深基坑支护中高压注浆止水帷幕质量控制措施

曾金聪 （福建建工集团有限责任公司，福建 福州 350000）

0 引言

三重管高压旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把被破碎的土由地表排除；与此同时，另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中，使水泥浆与土混合达到加固土体起到止水的目的。

1 工程概况

1.1 设计概况

本工程位于宁德福安市世纪大道与鹤山西路交叉口西北角的闽东医院内，本工程占地面积3244.66 m，总建筑面积75105.11m，地上22层，地下2层，建筑高度90.3m。主体结构型式为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，±0.00为黄海高程20.00m，主楼采用桩筏基础，纯地下室为筏板基础。地下室基坑面积约5730.1m，周长约332.5m。地下室基坑开挖深度按筏板垫层底标高-13.20～-14.40控制。基坑周边场地标高为19.00～21.00，基坑开挖深度12.20～15.40m。

1.2 工程地质

见下表。

1.3 地下水

场地地下水类型主要为孔隙水、孔隙网状裂隙水及基岩裂隙水。

孔隙水主要赋存于细砂层②、卵石层②中，细砂层②属透水层，总的水量中等；卵石层②属强透水层，水量丰富，为主要含水段。粉质黏土层②及粉质黏土层②为微透水层或相对隔水层，水量贫乏。秦溪从场地东南侧流过，距离场地约60m，与本工程砂卵石层中的地下水有一定水力联系，丰水季节，受秦溪水位上涨补给影响，场地内孔隙水位也会上涨，总体上场地内孔隙水水量较大。

混合地下水稳定水位埋深为4.60m～6.80m，黄海高程约14.38m～16.20m。地下水渗流方向大致由北向南，大致与原始地势一致。地下水位年变化幅度约为3～5m。场地历史最高水位标高18.50m。

2 技术准备

根据基坑设计图纸，组织图纸会审和专项方案设计和论证，相对专家提出的问题进行汇总和修改。

工程地质表

①本工程支护桩设计为直径1m间距1.6m冲孔灌注桩，其净距为0.6m，在支护桩间设计直径为1.0m高压旋喷桩作为止水帷幕。此间距打设旋喷桩强度不足，施工难度大，基坑开挖后存在坍塌隐患，设计单位同意将原围护桩间设置一根直径1.0m高压旋喷桩止水方案调整为桩间设置2根0.7m高压旋喷桩，详见图1、图2。

图1 桩间墙大样图

图2 桩间墙大样图

②旋喷桩桩顶标高建议提高至与冠梁相连，图纸中都低于勘探地下水位约1.5～2.0m，影响止水效果，将旋喷桩桩顶标高提高至与冠梁相连。

③旋喷桩设计水泥掺入量20%偏少，根据施工经验水泥掺量应该为40%左右，最后要求经过试桩来确定水泥参量。

④本工程基坑止水帷幕为非封闭帷幕，特别1、6、7区靠近秦溪应给予重视及评估，建议设计成封闭帷幕。

⑤本工程沙层、卵石层具有强透水性，在水力作用下容易造成旋喷桩水泥浆流失，建议添加速凝剂以加速水泥浆凝结。

3 高压注浆止水帷幕施工技术要求及工艺

①三重管高压旋喷桩设计参数：水压30～40MPa，水流量75L/min；气压0.5～0.7MPa，气流量12L/min；水泥浆压1.5～2.5MPa，水 泥 浆 流 量100L/min。旋喷钻机提升速度16～20cm/min，回转速度20r/min。水泥可采用P.O42.5级硅酸盐水泥，水泥掺入量为20%，水灰比为1.0左右，28d无侧限抗压强度≮1.0MPa。验，成桩后3天，开挖出桩体，要求成桩的直径不得小于设计要求，否则改进施工工艺。

③三重管旋喷施工流程：放线定位→地质钻机导孔施工(施工时准确记录地层情况)→旋喷桩机钻进下管→水泥浆制备后，旋喷提升施工→移机至下一孔位，并利用部分回浆回灌。

4 质量控制

①旋喷桩的现场定位应在围护桩桩头开挖暴露后进行，并根据围护桩实际位置进行定位。旋喷桩的现场定位误差不得大于50mm，地质钻机导孔的钻孔倾斜度不得超过0.5%，钻孔深度误差不得超过100mm，孔径≥130mm。

②旋喷桩施工时应有连续性，不得出现长时间施工冷缝，中断喷射时，恢复喷射时搭接段长度≥0.5m。如遇特殊原因需补强处理。

③止水帷幕的旋喷桩施工质量检测采用钻孔取芯法，采用28d后帷幕墙芯试件进行基本物理力学试验。检验量为孔数的1%，并不得小于3点。止水帷幕的旋喷桩也可采用钻孔压水注水试验检测帷幕墙的抗渗性。要求其渗透系数不得大于1×10cm/s。

5 施工问题与对策

②旋喷桩正式施工之前，应选定典型地层，进行旋喷桩工艺和成桩效果试

相对施工过程中可能遇到的问题，做好事前防控，具体措施和对策如下：

①泵表喷射压力达不到设计要求，影响成桩直径，必须对泵机进行检修和更换，已达设计要求的压力进行施工控制；

②喷嘴出现堵塞时必须提升喷射管清除杂物，使泵管压力正常后再次下管喷射；

③当出现冒浆时，必须提高喷射压力，适当缩小喷孔直径，加快提升和旋转速度。

6 注意事项

高压旋喷注浆操作必须严格按先后顺序进行施工，以确保成桩质量，施工过程应特别注意以下事项：

①成桩和注浆前应认真检查设备和机具质量，清理管内的残渣，确保管路顺畅，密封性能良好，喷射管的喷射压力表经校正后满足设计要求；

②旋喷成孔、插管、注浆的各项操作必须严格按操作规程和规范要求进行，杜绝泥沙堵塞喷嘴；

③喷射钻具的下转或上转都采取正传，不得反转，并在提升旋转切土搅拌时严格控制提升速度和各种工艺参数要求，以保证成桩质量；

④对遇到有障碍物的桩位，事先采用合金钻头打导孔，严禁喷射钻具硬顶成孔，确保喷射管和喷头不得损坏；

⑤旋喷注浆结束，从注浆泵到喷头的全部注浆系统进行全面清洗干净，并且喷射管拧卸一根清洗一根，然后拧紧堵头。

7 结语

通过安全专家对以上专项方案论证提出的设计修改并结合以前施工过项目的施工经验，加强对施工过程技术和工艺操作的严格控制，本项目所设计的三重管高压注浆止水帷幕的施工满足该深基坑支护施工过程的止水效果，地下室结构施工顺利，工程按期竣工，取得良好的社会效益和经济效益，得到参建各方的好评，值得借鉴。