高压旋喷防渗墙在某市政工程基坑施工中的应用

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法律快车官方整理更新时间： 2019-11-28 21:58:16 人浏览

导读：

1工程概况某市环城公路综合改造工程中需要增设一个道路雨水调运泵站，该泵站泵房结构设计规格为15.6m×12.6m的矩形形状，结构形式为钢筋混凝土沉井结构，沉井结构埋入地下深度为9.5m。泵房沉井结构靠近公路沿长度方向平行于公路边缘设置，远离公路一侧附近

　1工程概况

　　某市环城公路综合改造工程中需要增设一个道路雨水调运泵站，该泵站泵房结构设计规格为15.6m×12.6m 的矩形形状，结构形式为钢筋混凝土沉井结构，沉井结构埋入地下深度为9.5m。泵房沉井结构靠近公路沿长度方向平行于公路边缘设置，远离公路一侧附近存有一栋小高层房屋相邻，距沉井结构的外边届的距离约6m。

　　2工程地质和水文地质

　　根据工程提供的场地地质勘察资料，场地土体地质分层具体情况大致如下：

　　1）杂填土层：普遍分布于整片场地，土体层厚处于1.8～3.0m的厚度范围，多以回填黏性粉土、砂土为主，结构较松散。

　　2）粉质黏土层：普遍分布于整片场地，但也有局部场地缺失，含少量砾质黏土，土体层厚处于5.6～8.8m的厚度范围，中低压缩性。

　　3）砂夹粉土层：普遍分布于整片场地，土体层厚处于4.8～7.7m的厚度范围，该层土表层1.0m左右多处于稍密状态，下层土体多为中密状态，湿度大，多以粉质细砂为主，含少量砾质砂土，中低压缩性。

　　4）砾质砂土层：普遍分布于整片场地，土体层厚处于2.8～6.7m的厚度范围，砾质砂土层中含大量的云母碎片（局部被强风化），以中砂成分为主，局部粉细砂。

　　5）泥质砂岩层：普遍分布于整片场地，该层未穿透，强风化，透水性差。层间地下水主要分布于砂夹粉土层和砂夹粉土层中，地下水水量长年较丰富，水源主要来自于地下径流，其初见水位约在地表下深度为7.8～9.6m的范围，稳定的水位标高约为-10.5～-11.5m之间，基本上没有承压水。

　　3技术方案的确定

　　设计按靠近临近建筑物一侧布置长度约为18.2m的旋喷桩止水帷幕防水墙，旋喷桩之间的间距为0.4m，其他周边三侧旋喷桩桩距定为0.5 m，旋喷桩桩顶设计高度为-2.0m，桩端至少进入透水性较差的强风化泥质砂岩层1.5m深度，该高压旋喷桩止水帷幕的桩长平均约为18m，在钻孔施工过程中，依据先导孔确定的旋喷桩成孔深度大多数长度都处于20～21m的范围。

　　为确保高压旋喷桩防渗墙体施工完成后能形成一圈连续完整的防水帷幕，采取的施工技术方案如下：

　　1）高压旋喷桩施工过程中，选择采用φ900的大桩径，高压旋喷桩的桩边缘距刃脚外侧的距离控制在300～500mm的范围，钻孔施工时成孔的垂直度偏差控制在1.2%的范围内。

　　2）在高压旋喷桩施工过程中，沿周边小高层建筑物一侧在距离旋喷桩1.0m左右的区域，利用高压旋喷桩孔流溢的水泥浆进行回灌，再布置一排压密注浆孔，孔间距约为1.0m左右，深度控制在4～5m的范围，该措施既对高压旋喷桩施工时钻孔流溢出来的废浆进行了充分利用，又有效加固了周边小高层建筑的地基基础。

　　3）在基坑开挖完成后，在沉井结构施工过程中，对沉井结构外侧周边与高压旋喷桩之间的空隙，随着沉井结构的下沉需不断对预留空隙进行补砂措施，以减少结构下沉过程中的阻力。

