止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式探讨

摘 要：止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式能在狭窄场地施工、工期短、施工成本低、节能环保，是一种适合市区基坑工程采取的支护形式。

关键词：止水帷幕;长螺旋钻孔灌注桩;半咬合

一、 引言

近年来，城市建设日益发展，市区基坑工程施工场地普遍狭小，基坑周边环境复杂，地下管线及障碍物较多，基坑支护体系技术要求高。止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式能在狭窄场地内施工，施工速度快、工期短、成本低并且节能环保。文章结合工程实践及施工体会，谈谈止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式在基坑工程中的应用。

二、 支护形式构成原理

止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式的施工方法是在基坑四周通过施工机械操纵切割箱在地下切割土体，在槽内与高压输送的水泥浆液充分搅拌均匀，构成连续等厚的水泥土墙。待水泥土达到一定强度后，根据实际施工场地情况，在基坑止水帷幕内侧，计算确定长螺旋钻孔灌注桩咬合厚度及间距，然后施工长螺旋钻孔灌注桩，最终形成具有共同承担基坑边坡荷载、集挡土、止水功能的新型基坑支护结构。

三、 适用范围

止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式适用于房屋建筑工程、公路、桥梁工程以下几方面。

（一）软土地基基础加固处理。

（二）深基坑支护工程（挖深8M及以上）的止水、挡土墙。

（三）硬质地层地基处理、止水防渗。

四、 止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式主要特点

（一）等厚水泥土地连墙止水帷幕的施工深度可根据地质条件和设计要求，嵌入地下隔水层，有效切断坑外水的渗入，其施工最大深度可达60M以上。

（二）由于墙体等厚，无缝连接，可以根据基坑支护需要，灵活设定长螺旋钻孔灌注桩的间距。长螺旋钻在水泥土墙内侧干作业成孔，无造浆护壁工序，减少了废弃的泥浆外运，节能环保，施工成本降低。

（三）后浇的细石混凝土致密性强，与水泥土有很好的相容性，止水性能好。

（四）该支护形式长螺旋钻孔灌注桩桩芯定位在等厚水泥土墙边线上，长螺旋钻成孔时，垂直度控制在1/300内。施工时采用两台激光铅锤仪，设置在相互垂直于桩芯的两个铅垂面上随时较核。

（五）施工安全性好，噪声、振动较小，环保、节能。

五、 施工工艺流程

（一）止水帷幕施工工艺流程

1. 平整场地：施工场地平整压实，要有足够的耐力，保证机械行走安全稳固。

2. 测量放线：按图纸准确施放止水帷幕控制点，并做好标识和保护工作;测量地坪高程、施放沟槽开挖边线。

3. 开挖导沟：导沟开挖宽约1.4M，深度约1.2M，开挖出的余土及时清运。

4. 吊放预埋箱：现场吊车配合吊放预埋箱放入导沟内的预定位置。

5. 桩机就位：桩机移至施工开始位置，保持桩机稳固，做好施工准备。

6. 切割箱与主机连接：现场吊车配合使切割箱与主机顺利连接。

7. 安装测斜仪：施工过程控制墙体的垂直度。

8. 等厚止水帷幕水泥土成墙：水泥浆液与切割的土体充分混合搅拌，在槽内形成水泥土连续墙。

9. 置换土处理：开挖储浆池，储存置换的泥浆和浆液，后期将固结的干土外运。

10. 拔出切割箱：吊车配合拔出切割箱，移位继续施工。

（二）长螺旋钻孔灌注桩施工工艺流程

1. 平整场地：由于施工机械自重大，在桩机就位前平整场地并夯实或铺设钢板。

2. 放线定位：按桩位图及控制点推算出各桩位的理论坐标数据，准确施放桩位，并做好标识和保护工作，测量地坪高程。

3. 钻机就位：专人指挥桩机行走移位至已施放桩位指定位置处，确保钻杆垂直度<1/300。

4. 钻进成孔：成孔达设计深度，利用长螺旋钻杆清理孔内松散土，满足桩长要求。

5. 细石混凝土浇筑：浇筑前应要求混凝土厂家提供质量保证资料，并有配合比试验单。孔底清理干净后，随即利用导浆管快速进行混凝土浇筑，控制时间在混凝土初凝前必须浇筑完成。

6. 钢筋笼制作：钢筋笼提前加工制作，按规范预留一定错开长度，焊接长度符合要求。

7. 安放钢筋笼：现场吊车配合起吊钢筋笼，入孔缓慢，井口搭接，控制笼顶标高在允许范围内。

8. 桩头处理：桩身混凝土达到强度后进行桩头处理，进行下道工序施工。

六、 半咬合支护设计和施工存在的问题

（一）目前还没有完备的半咬合支护结构设计规范或标准，没有成熟的系统理论。

（二）水泥掺量及水灰比的确定

经现场严格按配比计量施工及成桩后检测，水灰比和水泥土强度没有直接对应关系。经现场勘察，参考水泥搅拌桩取芯检测的具体强度值，水泥土强度达到0.5～0.6Mpa基本满足止水功能要求，施工中水泥掺量宜控制在16%～19%，水灰比范围在0.7～1.0。

（三）止水帷幕水泥土強度

水泥土的强度的确定，目前基坑支护水泥土强度检测中反应比较强烈。设计图纸标明桩体强度qu28d一般为1.0MPa左右，现实中水泥土的强度根本达不到该强度值。经多个工程的止水帷幕取芯检测实践，qu28d强度值大多在0.6MPa左右，与规范要求的qu28d强度值有一定的差距。

七、 结语

止水帷幕长螺旋钻孔灌注桩半咬合支护形式具有科学性、先进性、实用性，工效高、工期短，施工质量有保证，基坑安全性高，在施工场地紧张时凸显其优越性。长螺旋钻孔灌注桩作为支护，根据场地情况与止水帷幕半咬合，施工便捷，达到了止水、挡土、抗滑移的目的，推广应用前景广泛。

参考文献：

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作者简介：肖婕，江苏盛凡建设工程有限公司。