葉永勝

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司工程設(shè)備公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

一、工程概況

（一）工程簡(jiǎn)介

本工程為深圳市東部海堤重建工程（三期）水工施工總承包工程（Ⅲ標(biāo)段），橫跨葵涌辦事處，包括官湖東海堤和沙魚(yú)涌海堤。本工程海堤總長(zhǎng)約3.4公里，其中官湖東海堤以官湖西段終點(diǎn)為起點(diǎn)，葵涌、大鵬分界點(diǎn)為終點(diǎn)，長(zhǎng)約1.17 公里。沙魚(yú)涌海堤以土洋收費(fèi)站為起點(diǎn)，東江縱隊(duì)紀(jì)念亭為終點(diǎn)，長(zhǎng)約2.23 公里。

官湖東海堤重建三期水工結(jié)構(gòu)主要包括海堤以及一座觀景平臺(tái)（含棧橋）。海堤結(jié)構(gòu)以多級(jí)直立式擋墻為主，根據(jù)景觀不同需要，擋墻局部結(jié)合踏步、花池、坡道等設(shè)置。對(duì)于海堤范圍較窄處采用單級(jí)直立式擋墻。對(duì)部分軟弱土體采取了高壓旋噴樁的處理方式，增強(qiáng)地基承載力和墻前抗沖刷能力。我項(xiàng)目部在官湖東海堤重建工程中，采用三重管高壓旋噴樁進(jìn)行海堤結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)加固及基坑支護(hù)，取得了良好的效果。

（二）工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

1.工程地質(zhì)。據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪與鉆孔揭露，官湖東段擬整治海堤沿線覆蓋層主要有第四系人工填土（Q 4ml）、第四系全新統(tǒng)海陸交互沉積層（Q4mc）及中更新統(tǒng)殘積層（Q2el），下伏基巖為泥盆系鼎湖山群石英質(zhì)礫巖、砂巖（Dqh）。2.水文地質(zhì)。官湖東段海堤區(qū)域內(nèi)地下水主要有淺層孔隙性潛水及基巖裂隙水兩種類型。淺層孔隙性潛水主要賦存于第四系填土、砂類土層中，其透水性及富水性均較強(qiáng)，沿海岸走向呈長(zhǎng)條狀展布?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，接受上伏孔隙性潛水的補(bǔ)給，各個(gè)風(fēng)化帶都發(fā)育著不同程度的裂隙，含風(fēng)化裂隙水，它們的透水性及富水性受裂隙發(fā)育程度及裂隙充填程度影響，地下水沿節(jié)理裂隙活動(dòng)?？辈炱陂g，鉆孔水位略高于海平面高程，表明海岸地下水以向大海排泄為主。地下水位埋深介于 0.80（GHZK6）～5.10m（GHZK2）。場(chǎng)地環(huán)境類型為Ⅱ類。3.特殊性巖土及不良地質(zhì)條件。影響官湖海堤主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要有：場(chǎng)地內(nèi)填土、軟弱土層等特殊土使提防易于被海水沖蝕和掏蝕。海堤施工范圍內(nèi)存在滑坡危巖、崩塌、泥石流及地面塌陷等不良地質(zhì)影響。

（三）設(shè)計(jì)說(shuō)明

官湖東段海堤高壓旋噴樁工程主要集中在水工結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，水工結(jié)構(gòu)擋墻主要處于海岸線沙灘位置，對(duì)擋墻基礎(chǔ)進(jìn)行加固和支護(hù)處理。官湖東段海堤高壓旋噴樁約6591根，旋噴樁樁徑主要為Φ800mm，樁長(zhǎng)1.08～5.1m，大多數(shù)為3 米樁長(zhǎng)，均需采用三重管高壓旋噴樁施工工藝。根據(jù)上部擋墻的不同規(guī)格，高壓旋噴樁有不同的布置方式，相鄰樁間均咬合20cm，典型設(shè)計(jì)見(jiàn)下圖。

圖1-1-1-1 高壓旋噴樁施工示意圖

二、施工組織安排

（一）施工安排

官湖東海堤旋噴樁施工主要采用三重管法高壓旋噴施工。項(xiàng)目部制定高壓旋噴樁專項(xiàng)施工方案，采取分批跳孔注漿施工作業(yè)，防止高壓旋噴樁施工時(shí)，造成相鄰高噴孔施工時(shí)串漿，影響旋噴樁質(zhì)量。項(xiàng)目部專門引進(jìn)專業(yè)施工班組進(jìn)行高壓旋噴樁的施工，并由項(xiàng)目部質(zhì)量經(jīng)理牽頭，質(zhì)量部全程參與，加強(qiáng)高壓旋噴樁施工班組的監(jiān)督管理，嚴(yán)格按照高壓旋噴樁專項(xiàng)施工方案及設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。

