[摘要]本文以客運(yùn)專線北京調(diào)度所工程高壓旋噴止水帷幕樁施工為例，介紹了高壓旋噴止水帷幕樁施工的工藝及其在施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]止水帷幕；高壓旋噴樁；質(zhì)量控制

1 引言

高壓旋噴止水帷幕，就是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層預(yù)定的深度后，以20～40Mpa的壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層。當(dāng)能量大、速度和脈動(dòng)狀的射流，其動(dòng)壓大于土層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土顆粒便從土層中剝落下來。一部分細(xì)顆粒隨漿液或水冒出地面，其余土粒在射流的沖擊力、離心力和重力等力的作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，便在土層中形成一個(gè)固結(jié)體。由多個(gè)高壓旋噴樁形成帷幕，可以用來作為將地下水體隔離在一側(cè)的一種止水施工方法。這種施工方法可以將水隔離在基坑以外，從而保證了原有建筑物基礎(chǔ)下土體的穩(wěn)定性，亦保證了基礎(chǔ)的穩(wěn)定。

高壓旋噴樁在地基處理施工中廣泛應(yīng)用，但高壓旋噴樁作為止水帷幕樁施工在北京地區(qū)應(yīng)用尚不廣泛，且北京地區(qū)地質(zhì)情況相對(duì)復(fù)雜，施工難度大。本文以客運(yùn)專線北京調(diào)度所工程高壓旋噴止水帷幕樁施工為例，簡(jiǎn)要地介紹高壓旋噴止水帷幕樁施工的工藝及其在施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

2 工程概況

客運(yùn)專線北京調(diào)度所工程位于北京市海淀區(qū)復(fù)興路6號(hào)北京鐵路局院內(nèi)，總建筑面積為81700㎡，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下二層，基礎(chǔ)埋深17.50m，止水帷幕樁內(nèi)排φ700mm@1500mm，與護(hù)坡樁同心，外排止水樁φ700mm@400mm。止水樁樁長(zhǎng)13.0m，樁總數(shù)為1292根。地下卵石層厚度在2～7m不等，分布在地坪下5m至12m之間。

3 施工方案的確定

由于現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況復(fù)雜，卵石層厚，正常的高壓旋噴機(jī)無法穿越卵石層，且樁體垂直度難以控制，卵石層縫隙較大，質(zhì)量也難以保證。針對(duì)現(xiàn)實(shí)情況，最后確定采用了先引孔后旋噴的施工方法，鉆機(jī)采用DPP100-3B地質(zhì)鉆探機(jī)，旋噴采用MGJ-50錨桿旋噴機(jī)及XJB-700高壓泵，并在施工前在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了試樁，開挖檢查樁體的技術(shù)指標(biāo)，滿足設(shè)計(jì)要求，從而得出實(shí)際的技術(shù)參數(shù)。

4 高壓旋噴止水帷幕樁施工工藝

4.1 工藝流程

場(chǎng)地平整—→測(cè)量放線—→鉆探機(jī)就位—→鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高—→鉆探機(jī)移機(jī)—→旋噴機(jī)就位—→鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高—→旋噴開始—→邊旋噴邊提升—→旋噴結(jié)束拔管及沖洗。

1）施工前先進(jìn)行場(chǎng)地平整。

2）按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行樁位放線

①止水樁樁位放線依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及測(cè)繪院放定樁位坐標(biāo)，經(jīng)復(fù)核及監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行鉆孔。

②做好樁位控制線圖，記錄控制線與樁位之間的距離，以便及時(shí)恢復(fù)樁位，進(jìn)行檢驗(yàn)。施工時(shí)，注意對(duì)控制線的保護(hù)。

3）鉆孔：使用地質(zhì)鉆機(jī)成孔。鉆孔過程中應(yīng)詳細(xì)測(cè)量并記錄實(shí)際孔位、孔深及地層變化情況。采用人工攪槳護(hù)壁，泥漿池可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件設(shè)置，在施工第一根樁時(shí)，要慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，掌握地層對(duì)鉆機(jī)的影響情況，以確定在該地層條件下的鉆進(jìn)參數(shù)，在鉆進(jìn)過程中，不可進(jìn)入太快，由于采取泥漿護(hù)壁，因此，要給一定的護(hù)壁時(shí)間。

4）待鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高深度，護(hù)壁完好后，進(jìn)行提鉆移機(jī)。

5）旋噴鉆機(jī)就位：將鉆機(jī)平穩(wěn)地安裝在測(cè)放孔位上，鉆桿軸線垂直對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心線，要求鉆機(jī)安放保持水平，鉆桿保持垂直，其傾斜度不大于1.5%。

6）漿液配置：水灰比取1.0，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)樁實(shí)際水泥用量及現(xiàn)場(chǎng)攪漿設(shè)備的容量，確定水泥和水的放入量，并派專人監(jiān)督，檢查，取保水灰比。攪拌漿液必須在各種機(jī)具設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后進(jìn)行，并防止?jié){液沉淀。

7）旋噴注漿作業(yè)

①施工前檢查注漿設(shè)備和管路系統(tǒng)，并進(jìn)行調(diào)試，壓力和排量必須滿足設(shè)計(jì)要求，管路系統(tǒng)的密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物；吸漿軟管必須采用鎧裝橡膠管，高壓泵與鉆桿間由耐高壓軟管連接。接頭使用高壓卡口接頭，并有密封圈壓緊。

