深基坑支護中高壓注漿止水帷幕質量控制措施

曾金聰 （福建建工集團有限責任公司，福建 福州 350000）

0 引言

三重管高壓旋噴是一種水、氣噴射、漿液灌注攪拌混合噴射的方法。即用三層噴射管使高壓水和空氣同時橫向噴射，并切割地基土體，借空氣的上升力把被破碎的土由地表排除；與此同時，另一個噴嘴將水泥漿低壓力噴射注入到被切割、攪拌的地基中，使水泥漿與土混合達到加固土體起到止水的目的。

1 工程概況

1.1 設計概況

本工程位于寧德福安市世紀大道與鶴山西路交叉口西北角的閩東醫院內，本工程占地面積3244.66 m，總建筑面積75105.11m，地上22層，地下2層，建筑高度90.3m。主體結構型式為現澆鋼筋混凝土框架剪力墻結構，±0.00為黃海高程20.00m，主樓采用樁筏基礎，純地下室為筏板基礎。地下室基坑面積約5730.1m，周長約332.5m。地下室基坑開挖深度按筏板墊層底標高-13.20～-14.40控制。基坑周邊場地標高為19.00～21.00，基坑開挖深度12.20～15.40m。

1.2 工程地質

見下表。

1.3 地下水

場地地下水類型主要為孔隙水、孔隙網狀裂隙水及基巖裂隙水。

孔隙水主要賦存于細砂層②、卵石層②中，細砂層②屬透水層，總的水量中等；卵石層②屬強透水層，水量豐富，為主要含水段。粉質黏土層②及粉質黏土層②為微透水層或相對隔水層，水量貧乏。秦溪從場地東南側流過，距離場地約60m，與本工程砂卵石層中的地下水有一定水力聯系，豐水季節，受秦溪水位上漲補給影響，場地內孔隙水位也會上漲，總體上場地內孔隙水水量較大。

混合地下水穩定水位埋深為4.60m～6.80m，黃海高程約14.38m～16.20m。地下水滲流方向大致由北向南，大致與原始地勢一致。地下水位年變化幅度約為3～5m。場地歷史最高水位標高18.50m。

2 技術準備

根據基坑設計圖紙，組織圖紙會審和專項方案設計和論證，相對專家提出的問題進行匯總和修改。

工程地質表

①本工程支護樁設計為直徑1m間距1.6m沖孔灌注樁，其凈距為0.6m，在支護樁間設計直徑為1.0m高壓旋噴樁作為止水帷幕。此間距打設旋噴樁強度不足，施工難度大，基坑開挖后存在坍塌隱患，設計單位同意將原圍護樁間設置一根直徑1.0m高壓旋噴樁止水方案調整為樁間設置2根0.7m高壓旋噴樁，詳見圖1、圖2。

圖1 樁間墻大樣圖

圖2 樁間墻大樣圖

②旋噴樁樁頂標高建議提高至與冠梁相連，圖紙中都低于勘探地下水位約1.5～2.0m，影響止水效果，將旋噴樁樁頂標高提高至與冠梁相連。

③旋噴樁設計水泥摻入量20%偏少，根據施工經驗水泥摻量應該為40%左右，最后要求經過試樁來確定水泥參量。

④本工程基坑止水帷幕為非封閉帷幕，特別1、6、7區靠近秦溪應給予重視及評估，建議設計成封閉帷幕。

⑤本工程沙層、卵石層具有強透水性，在水力作用下容易造成旋噴樁水泥漿流失，建議添加速凝劑以加速水泥漿凝結。

3 高壓注漿止水帷幕施工技術要求及工藝

①三重管高壓旋噴樁設計參數：水壓30～40MPa，水流量75L/min；氣壓0.5～0.7MPa，氣流量12L/min；水泥漿壓1.5～2.5MPa，水 泥 漿 流 量100L/min。旋噴鉆機提升速度16～20cm/min，回轉速度20r/min。水泥可采用P.O42.5級硅酸鹽水泥，水泥摻入量為20%，水灰比為1.0左右，28d無側限抗壓強度≮1.0MPa。驗，成樁后3天，開挖出樁體，要求成樁的直徑不得小于設計要求，否則改進施工工藝。

③三重管旋噴施工流程：放線定位→地質鉆機導孔施工(施工時準確記錄地層情況)→旋噴樁機鉆進下管→水泥漿制備后，旋噴提升施工→移機至下一孔位，并利用部分回漿回灌。

4 質量控制

①旋噴樁的現場定位應在圍護樁樁頭開挖暴露后進行，并根據圍護樁實際位置進行定位。旋噴樁的現場定位誤差不得大于50mm，地質鉆機導孔的鉆孔傾斜度不得超過0.5%，鉆孔深度誤差不得超過100mm，孔徑≥130mm。

②旋噴樁施工時應有連續性，不得出現長時間施工冷縫，中斷噴射時，恢復噴射時搭接段長度≥0.5m。如遇特殊原因需補強處理。

③止水帷幕的旋噴樁施工質量檢測采用鉆孔取芯法，采用28d后帷幕墻芯試件進行基本物理力學試驗。檢驗量為孔數的1%，并不得小于3點。止水帷幕的旋噴樁也可采用鉆孔壓水注水試驗檢測帷幕墻的抗滲性。要求其滲透系數不得大于1×10cm/s。

5 施工問題與對策

②旋噴樁正式施工之前，應選定典型地層，進行旋噴樁工藝和成樁效果試

相對施工過程中可能遇到的問題，做好事前防控，具體措施和對策如下：

①泵表噴射壓力達不到設計要求，影響成樁直徑，必須對泵機進行檢修和更換，已達設計要求的壓力進行施工控制；

②噴嘴出現堵塞時必須提升噴射管清除雜物，使泵管壓力正常后再次下管噴射；

③當出現冒漿時，必須提高噴射壓力，適當縮小噴孔直徑，加快提升和旋轉速度。

6 注意事項

高壓旋噴注漿操作必須嚴格按先后順序進行施工，以確保成樁質量，施工過程應特別注意以下事項：

①成樁和注漿前應認真檢查設備和機具質量，清理管內的殘渣，確保管路順暢，密封性能良好，噴射管的噴射壓力表經校正后滿足設計要求；

②旋噴成孔、插管、注漿的各項操作必須嚴格按操作規程和規范要求進行，杜絕泥沙堵塞噴嘴；

③噴射鉆具的下轉或上轉都采取正傳，不得反轉，并在提升旋轉切土攪拌時嚴格控制提升速度和各種工藝參數要求，以保證成樁質量；

④對遇到有障礙物的樁位，事先采用合金鉆頭打導孔，嚴禁噴射鉆具硬頂成孔，確保噴射管和噴頭不得損壞；

⑤旋噴注漿結束，從注漿泵到噴頭的全部注漿系統進行全面清洗干凈，并且噴射管擰卸一根清洗一根，然后擰緊堵頭。

7 結語

通過安全專家對以上專項方案論證提出的設計修改并結合以前施工過項目的施工經驗，加強對施工過程技術和工藝操作的嚴格控制，本項目所設計的三重管高壓注漿止水帷幕的施工滿足該深基坑支護施工過程的止水效果，地下室結構施工順利，工程按期竣工，取得良好的社會效益和經濟效益，得到參建各方的好評，值得借鑒。