（二）施工原理及工藝流程

三重管法高壓旋噴樁是一種水、空氣、漿液同時(shí)灌注作業(yè)施工的方法。具體操作為采用三重噴射管的高壓水、空氣、漿液同時(shí)橫向噴射，憑借高壓空氣的上升力把被破碎的土體、砂礫由地表排出，達(dá)到切割地基土體的作用。另一個(gè)噴嘴將水泥漿噴射注入打了引孔的地基中，使水泥漿與土、砂礫混合，達(dá)到加固土體、砂礫的目的，其加固直徑可達(dá)1.5m 左右。海堤擋墻高壓旋噴施工時(shí)，旋噴樁噴射壓力、噴漿量達(dá)到預(yù)定值后，慢慢提升注漿管，注漿管分段提升高度不得小于100mm。提升高度達(dá)到海堤水工擋墻基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁頂高度，或地面出現(xiàn)溢漿現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止該樁旋噴作業(yè)。高壓旋噴樁施工工藝：測(cè)量樁位-引孔鉆機(jī)就位-鉆進(jìn)成孔-清孔-移鉆-插入高噴管-試噴-高噴作業(yè)-補(bǔ)漿-結(jié)束、拔管、清理-進(jìn)行下一個(gè)孔施工

（三）施工技術(shù)參數(shù)

三重管高壓旋噴樁正式施工前進(jìn)行試樁試驗(yàn)，試樁地址選在官湖東海堤婚紗攝影基地山腳下，試樁試驗(yàn)過(guò)程做好各項(xiàng)施工記錄，做好樁強(qiáng)度檢測(cè)，最后形成高壓旋噴樁試樁總結(jié)報(bào)告。官湖東段海堤具體施工參數(shù)見(jiàn)下表。

2 高壓旋噴樁施工參數(shù)表

三、旋噴樁施工方法

（一）施工準(zhǔn)備

1.場(chǎng)地平整。旋噴樁設(shè)備進(jìn)場(chǎng)施工前，海堤水工擋墻施工部位場(chǎng)地“三通一平”基本完成。2.樁位放樣。施工前用全站儀測(cè)定高壓旋噴樁施工的控制點(diǎn)，插上小紅旗做好標(biāo)記。經(jīng)復(fù)測(cè)驗(yàn)線合格后，布設(shè)樁位，保證樁孔中心移位偏差滿足設(shè)計(jì)要求。3.修建排污和灰漿拌制系統(tǒng)。高壓旋噴樁施工過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生10%～20%的廢漿液，為減少?gòu)U漿液對(duì)沙灘、海水的污染，特在施工面設(shè)置沉淀池，池底覆不透水土工布進(jìn)行防滲處理。沉淀和排污統(tǒng)一納入污水處理系統(tǒng)，處理合格后再進(jìn)行處理。在水泥堆放場(chǎng)地旁邊設(shè)置灰漿拌制系統(tǒng)，便于漿液拌制作業(yè)。4.設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)。高壓旋噴樁設(shè)備安裝調(diào)試完成后，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，投入使用。

（二）鉆機(jī)就位

鉆機(jī)組裝好后，移動(dòng)到旋噴樁施工位置。鉆機(jī)移動(dòng)到位后，鉆桿調(diào)平安裝穩(wěn)固，轉(zhuǎn)盤、鉆桿軸線與樁位誤差控制在50mm 以內(nèi)。安裝調(diào)整完畢后，再次檢查高壓設(shè)備、管路系統(tǒng)等，確保各環(huán)節(jié)符合設(shè)計(jì)要求、連接密封完好，準(zhǔn)備鉆孔作業(yè)。

（三）引孔鉆進(jìn)

采用地質(zhì)鉆機(jī)根據(jù)旋噴樁控制位置提前引孔。引孔主要目的是將注漿管順利穿透障礙物，置入預(yù)定位置。鉆機(jī)施工前，測(cè)量鉆桿長(zhǎng)度，并在最后一根鉆桿壁上用白油漆標(biāo)出深度控制線，并進(jìn)行鉆機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)，正常后開(kāi)始引孔鉆進(jìn)。鉆孔過(guò)程中詳細(xì)記錄好鉆桿節(jié)數(shù)，保證鉆孔深度的準(zhǔn)確，鉆孔的位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于50 mm，鉆孔垂直度滿足規(guī)范要求。引孔位置準(zhǔn)確，確保相鄰樁的搭接咬合尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。鉆孔過(guò)程，做好導(dǎo)孔成孔、地質(zhì)情況的文字、影像資料記錄。

