解宏博

中鐵六局 山西 太原 030000

正文：

1.工程概況

陽安增建二線K339+652(6+8+8+6)m箱形橋地基從上往下為膨脹土、砂礫土、細圓礫土、粗圓礫土，基坑坑底設計高度在水位線以下約1.5m位于砂礫土之上，基坑底總面積540平米，基坑開挖深度為4m。本工程緊鄰既有線路基且施工場地受限，基坑不能按照規(guī)范要求放坡和降水，因此，為保證既有路基的穩(wěn)定性以及基坑內人員作業(yè)的安全考慮，基坑止水效果及坑壁支護成為本工程施工的關鍵環(huán)節(jié)。

2.基坑止水及支護方案

根據現(xiàn)場條件，需要達到以下幾個方面的目的，①形成止水帷幕，隔斷地下水的滲流，起到止水作用，②防止基坑底部砂礫土管涌和坑壁坍塌，③對相鄰既有路基邊坡坡腳的防護，④場地限制坑壁坡率受限，坑壁四周的補強等?？紤]基坑挖深4m，基坑開挖面受場地制約，靠近既有線側邊坡外側坑壁可放坡至1：0.5。經測算，利用高壓旋噴樁施工周期短、占地小，擾動小，易施工的特性，并且還能起到止水及支護的雙重作用，計劃在基坑四周布設一排直徑0.6m間距0.35m的高壓旋噴樁止水帷幕。旋噴樁樁長6m，深入坑底以下3m。旋噴樁間搭接厚度不小于20cm，垂直度偏差不大于1/200，樁位偏差不得大于5cm。旋噴樁施工完畢，待達到相應強度后再開挖基坑，并在坑底立即采用30cm厚C30混凝土封底，與旋噴樁帷幕形成一套整體的防水隔離系統(tǒng)。

旋噴樁施工，采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，根據現(xiàn)場地質情況確定灰漿配比為1：1，提升速度20cm/min。

3.高壓旋噴樁單管法施工工藝

高壓旋噴樁分為單管，雙管和三重管，本工程采用單管法施工。

3.1 測量布設樁位

首先采用全站儀放出樁位軸線，在施工軸線上用鋼尺按照設計樁間距布設樁孔位置，用小木樁做好標記并編寫樁號。水、邊插管，水壓力一般不超過14MPa。

旋噴管插入預定深度后，自下而上進行噴射作業(yè)，施工過程中技術人員檢查漿液初凝時間（正常時水灰比1：1初凝時間為2小時左右）、注漿流量、壓力、旋挖提升速度等參數(shù)并做記錄。

3.2 鉆孔

移動鉆機至指定樁位，鉆機鉆桿對準孔位樁，利用水平尺及及靠尺測量鉆機水平及鉆桿垂直度，確?？孜恍甭什淮笥?%?，F(xiàn)場每3m進尺測量一次孔斜率?？孜黄畈淮笥?cm。鉆孔前，進行低壓射水試驗，檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常。將噴管插入地層預定的深度。在鉆孔插管過程中，為防止泥沙堵塞噴嘴，可邊射

3.3 漿液配制

鉆機移位時，即開始按要求配合比拌制水泥漿。高壓旋噴樁的漿液，采用采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿液控制為水灰比1∶1?；覞{攪拌控制在10-20分鐘，漿液在灰漿拌合機中要不斷攪拌，直至噴漿前。

3.4 噴射注漿

在插入旋噴管前檢查泥漿泵和管路連接情況，設備的壓力和排量滿足施工要求。

旋噴作業(yè)嚴格控制各項參數(shù)，并隨時做好旋噴時間、用漿量、冒漿情況、壓力變化等記錄。

噴漿管下沉到達設計深度后，停止鉆進，旋轉不停。噴射時，注漿壓力增加到設計值20-40MPa，坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉。水泥漿與樁端土充分攪拌后，再邊噴漿邊提升注漿管，提升速度為250mm/min至樁頂1m時，放慢攪拌速度和提升速度，水泥用量每延米200kg-250kg。

4.高壓旋噴樁止水及支護效果

現(xiàn)場基坑開挖完畢，C30混凝土封底完成后，觀測止水效果及成樁情況，樁體在膨脹土層中成樁相對較好，但樁體直徑較設計偏小，有毛細滲水。在通過砂礫層使成樁效果較差，樁體固結強度低。止水效果方面樁間靠近砂礫層有滲水，基坑四周坑底有滲水。

基坑開挖按照1：0.5放坡，觀測坑壁無裂紋，既有路基邊坡觀測未出現(xiàn)位移及沉降，防護效果良好。

5.原因分析

5.1 高壓旋噴樁在通過膨脹土層

由于膨脹土遇水膨脹，失水時體積收縮的特性，旋噴樁施工時土體遇水膨脹導致樁體較設計樁徑偏小，基坑開挖后樁體懸空側空置導致土體水分流失，體積收縮，土體與樁之間不密貼形成導水縫隙。

