高壓旋噴樁在深基坑工程防滲止水中的運用

【摘 要】 隨著基坑開挖的深度和面積的不斷增加，一定程度上給深基坑工程的防滲止水技術提出了更高的要求。本文結合高壓旋噴樁施工實例，對高壓旋噴樁的施工技術進行了介紹，闡述了高壓旋噴樁施工后出現的問題及處理措施，對深基坑開挖止水施工提供實例性參考。

【關鍵詞】 高壓旋噴樁；施工技術；防滲；止水；處理

隨著建筑行業和建筑施工技術的發展，基坑工程開挖的深度和面積也不斷增加，這給基坑工程的施工技術帶來了更高的要求，特別是在基坑防滲止水的要求更為嚴格，因此，越來越多的新技術得以應用。而高壓旋噴樁是利用高壓把漿液從噴嘴噴射出來，沖擊破壞土層，漿液和土充分攪拌混合，形成一個由圓盤狀混合物連續堆積的柱體，通過旋噴樁和護坡樁之間相互搭接，形成一道連續的止水帷幕，來隔斷地下水進入施工區域，保證基礎施工的順利進行。為更好的應用該技術，下面，就結合工程實例，對高壓旋噴樁的施工技術進行探討。

1 工程概況

某建筑工程，主建筑基坑開挖深度12.54m。副建筑基坑開挖深度11.32m，裙樓基坑開挖深度9.45m?；涌傞_挖周長約458m，開挖面積約12472.2㎡。

2 地質條件

場地自上而下依次劃分為：①人工填土層（Qml）本層以素填土為主，灰色、灰褐色、灰黃色等為主，主要由組成物為人工堆填粘性土以及砂粒等，欠壓實～稍壓實，堆填砂結構較松散。②種植土層（Qpd）灰褐色、黃色等為主，主要組成物為粘性土、粉細砂及植物根系。③第四系沖積層（Qal）該層按土質。④第四系殘積層（Qel）本層分布不廣泛，為燕山三期（rs2（3））花崗巖風化殘積而成，主要為砂質粘性土、礫質粘性土，淺黃間紫灰白色，黃褐色、灰褐色，濕，硬塑狀為主，局部可塑狀，由粘粒、粉粒組成，含5～25%的石英質砂礫，大小多為2～3mm。

3 施工方案

3.1 方案設計

設計采用1.3m/1.4m間距灌注樁結合φ600mm單管高壓旋噴樁止水，理論上會在每個灌注樁之間形成滲漏通道。應采用噴射半徑較大的雙管或三管高壓注漿方式。考慮到淤泥質粉質黏土層，雙管高噴注漿方式應作為首選。

由于設計鉆孔灌注樁與旋噴樁樁頂高程均在地下4.0～5.0m，旋噴樁施工時施工面仍不具備開挖條件，導致旋噴樁施工必須完全依靠坐標定位于灌注樁之間，極易出現偏差。通過開挖后的檢查，灌注樁與旋噴樁樁位均有不同程度的偏差出現，增加了止水盲區的出現。旋噴樁施工應在開挖到灌注樁樁頭位置后進行，既保證了鉆孔位置的準確，減小了遇到地下障礙物的情況，也使鉆孔垂直度更加有保障，后期增補的三管高壓擺噴墻便是如此。

3.2 優化方案

雖然目前基坑防滲已達到預期目的，但由于重復施工增加了施工費用。結合原設計及后期處理方案，并考慮到工程造價等因素，總結出另一止水帷幕設計方案：高壓噴射注漿方式采用雙管擺噴，形成最小400mm厚的防滲墻。具體布置如圖1所示。

3.3 支護方案

采用復合式支護結構，其中，在標高－6.0m以上采用土釘墻作為支護結構，在標高－6.0m以下采用鉆孔灌注樁（樁間加單管高壓旋噴樁）預應力錨桿（錨）作為支護結構。鉆孔灌注樁間距1.3m/1.4m，高壓旋噴樁設計樁徑60cm。灌注樁軸心向基坑外偏移15cm，作為高壓旋噴樁軸心。