（四）漿液配制

水泥漿液用P.O42.5R 普通硅酸鹽水泥和自來(lái)水配制，漿液不斷攪拌，防止沉淀造成泥漿比重不足，并隨時(shí)取樣檢測(cè)水泥漿比重。漿液的水泥、水及摻加劑按試樁配比嚴(yán)格計(jì)量。拌制好的水泥漿液，嚴(yán)格過(guò)濾除去塊石、砂礫，以免堵塞旋噴樁管路和噴嘴。水泥漿液制備在旋噴施工前1 小時(shí)進(jìn)行，隨配隨用，旋噴過(guò)程中連續(xù)不停地?cái)嚢?，防止沉淀?/p>

（五）插入注漿管

鉆機(jī)引孔作業(yè)至設(shè)計(jì)深度后，經(jīng)驗(yàn)收合格后移走鉆機(jī)，準(zhǔn)備注漿作業(yè)。高壓旋噴機(jī)就位，將噴射注漿管慢慢插入引孔中，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。注漿管插管過(guò)程中邊插管邊射水，防止插管過(guò)程堵塞噴嘴。旋噴機(jī)水壓嚴(yán)格控制，水壓不得超過(guò)1Mpa，以免壓力過(guò)高射穿孔壁，造成塌孔。高壓水噴嘴用塑料布包裹預(yù)防噴嘴堵塞。

（六）旋噴成樁

噴射注漿管慢慢插入設(shè)計(jì)深度后，接通高壓水管、空氣壓縮管，調(diào)節(jié)注漿管的壓力、流量和風(fēng)量，達(dá)到試樁設(shè)計(jì)數(shù)值后，慢慢提升高壓旋噴管，以防扭斷旋噴管。高壓旋噴成樁步驟如下：1.試噴完畢，旋噴管在樁底部繼續(xù)噴射水泥漿，邊旋轉(zhuǎn)邊噴射水泥漿液約1min。2.在旋噴成樁過(guò)程中，按規(guī)定填寫(xiě)《官湖東海堤施工高壓旋噴注漿記錄表》，檢查量測(cè)水壓、氣壓、泵壓、流量、轉(zhuǎn)速、提升速度和實(shí)際的水泥漿液耗用量等都按要求做好記錄。3.在注漿過(guò)程中，引孔內(nèi)有一定數(shù)量的土、砂隨著漿液沿注漿管壁冒出為正?，F(xiàn)象。如出現(xiàn)泵壓突然上升、下降或則出現(xiàn)大量冒漿等異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止注漿管提升和注漿，以防出現(xiàn)斷樁質(zhì)量問(wèn)題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)采取重復(fù)噴射處理措施，確保成樁質(zhì)量。在注漿過(guò)程中，如發(fā)生故障，應(yīng)立即停止提升及噴漿，停機(jī)檢查排除故障后重新施工。4.旋噴注漿過(guò)程中，如需拆卸注漿管，首先停止注漿管提升和旋轉(zhuǎn)，然后停止?jié){液輸送，最后停機(jī)。注漿管拆卸更換宜快，盡量縮短停泵時(shí)間，防止?jié){液凝結(jié)影響注漿效果。5.旋噴樁的效果取決于砂層成樁質(zhì)量。在旋噴提升過(guò)程中，根據(jù)海堤擋墻位置不同地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整旋噴參數(shù)，同時(shí)在砂層段減慢提升速度，或采取注漿復(fù)噴的措施，提升旋噴成樁質(zhì)量。當(dāng)旋噴管提升接近樁頂時(shí)，降低提升速度，慢速提升旋噴至樁頂，原地旋噴30 秒在停機(jī)。

（七）補(bǔ)漿

由于漿液的析水作用，旋噴作業(yè)完成后，旋噴樁端頭一般會(huì)出現(xiàn)不同程度的收縮，造成斷頭頂部出現(xiàn)凹穴，此時(shí)應(yīng)及時(shí)用水灰比1:1 的水泥漿補(bǔ)漿，補(bǔ)充改善成樁效果。

（八）噴射結(jié)束、拔管、清洗及移位

旋噴注漿達(dá)到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高后，旋噴管提升拔出過(guò)程繼續(xù)泵送漿液直到泥漿液從注漿孔口返出，即可停止送漿。注漿作業(yè)任務(wù)完成后，注漿泵中抽吸適量清水，進(jìn)行泥漿泵和注漿管路的清洗，將管中的水泥漿液洗出，最后停泵。注漿管沖洗干凈后分段拆卸堆碼整齊，為下次注漿做好準(zhǔn)備。

（九）施工要點(diǎn)

