、坡積層、殘積層及下古生界混合花崗巖等五大類。開挖坑壁主要由填筑土、沖洪積亞粘、淤泥質土、中砂、坡積亞粘土及全風化/強風化混合花崗巖組成，隧道圍巖類別主要為Ⅰ～Ⅱ類，土石可挖性等級主要為Ⅰ～Ⅱ級，圍巖穩定性差，易失穩、坍塌。根據以上地質情況，基坑主要支護采用拉森鋼板樁或鉆孔灌注樁結合內支撐支護方案。

場地地下水主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，第四系孔隙水主要存在于填筑土層及沖洪積砂層中，水量較豐富;基巖裂隙水較貧乏。場地地下水主要補給為大氣降水補給，地下水埋深0.6～4.2 m。地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，對混凝土中的鋼筋無腐蝕性。根據地質資料顯示，YBLK2+281.9～YBLK1+991.9段預測坑道涌水量為377.61 m3/d，YBLK1+991.9～YBLK2+651.9段，預測坑道涌水量為105.81 m3/d。隧道支護采用高壓旋噴樁樁間止水，對于局部或隧道底板滲水，可采用集水坑抽水排放。

2 高壓旋噴樁施工

隧道鉆孔樁基坑止水帷幕采用Φ50 cm單管高壓旋噴樁樁間止水，與鉆孔灌注樁咬合15 cm，水泥采用42.5級，每米水泥用量為150 kg，單管高壓旋噴止水樁要求穿越透水層進入不透水層1 m以上，若基底為淤泥質土，則止水樁應穿透淤泥質土至少1 m。工程共有Φ50 cm單管高壓旋噴止水樁6 252.8 m，主要用于防水防滲及增強基坑邊坡穩定性。旋噴樁單管法高壓水射流的壓力應大于20～30 MPa以上，提升速度為8 cm/min，旋轉速度為10 rpm。旋噴樁的水泥漿液水灰比取1.0～1.5。

施工工藝流程:噴鉆機就位→鉆桿下至導孔底部→開啟壓縮空氣→開啟高壓水泵→開啟漿泵→旋轉提升至樁頂標高→關閉氣、水、漿→成樁完畢、移動鉆機到下一樁位。

3 施工中出現的問題及控制要點

(1)旋噴樁施工過程中如果遇到了阻力，無法繼續進行下插時，可以采用上下竄動注漿管的方法，并將管口插入到設計深度位置，如果不能做到，則直接跳過此樁，跳噴下一根樁，此樁位需要進行重新成孔。

(2)高壓噴射注漿過程中如果出現了壓力突然下降、上升，或者大量冒漿等不正常的現象，需要及時查明原因并采取相應的措施，處理完故障后再進行接樁時，需要將停噴點下移1.0 m處后再進行重新的噴射接樁作業。

(3)在噴射過程中，如果出現了堵塞噴嘴現象，需要及時的更換鉆頭。此外，在完成一根樁的施工后需要及時的清洗注漿管，保證管內的不得殘存水泥漿。

(4)為了有效防止漿液凝固收縮過快影響到樁頂的質量，可以采用超高噴射的辦法，噴射高度高出樁頂標高0.6 m左右。

(5)旋噴樁的施工質量，很多程度上取決與鉆孔和旋噴樁的垂直度，它是保證基坑止水帷幕的關鍵所在。如果垂直度不能滿足規范設計要求，就會造成旋噴樁與護坡灌注樁之間不能有效的搭接在一起，外圍水就有可能進入到基坑內。為此，工程要求鉆孔和旋噴樁的垂直度控制在1%范圍以內。

(6)在噴射工藝中，為了防止縮徑和斷樁等相關現象的發生，需要嚴格控制好噴漿的壓力和提升速度。

4 綜合效果分析

4.1 施工質量效果

對基坑進行開挖后，我們發下旋噴樁和灌注樁接合的非常緊密，兩者相互搭接，有效防止了外側水進入基坑基。此外，對于基坑內的水采用了降水井方法降低了地下水位，保證了后期挖土工序的順利進行。工程完全達到了預期的止水效果。

在本工程中灌注樁和高壓旋噴樁的施工對于周圍土體的擾動非常小，對外圍水起到了截止作用。基坑開挖之后，我們對基坑的進行了全面的沉降觀測，根據現在采集的監測數據，基坑最大的側向位移為17.5 mm，沉降最大位移為23.5 mm，這充分說明基坑的開挖過程對周圍土體的影響非常小。由此可見，高壓旋噴樁+灌注樁的施工方法保證了施工質量。

4.2 效益分析

高壓旋噴樁加灌注樁施工減少了施工作業面積，有效保證了基坑的止水效果。此外，工程可以多個鉆機同時作業，操作人員較少，節約了人工成本，縮短了工期，保證了施工安全。總之，取得了良好的社會和經濟效益。

［1]趙明華.土力學與基礎工程［M］.武漢:武漢理工大學出版社，2003.

［2]閻明禮.地基處理技術［M］.北京:中國環境科學出版社，2006.

［3]建筑地基處理技術規范(GJ79-2002)［S］.

［4]建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99)［S］.

［5]杜愛民.灌注樁與高壓旋噴樁形成止水帷幕的施工應用［J］.山西建筑，2010，(36).