5.2 樁體通過砂礫層

5.2.1 由于砂礫層孔隙較發(fā)育，灰漿噴射進入砂礫層中易擴散造成有效樁徑范圍灰漿不足，與周圍砂礫固結效果差；

5.2.2 通過土層和砂礫層地質變化時噴漿量和提升速度調節(jié)不及時不準確，造成灰漿在不同地質環(huán)境下的成樁效果不同。

5.2.3 在旋噴通過砂礫層時，漿液擴散較快，未能及時調整漿液比例，或加入一定量的外加劑加速灰漿的凝結時間，減小灰漿在砂礫層中的擴散范圍。

5.2.4 現(xiàn)場采用單管旋噴施工，樁徑的選擇偏小，水泥延米用量偏小，在砂礫層中，根據現(xiàn)場情況，宜選用80-100cm樁徑，采用二重管旋噴施工。

5.2.5 現(xiàn)場選用旋噴樁排數(shù)較少，宜為兩排，且與另一排樁搭接交錯布置。

5.2.6 施工過程樁位布置卡控不到位，垂直度卡控不嚴。

5.2.7 樁長較短，沒有穿過地下水發(fā)育的砂礫滲水層，形成有效的樁體防水墻。

6.滲漏處理及施工注意事項

6.1 滲漏處理

針對現(xiàn)場基坑滲水大小，滲水部位的不同，采取坑壁四周掛網噴漿。在坑底四周膨脹土與砂礫土地質變化處，先在坑壁及坑底拐角滲水較大處，鋪設一層防水土工膜固定將滲水隔離，再進行掛網噴漿。

6.2 旋噴止水樁施工注意事項

6.2.1 設計樁徑為成樁樁徑要求，在施工過程中，為達到成樁后設計樁徑尺寸，根據施工過程具體注漿情況，可通過調整注漿壓力或減慢提升速度的方式有意加大噴漿半徑，保證施工后成樁樁徑達到設計樁徑要求。

6.2.2 根據地質分布情況選擇合理的樁徑、樁長、樁間搭接厚度以及樁位布置尤為重要，充分考慮現(xiàn)場施工影響樁帷幕止水效果的各類因素，提前在選擇樁的樁徑、樁長、樁間搭接厚度以及樁位布置環(huán)節(jié)盡量減少后期施工不良因素的影響。

6.2.3 鉆孔施工：現(xiàn)場鉆機和樁位在開鉆前必須重新復核，鉆進過程隨時測量調整鉆機垂直度，保證鉆入孔底后樁位的準確。作為止水帷幕樁，孔斜率和樁位偏差直接影響樁體的搭接厚度以及后期的止水效果。鉆進過程詳細記錄地層分布情況，為后續(xù)噴漿作業(yè)提供有效地質數(shù)據。鉆孔施工時，發(fā)現(xiàn)異常情況時應要求施工單位立即停鉆，分析原因在進行施工。

6.2.4 制漿：制漿時嚴格把控漿液施工配合比，觀測噴漿時各類數(shù)據變化情況。根據地質變化不同隨時調整配比及噴漿壓力，提升速度等數(shù)據，保證漿液通過各類土層后的成樁效果。孔隙發(fā)育的砂礫層，砂卵層可能造成漿液的流失，施工時可加入早強劑縮短水泥凝結時間或摻入泥漿封堵縫隙或間隔噴漿時間等措施來減小漿液的流失。作為

6.2.5 注漿過程中，暫停作業(yè)時，再次噴漿時，樁體連接處1m范圍重新噴漿，避免發(fā)生樁體有斷層。注漿完畢，樁頂漿液如有下沉及時補漿。

7.結束語

通過本案例高水位深基坑開挖高壓旋噴樁止水帷幕及支護的施工情況得出結論：

高壓旋噴樁施工方便，快捷，對周圍構筑物穩(wěn)定影響小。占地小，樁位布置靈活多變，根據現(xiàn)場實際施工情況可調整空間較大。

適合各類土質地基，砂礫地基坑壁無法按照設計放坡的有地下水深基坑止水帷幕及坑壁支護，樁位布置調節(jié)靈活。通過調節(jié)水泥漿配比以及加入外加劑的方式提高成樁效果。

針對不同地層地質情況及地質特性選擇不同的樁徑。樁體下穿不同地層時，樁徑宜選擇所需較大樁徑地層的樁徑，提高成樁及止水效果。

可與其他施工措施配合提高隔水效果，如混凝土封底、坑壁噴漿以及土釘墻等。