1.旋噴樁施工需跳孔施工，一般間隔2～3 孔為宜。施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)附近地面、地下管線的標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)測(cè)量值及時(shí)調(diào)整壓力參數(shù)。2.制作漿液時(shí)，旋噴樁水灰比要按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制。漿液攪拌完畢，通過(guò)專用管道送至吸漿桶，漿液須經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾，過(guò)濾篩孔小于噴嘴直徑1/2，避免大的濾渣堵塞噴頭。不使用受潮或過(guò)期的水泥。3.旋噴時(shí)，先達(dá)到預(yù)定噴射壓力，噴漿量明顯下降后，再慢慢提升注漿管。提升注漿管過(guò)程中如發(fā)生故障，應(yīng)立即停止提升和旋噴，進(jìn)行停機(jī)檢查排除故障，防止樁柱中斷。如漿液噴射不足，重新進(jìn)行復(fù)核，以免影響樁體直徑。如因機(jī)械故障中斷旋噴，排除故障后重新鉆至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高，重新旋噴直至質(zhì)量滿足要求。4.旋噴深度、直徑、抗壓強(qiáng)度和透水性必須滿足官湖東海堤工程設(shè)計(jì)要求。旋噴樁施工完成28 天后，鉆孔取芯，檢查樁體質(zhì)量。

四、質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

（一）施工前檢查

高壓旋噴施工作業(yè)前對(duì)原材料、機(jī)械設(shè)備及噴射工藝等進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查水泥、摻合料等原材料的質(zhì)量合格證及復(fù)驗(yàn)報(bào)告，拌和用水的鑒定結(jié)果，漿液配合比、噴射工藝是否適合本海堤土質(zhì)，機(jī)械設(shè)備壓力表、流量表的精度和靈敏度是否正常。施工前也應(yīng)作旋噴樁工藝試噴，試噴位置可以不同一位置且樁孔數(shù)量不少于2 孔，根據(jù)不同地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整噴射工藝參數(shù)。

（二）施工過(guò)程中檢查

施工中重點(diǎn)檢查高壓旋噴樁鉆桿的垂直度、鉆機(jī)轉(zhuǎn)速、沉鉆提鉆速度、水泥漿液配合比等數(shù)據(jù)，關(guān)注噴射注漿時(shí)水、氣、漿液的壓力、注漿速度及注漿量，記錄旋噴樁鉆桿提升孔位處的水泥漿液冒漿狀況，記錄噴嘴下降深度及注漿管提升長(zhǎng)度。高壓旋噴樁施工過(guò)程記錄是否完備，施工記錄主要記錄鉆桿每提升1m 或則土層地質(zhì)變化壓力流量數(shù)據(jù)。

（三）質(zhì)量驗(yàn)收

待旋噴樁成樁7 天、14 天后，鉆取固結(jié)體巖芯，每根樁2 個(gè)鉆孔，鉆孔鉆至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高下1m。檢查高壓旋噴樁施工作業(yè)面巖芯的完整性，以檢查旋噴樁整體性及樁徑是否滿足設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量是否合格。對(duì)采集的海堤旋噴樁巖芯做單軸抗壓試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)。樁體單軸壓縮變形試驗(yàn)，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、變形模量等詳細(xì)記錄，并形成試驗(yàn)報(bào)告。

五、海堤擋墻施工

官湖東海堤擋墻采用環(huán)氧鋼筋施工，環(huán)氧鋼筋彎曲直徑嚴(yán)格按照規(guī)范要求執(zhí)行。鋼筋連接時(shí)用專用套筒扳手將絲頭在套筒中央位置頂緊，扭力矩滿足要求?？刂苹炷帘Ｗo(hù)層的墊塊采用塑料鋼筋保護(hù)層墊塊，確保保護(hù)層厚度。綁扎接頭的搭接長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范有關(guān)要求。海堤擋墻采用鋼模板進(jìn)行施工，模板加固主要采用對(duì)拉形式，外支架和支撐進(jìn)行輔助，支撐端部采用鋼板進(jìn)行支頂，成排或成條的鋼管支架和支撐底部采用小型槽鋼支墊，形成整體受力結(jié)構(gòu)，提高整體剛度，確保澆筑質(zhì)量，并加快施工進(jìn)度。采用商品混凝土，水泥采用礦渣水泥，禁用普通硅酸鹽水泥，澆筑混凝土用的砂料嚴(yán)禁用海砂?；炷翝仓尚秃?，養(yǎng)護(hù)時(shí)間要符合有關(guān)施工規(guī)范的要求，且不得少于7 天，提供7 天同條件養(yǎng)護(hù)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)報(bào)告。滿足施工規(guī)范要求方可拆模，不能出現(xiàn)混凝土表面裂紋、脫皮現(xiàn)象。

結(jié)束語(yǔ)：官湖東海堤水工擋墻基礎(chǔ)部分采用高壓旋噴樁進(jìn)行地基處理后，進(jìn)一步加強(qiáng)地基處理工程的施工質(zhì)量，有效保護(hù)海堤檔墻不受海浪沖刷墻角和墻后地下水滲流流沙影響，從而危及擋墻安全，又有效防止了臺(tái)風(fēng)海嘯對(duì)海堤的沖擊。