　　4高压旋喷防渗墙施工

　　本工程由于受施工场地的限制，只能选用小型的地质钻机进行钻孔施工，采用高喷台车进行喷射注浆施工，并最终形成具有防渗功能的连续墙体。其施工工艺流程大致如下：场地平整施工，开挖排泥浅沟，进行钻孔放线定位，地质钻机就位，钻孔施工，移出钻机，高喷台车就位，喷管入孔，、水泥浆液喷射施工（同时进行送水、送气），高喷台车退场，回灌注浆，合理养护，其主要施工环节如下。

　　1）放线定位。严格按照施工设计图纸进行孔位的测量放线，准确定出钻孔的中心位置，同时钉入小木棒做好标记，钻孔孔位的偏差范围控制在20mm内。

　　2）钻孔。本工程选用地质钻机150型，φ150合金钻头进行单管钻进施工。在钻孔施工开始前，场地应进行充分的平整、压实，然后将钻机移至做好标记的桩孔位置，采用水准尺和水平尺对钻机底部的水平状态进行控制，确保钻杆的垂直度满足设计要求。在正式开始钻孔施工前，应校核钻杆的竖直度，对主钻杆竖直度要尤其严格控制。 [page]

　　钻进过程中采用泥浆护壁进行护壁，要求钻入深度至少到泥质砂岩层1.7m深度（预留0.20m孔底沉积量）钻进过程中，须详细逐个记录孔位、孔深及孔位处地质地层变化等具体资料，钻孔结束后应用新鲜泥浆清孔。

　　3）下管喷射。在清空施工完成后，高喷台车就位，在场地地面上进行试喷，调整喷射时合适的水压和气压，各项参数均调整好后，将喷射管插入桩孔内至设计深度。在插入下喷射导管的过程中，应边插入边射水，以防止土体泥砂等杂物进入导管堵塞喷嘴，此时水压应控制在1Mpa以下。

　　4）喷射作业。本工程高压旋喷桩施工采取分序作业的方式进行。待喷射导管插入至设计深度后，由下而上进行高压喷射施工，整个桩孔应连续喷射。拆卸喷射导管后，每次进行复喷的长度应不小于1.2m。终孔时应放慢喷射导管的提升速度，在桩孔顶面位置静喷30s左右，一序与二序喷射施工的时间间隔应控制在72h以内。整个喷射施工过程中，冒浆量应控制在灌浆量的20%以内，当超过该范围时，应及时在浆液中加入速凝剂，并同时减慢喷射导管的提升速度，冒浆特别严重时需进行静喷，直至冒浆量正常为止。

　　5）回灌。高压喷射施工完成后，应立即进行回灌，回灌浆液可采用孔口返浆或制浆回灌，以孔口浆液面不再下沉为结束标准。

　　5质量控制措施

　　1）材料技术参数。本高压喷射注浆工程选用的主要材料是P.032.5水泥，细度约为0.08mm。水泥浆拌制用水为城市自来水，采用机械强制搅拌而成，搅拌时间≥2min，水灰比控制在1:0.6～1:0.8的范围，拌制后超过3h还未使用的水泥浆作为废浆处理。

　　2）成孔倾斜控制。①钻机到达桩孔位后应及时通过采用水准尺和水平尺对钻机底部进行水平调整控制，以确保钻机的垂直度在误差允许的范围内，保证钻杆充分垂直，使高压旋喷桩桩身的垂直度误差控制在1.2%的范围内。②钻杆钻入到土层地质条件明显变化位置，应立刻减低钻入速度，保证钻杆钻入施工时的垂直度，有效控制高压旋喷桩桩身的垂直度误差。

　　3）钻孔漏浆处理。钻孔施工过程中若发现孔口不返浆现象，则场地有可能存在严重渗漏带，主要可采取如下措施：加大泥浆护壁所采用的泥浆比重。

　　6场地监测

　　基坑开挖施工监测是真实了解和掌握基坑施工期间场地及周边道路、建筑变形情况的有效手段，对保证基坑开挖施工的安全具有不可替代的作用。根据现场监测结果可知，沉井结构基坑周围测点最大水平位移36mm，附近小高层建筑最大沉降量21mm，但其水平侧移较小，该沉井施工期间对周边道路和建筑没有产生破坏性影响。

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