高壓旋噴樁咬合支護灌注樁在基坑支護止水帷幕中的應(yīng)用

【摘要】本文以濟南市兒童醫(yī)院病房樓工程基坑設(shè)計和施工情況為例，分析灌注樁+高壓旋噴樁相結(jié)合的應(yīng)用，通過設(shè)計方案和施工情況發(fā)現(xiàn)優(yōu)點和問題，為基坑工程應(yīng)用提供經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】基坑支護；高壓旋噴樁；支護灌注樁；止水帷幕

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，其防水性能也越來越好。高壓旋噴樁是利用鉆機先鉆小孔徑鉆孔到達預(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和成樁后特性，將二者有機結(jié)合在一起形成一個整體，起到支護和止水帷幕的功效，達到優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、高效和實用的目的。下面簡單介紹濟南市兒童醫(yī)院病房樓基坑支護工程灌注樁+高壓旋噴樁相結(jié)合應(yīng)用的設(shè)計和施工情況。

2、設(shè)計方案、施工組織工藝及參數(shù)

2.1工程概況

工程周圍有2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?；哟笾聻榫匦?，開挖深度為9.80m。基坑面積約3000m2，周長約220m。工程所在地場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。開挖范圍內(nèi)地層分布及各層土的物理力學(xué)指標取值見表：

地下水靜止水位埋深3.70～4.10米。

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

2.2設(shè)計方案簡述

采用排樁+錨索支護體系，樁徑800mm，樁長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，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)進行成樁試驗，工藝性試樁數(shù)量不應(yīng)少于3根，通過成樁試驗確定注漿流量、下沉和提升速度、注漿壓力等技術(shù)參數(shù)，必要時根據(jù)試樁參數(shù)調(diào)整水泥漿的配合比，并如實做好各項記錄。支護樁頂設(shè)計冠梁將樁連接起來。

2.3施工方案簡述

施工順序：先施工支護樁再施工高壓旋噴樁。采用旋挖鉆機成孔水下灌注工藝施工支護樁，支護樁混凝土達到設(shè)計強度的50%后再施工高壓旋噴樁。

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

先施工高壓旋噴樁引孔，將鉆機移到待鉆孔位，找平并墊穩(wěn)機身，確保立軸鉛垂，對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，嚴格控制鉆孔進尺，在不同地層，不同深度靈活調(diào)整鉆機檔位和液壓壓力，保證機身平穩(wěn)進尺。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，壓縮氣等各項參數(shù)經(jīng)調(diào)試達到設(shè)計要求后方可下噴射管。噴射管下到設(shè)計深度，方可開噴。嚴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)計施工注意事項

對施工組織和施工質(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間，必須保證每一道工序、工藝達到設(shè)計要求。

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

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

結(jié)語：

本基坑風(fēng)險系數(shù)高，整個設(shè)計支護體系結(jié)構(gòu)相對簡單，場地小，周圍操作空間小，要求支護截面占地小。止水帷幕采用支護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，又利用了灌注樁可以止水的特點，滿足了支護截面占地小得要求。灌注樁樁間距1.50m，間距較大，灌注樁之間多用高壓旋噴樁，減少支護樁的工程量，降低了工程造價。

本工程已竣工并投入使用，從開挖后的使用情況來看，達到了很好的效果。

作者簡介：

鹿羽，山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司。