②將注漿管插入預(yù)定深度，先用清水試壓，待情況正常后，開始注漿。

③噴射注漿時(shí)設(shè)備開動(dòng)順序：先空載啟動(dòng)高壓泵，并同時(shí)向孔內(nèi)送水，使泵壓逐漸升高至規(guī)定值。待暢通后，開始注漿。待水泥漿的前峰已流出噴頭并在孔口返漿后，再開始提升注漿管，自下而上噴射注漿。

④旋噴開始時(shí)，旋轉(zhuǎn)提升旋噴管，自下而上連續(xù)進(jìn)行噴漿。注漿過程中必須時(shí)刻注意檢查注漿壓力、旋轉(zhuǎn)和提升速度等參數(shù)是否符合要求，并且做好記錄。

⑤噴射注漿中需拆卸注漿管時(shí)，應(yīng)先停止提升、回轉(zhuǎn)和送漿，然后逐漸減少水量，最后停機(jī)。拆卸完畢繼續(xù)噴射注漿時(shí)，開機(jī)順序也要遵守前面的規(guī)定，同時(shí)，旋噴管分段提升的搭接長(zhǎng)度不小于0.2m，以防旋噴體脫節(jié)。

⑥噴射注漿結(jié)束后，對(duì)旋噴體頂部漿液析水收縮出現(xiàn)的凹穴，應(yīng)及時(shí)用水泥漿補(bǔ)灌。

8）拔管

噴射注漿達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，繼續(xù)用注漿泵注漿，待漿液達(dá)到設(shè)計(jì)要求的超灌量后，即可停止注漿，然后將注漿泵的吸水管移至清水箱，抽吸一定量的清水將注漿泵和注漿管路中的漿液頂出，然后停泵，拔管要迅速，不可久留孔中。

卸下注漿管后，應(yīng)立即用清水將各通道沖洗干凈，并擰上堵頭。注漿泵、送漿管路和漿液攪拌機(jī)等都要用清水清洗干凈。

4.2 技術(shù)參數(shù)

施工技術(shù)參數(shù)：泵壓30MPa，水泥量250kg/m、提升速度150～200mm/min，樁噴漿量每米250kg水泥，旋噴過程中冒漿量應(yīng)控制在10%～25%。

5 質(zhì)量控制措施

①將現(xiàn)場(chǎng)所有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，并將該設(shè)備的作業(yè)范圍、技術(shù)參數(shù)進(jìn)行掛牌，讓每名操作工人都要明確止水樁的技術(shù)要求。

②每段每名管理人員對(duì)自己所分擔(dān)的區(qū)域按照技術(shù)交底的參數(shù)進(jìn)行巡檢，并做好止水帷幕樁鉆孔及灌漿巡檢記錄表。

③技術(shù)人員將地質(zhì)勘查報(bào)告中每段地質(zhì)區(qū)域的樁位數(shù)進(jìn)行明確，發(fā)至每名管理人及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械操作人員手中，讓大家詳細(xì)了解在地下各種土層位置，土層的厚度，并依據(jù)土層情況調(diào)整壓力、提升速度，在卵石層部位由于卵石間縫隙較土體較大，要求提升速度不大于150mm/min，以保證施工質(zhì)量。

④試驗(yàn)員、物資部人員檢查水泥進(jìn)場(chǎng)的數(shù)量、外觀包裝、質(zhì)量及標(biāo)號(hào)，試驗(yàn)員收集出廠的各項(xiàng)質(zhì)量證明文件，按批次進(jìn)行復(fù)試，

⑤各分段施工管理人員每天都要對(duì)鉆探機(jī)、旋噴機(jī)設(shè)備的性能、壓力表的精度和靈敏度進(jìn)行檢查。

⑥項(xiàng)目部派專人對(duì)高壓旋噴作業(yè)后臺(tái)的水泥配合比、水泥用量、泵壓進(jìn)行檢查管理，從源頭上控制樁的質(zhì)量。

6 出現(xiàn)滲漏的解決辦法

在以后開挖過程中，如果滲水量不大。在護(hù)坡樁之間的原土上拉結(jié)鋼絲網(wǎng)片，然后噴筑混凝土護(hù)壁，再抹一層速凝水泥。如果滲水量較大，將剔除護(hù)坡樁之間部分原土，在有滲漏處插入導(dǎo)管，然后在樁之間砌筑磚墻(用速凝水泥做漿)，并在磚墻外皮做速凝水泥保護(hù)層。水泥硬化后拉結(jié)鋼絲網(wǎng)片（導(dǎo)管周圍壓筋加密），再噴筑混凝土護(hù)壁（導(dǎo)管周圍的混凝土加厚）。將導(dǎo)管倒出水流引入集水坑中進(jìn)行集中排水，集水坑要隨著土層的開挖隨挖隨做，確保集水坑內(nèi)的積水及時(shí)排出。

7 結(jié)語

基坑土方開挖時(shí)，觀察到帷幕內(nèi)基坑無較大滲漏，開挖順利，充分表明止水帷幕無缺口，施工質(zhì)量良好。隨著北京市建委、水務(wù)局文件的下發(fā)，在北京地區(qū)高壓旋噴止水帷幕在基坑止水施工中的應(yīng)用將會(huì)越來越多，施工工藝必將越來越成熟。