4 施工難點

盡管在施工前期做了大量的準備工作，全程采用全站儀跟蹤測量放樣，但仍遇到以下施工難題。

1）地下障礙物較多

在施工過程中發現地下有較大的片石和早期建筑的混凝土梁，給鉆孔造成很大困難。當障礙物較淺時，采用先開挖回填后再施工的辦法；當障礙物較深時，采用金剛石鉆頭穿過障礙物，在噴漿時在障礙物附近復噴兩次，盡量保證其周圍土體防滲能力，如圖3所示。

2）混凝土灌注樁“大肚子”現象嚴重

由于混凝土灌注樁施工工程中同樣存在受地下障礙物影響的問題，鉆孔完成后很容易在障礙物附近形成一定體積的塌孔，以致在混凝土灌注過程中造成超方而形成混凝土大肚子。由于大肚子混凝土一般都體積較大且有一定深度，當出現大肚子混凝土在旋噴樁樁位時，不可簡單采用穿過的辦法施工。一般采用將旋噴樁樁位向基坑外側偏移，并增補1根旋噴樁的方法施工（見圖2）。從而避開“大肚子”混凝土，可以保證旋噴樁的止水效果。

5 單管高壓旋噴樁施工

5.1 施工試驗

為保證施工質量，合理選定施工參數。正式開工前，根據不同的施工參數做3根試驗樁，噴至地面，待終凝3d后外開觀察樁體質量。具體施工參數如表1所示。

5.2 施工參數

根據樁體質量，最終選定如下施工參數：①旋噴壓力27～29MPa；②漿液密度1.42kg/L（換算水灰比1.25∶1）；③提升速度19cm/min。

5.3 施工工藝

旋噴樁施工采用鉆噴分離施工工藝，采用地質鉆機鉆孔，高噴臺車連續噴漿。施工流程：孔位布置→鉆孔→制漿→噴射作業→空孔回灌。

6 灌后檢查存在的問題及處理

6.1 檢查情況

開挖前根據抽水試驗，坑內井平均降深約4m，測得整個基坑（開挖周長560m）滲漏達500m3/h。

6.2 滲水原因

由于設計灌注樁間距多為40cm，旋噴樁與灌注樁理論搭接只有8～9cm，且基巖普遍深達21～22m，即使不考慮受鉆孔灌注樁垂直度以及地下障礙物等多方面因素影響，高噴鉆孔按照規范1%嚴格控制垂直度，仍在8～9m以下就會出現封堵缺口，造成每個灌注樁間均有滲漏通道。

6.3 處理方法

由于基坑開挖較深，最深處接近挖到基巖，現只是降4m左右水深，滲水達到500m3/h。且周邊環境基本不允許坑外降水。如不進一步采取防滲措施，基坑無法開挖。為了使基坑順利開挖，建議在冠梁外側5cm、兩鉆孔灌注樁中間增設1個三管高壓擺噴漿孔，進行三管高壓擺噴灌漿并與兩側鉆孔灌注樁相接，底部插入基巖50cm，上部到18.6m高程（冠梁底部），形成一道厚度不小于20cm的高噴防滲墻，如圖2所示。

施工中將所有灌注樁均用反鏟挖出1m左右，準確找出灌注樁實際樁間中點，放出高噴孔孔位，施工中嚴格按照施工參數進行三管擺噴灌漿施工。

6.4 處理效果

整個基坑大面開挖深13.2～15.5m，最深處達21m（挖到基巖），整個開挖暴露面地下水位以下無一處滲水，整個基坑開挖結束，坑內最多只起用5～6臺80m3/h深井泵斷續抽水，開創了南昌地區深基坑不用坑外降水的先例。

7 結語

實踐證明，高壓旋噴樁是一種經濟有效的防滲止水技術，切實保證了基坑施工進度和質量。通過本工程的成功應用，在一定程度上拓展了高壓旋噴樁的應用前景，為今后類似工程的施工有一定的借鑒作用。

參考文獻

[1] 鄢秉紅.高壓旋噴樁止水技術在深基坑開挖中的應用[J].福建建筑，2009年第04期

[2] 高俊峰.高壓旋噴樁在城市深基坑防滲止水中的應用[J].山西建筑，2005年11期