高壓旋噴樁咬合支護(hù)灌注樁在基坑支護(hù)止水帷幕中的應(yīng)用

文/ 鹿羽 山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司 山東濟(jì)南 250000

1、前言

鉆孔灌注樁由鋼筋和混凝土組成，具有抗彎、抗壓和防滲作用。特別是現(xiàn)在隨著混凝土生產(chǎn)技術(shù)的提高，其防水性能也越來(lái)越好。高壓旋噴樁是利用鉆機(jī)先鉆小孔徑鉆孔到達(dá)預(yù)定深度，再以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將氣液混合物噴出，切割土體，將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體，該水泥加固體具有一定的強(qiáng)度和不透水性能，有加固土體和止水效果。

充分利用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁的施工工藝特點(diǎn)和成樁后特性，將二者有機(jī)結(jié)合在一起形成一個(gè)整體，起到支護(hù)和止水帷幕的功效，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效和實(shí)用的目的。下面簡(jiǎn)單介紹濟(jì)南市兒童醫(yī)院病房樓基坑支護(hù)工程灌注樁＋高壓旋噴樁相結(jié)合應(yīng)用的設(shè)計(jì)和施工情況。

2、設(shè)計(jì)方案、施工組織工藝及參數(shù)

2.1 工程概況

工程周?chē)?層到5層的混合結(jié)構(gòu)建筑物，天然基礎(chǔ)，距離僅2.00～4.50m，且施工期間正常使用。基坑大致為矩形，開(kāi)挖深度為9.80m。基坑面積約3000m2，周長(zhǎng)約220m。工程所在地場(chǎng)地地層主要由第四系沖洪積成因的黃土狀粉質(zhì)粘土、碎石土及粘土組成。開(kāi)挖范圍內(nèi)地層分布及各層土的物理力學(xué)指標(biāo)取值見(jiàn)表：

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地下水靜止水位埋深3.70～4.10米。

支護(hù)灌注樁內(nèi)側(cè)與擬建樓房承臺(tái)邊間距僅為0.3m，給支護(hù)體系預(yù)留的設(shè)計(jì)面和施工面極小。

2.2 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述

采用排樁+錨索支護(hù)體系，樁徑800mm，樁長(zhǎng)15.8～16.8m，樁間距1.5m，設(shè)置3道錨索，一樁一錨，相鄰排樁之間設(shè)置兩根高噴樁，樁徑750mm，樁長(zhǎng)15.3m，高噴樁固結(jié)體搭接寬度以及高噴樁與排樁咬合寬度不小于250mm。高噴樁水泥漿液的水灰比1.0。水泥采用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為土天然重度的28%，當(dāng)土層中地下水流速較大時(shí)，宜摻加外加劑提高固結(jié)體的穩(wěn)定性與固結(jié)性。施工前，高噴樁應(yīng)進(jìn)行成樁試驗(yàn)，工藝性試樁數(shù)量不應(yīng)少于3根，通過(guò)成樁試驗(yàn)確定注漿流量、下沉和提升速度、注漿壓力等技術(shù)參數(shù)，必要時(shí)根據(jù)試樁參數(shù)調(diào)整水泥漿的配合比，并如實(shí)做好各項(xiàng)記錄。支護(hù)樁頂設(shè)計(jì)冠梁將樁連接起來(lái)。

2.3 施工方案簡(jiǎn)述

施工順序：先施工支護(hù)樁再施工高壓旋噴樁。采用旋挖鉆機(jī)成孔水下灌注工藝施工支護(hù)樁，支護(hù)樁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后再施工高壓旋噴樁。

采用GPS-500型三管高噴鉆機(jī)施工高壓旋噴樁止水帷幕，施工分兩序進(jìn)行，即隔一打一，一序孔按順時(shí)針施工，二序孔按逆時(shí)針施工，且間隔時(shí)間不小于48小時(shí)。

先施工高壓旋噴樁引孔，將鉆機(jī)移到待鉆孔位，找平并墊穩(wěn)機(jī)身，確保立軸鉛垂，對(duì)正樁中心誤差不大于20mm。鉆頭采用φ108mm硬質(zhì)合金鉆頭，孔徑110mm，嚴(yán)格控制鉆孔進(jìn)尺，在不同地層，不同深度靈活調(diào)整鉆機(jī)檔位和液壓壓力，保證機(jī)身平穩(wěn)進(jìn)尺。每孔終孔后，用砂袋將孔口封堵，防止掉入孔內(nèi)異物。

高噴施工：攪拌好水泥漿，水灰比為0.6～1.0，漿液不得離析。噴射孔與高壓注漿泵的距離不能大于50m，經(jīng)地面試噴，壓縮氣等各項(xiàng)參數(shù)經(jīng)調(diào)試達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可下噴射管。噴射管下到設(shè)計(jì)深度，方可開(kāi)噴。嚴(yán)格控制提升速度和旋轉(zhuǎn)角度，每米水泥用量不少于250kg。

高壓旋噴止水帷幕施工工藝參數(shù)見(jiàn)下表。

高壓旋噴施工工藝參數(shù)一覽表

錨索采用履帶式錨桿鉆機(jī)施工成孔、人工下入錨索、注漿、張拉、鎖定的施工工藝（本文不再詳述）。

3、基坑設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng)

對(duì)施工組織和施工質(zhì)量要求高，必須精心組織，合理安排施工設(shè)備和每一道工序施工時(shí)間，必須保證每一道工序、工藝達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

支護(hù)樁內(nèi)側(cè)與擬建設(shè)樓房承臺(tái)邊間距僅為0.3m，要求支護(hù)樁垂直度偏差較小，否則影響基坑底部承臺(tái)施工。

施工高壓旋噴樁時(shí)，鉆機(jī)就位、垂直度要準(zhǔn)確垂直，符合要求；高壓旋噴止水帷幕施工工藝參數(shù)要達(dá)標(biāo)，特別是水壓力、提升速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度要符合要求，否則影響成樁效果，不能和支護(hù)灌注樁形成緊密結(jié)合。

結(jié)語(yǔ)：

本基坑風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高，整個(gè)設(shè)計(jì)支護(hù)體系結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，場(chǎng)地小，周?chē)僮骺臻g小，要求支護(hù)截面占地小。止水帷幕采用支護(hù)灌注樁和高壓旋噴樁相結(jié)合，既利用地層土較好適于采用高壓旋噴樁做止水帷幕的特點(diǎn)，又利用了灌注樁可以止水的特點(diǎn)，滿足了支護(hù)截面占地小得要求。灌注樁樁間距1.50m，間距較大，灌注樁之間多用高壓旋噴樁，減少支護(hù)樁的工程量，降低了工程造價(jià)。

本工程已竣工并投入使用，從開(kāi)挖后的使用情況來(lái)看，達(dá)到了很好的效果。