雙高壓旋噴樁墻縫堵漏應(yīng)用分析

上海市機(jī)械施工集團(tuán)有限公司 上海 200072

1 工程背景及概況

上海軌道交通13號(hào)線自然博物館站位于上海靜安區(qū)60#街坊和上海自然博物館的東側(cè)，由于該處地理情況復(fù)雜，工程需要分段施工，道路翻交，所以先施工了北段地下連續(xù)墻和南段地下連續(xù)墻，留下了中間段地下連續(xù)墻待后施工。

本工程在前期施工中已對(duì)該處的地下連續(xù)墻接縫施工過高壓旋噴樁，但由于該處地下連續(xù)墻的深度為48 m，前期的高壓旋噴樁設(shè)備無法滿足該要求，導(dǎo)致后來在開挖過程中的抽水試驗(yàn)無法滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過多方的討論研究，決定在基坑?xùn)|側(cè)6 處地下連續(xù)墻接縫位置再施工Φ1 800 mm雙高壓旋噴樁以進(jìn)行堵漏止水。雙高壓旋噴樁施工范圍：－11.10 m～－45.50 m。因之前已進(jìn)行過2 次旋噴加固，故需先采用鉆機(jī)引孔，然后再進(jìn)行雙高壓旋噴樁施工作業(yè)。

2 技術(shù)難點(diǎn)與特點(diǎn)

（a）雙高壓旋噴樁加固的深度要求高。本工程地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)深度達(dá)到48 m，墻厚1 000 mm，因此要求相應(yīng)的高壓旋噴樁作墻縫止水的加固深度也要達(dá)到48 m，孔徑為1 800 mm。為確保高壓旋噴樁與地下連續(xù)墻的緊密貼合，設(shè)計(jì)要求雙高壓旋噴樁的垂直度要在3‰之內(nèi)。

（b）本工程地下連續(xù)墻由于先期已進(jìn)行過高壓旋噴樁的墻縫止水，只是由于設(shè)備的緣故，未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的48 m深度，故本次施工需在原注漿位置上先進(jìn)行引孔，方能進(jìn)行雙高壓旋噴樁的施工。

（c）旋噴樁施工過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的擠土效應(yīng)，而本工程場(chǎng)地臨近大田路居民區(qū)，施工過程中如何減小對(duì)周圍構(gòu)筑物的影響是本工程的難點(diǎn)。

3 應(yīng)對(duì)方案與措施

在旋噴樁施工過程中，當(dāng)排漿不暢時(shí)，即應(yīng)根據(jù)不同情況采取以下措施：

（a）鉆機(jī)成孔時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大鉆孔直徑，使注漿管與孔壁間留有較大間隙，以便于孔內(nèi)壓力釋放；同時(shí)降低高壓水壓力、加大漿液水灰比、加快注漿管提升速度。

（b）旋噴樁在施工前須先完成該樁周圍的小鉆孔，以便旋噴樁施工過程中產(chǎn)生的壓力能夠從周圍導(dǎo)孔處釋放出來，從而減少對(duì)附近構(gòu)筑物的影響。

（c）下注漿管時(shí)，要用高壓水清洗鉆孔，使孔徑擴(kuò)大，然后再進(jìn)行注漿。

（d）施工期間加大對(duì)隧道周圍監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)變形過大時(shí)，應(yīng)暫停施工，尋找原因并在采取相應(yīng)措施后再行施工。

4 技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù)選擇

（a）為了確保基坑施工安全，我們綜合了各方意見及工程進(jìn)度的要求，先對(duì)原三軸攪拌樁地基加固區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，工期安排在第3道混凝土支撐養(yǎng)護(hù)期間進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)等各方意見并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，決定采用Φ1 800 mm雙高壓旋噴樁進(jìn)行注漿加固。

（b）雙高壓旋噴工法主要利用超高壓水和壓縮空氣噴射流，以及超高壓水泥漿和壓縮空氣噴射流，通過安裝在多重管前端的噴射器分2 個(gè)階段對(duì)土體進(jìn)行切割攪拌，即位于上部的高壓水刀對(duì)土體先行導(dǎo)向切割破碎，位于下部的高壓漿刀再對(duì)土體進(jìn)行2 次擴(kuò)大切割破碎，同時(shí)噴射水泥漿與土體攪拌混合形成加固體。

（c）雙高壓旋噴法相對(duì)于三管法來說，雙高壓較三管法增加了射流破碎能力，加大了地層內(nèi)的土體細(xì)顆粒置換力度，其特點(diǎn)是加固深度深、樁徑大、加固強(qiáng)度比較均勻。考慮到該處已經(jīng)施工過高壓旋噴樁，再施工高壓旋噴樁存在較多的施工困難，難以滿足設(shè)計(jì)的止水要求，因此考慮采用具有更好止水效果的大樁徑雙高壓旋噴樁，既可以滿足設(shè)計(jì)要求，又可以縮短施工工期。

5 雙高壓旋噴樁關(guān)鍵施工技術(shù)

5.1 施工工藝

雙高壓旋噴工法示意見圖1。

圖1 雙高壓旋噴工法示意

5.2 施工技術(shù)參數(shù)

雙高壓旋噴樁施工參數(shù)需要根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)地質(zhì)情況、樁徑大小、樁體搭接要求等情況進(jìn)行綜合確定（表1、表2）。

5.3 施工流程

準(zhǔn)確確定樁位→引孔及鉆機(jī)就位鉆孔→漿液制備→將注漿三管下放至設(shè)計(jì)底標(biāo)高并開始旋噴注漿→將注漿三管提出地表清洗及移位。

6 施工后的抽水情況

6.1 第1次施工高壓旋噴樁進(jìn)行墻縫止水后的抽水試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

6.2 第2次施工雙高壓旋噴樁進(jìn)行墻縫止水后的抽水試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表1 雙高壓旋噴樁單樁施工參數(shù)

表2 雙高壓旋噴樁單樁水泥用量表

表3 高壓旋噴樁止水后抽水試驗(yàn)結(jié)果

表4 雙高壓旋噴樁止水后抽水試驗(yàn)結(jié)果

7 結(jié)語

從試驗(yàn)結(jié)果看出：在施工普通高壓旋噴樁墻縫止水之后，24 h降水結(jié)果表明，坑外降水基本在2.7 m左右；而在施工雙高壓旋噴樁墻縫止水之后，24 h降水結(jié)果表明，坑外降水基本在1.6 m左右。其情況與相鄰的靜安區(qū)60#街坊的基坑降水情況基本一致，經(jīng)設(shè)計(jì)同意，隨即進(jìn)行了軌交13號(hào)線自然博物館站車站中段的開挖工作，基本保證了施工工期。兩次降水試驗(yàn)的結(jié)果也表明雙高壓旋噴樁對(duì)地下連續(xù)墻縫止水的確具有一定的效果，尤其適宜超深地下連續(xù)墻。但雙高壓旋噴樁也有局限性：其施工所占用的場(chǎng)地較大；由于雙高壓旋噴樁的噴射壓力較大，對(duì)周邊的環(huán)境會(huì)有一定的影響，須注意調(diào)整施工參數(shù)或采取相應(yīng)的措施。