广东重工建设监理有限公司 广东广州 510034
摘要：在地铁车站建设施工过程中，采用有效的措施对基坑、地下水进行处理，成为当前工程项目建设设计与施工的重大难题，由于隐蔽工程的质量控制难度较大，因此，必须加强对施工前期，施工过程的监督管理，确保工程质量。本文结合工程实践对现代地铁车站基坑工程应用旋喷桩帷幕施工止水监理控制技术措施进行了分析，可供大家交流。
关键词：地铁车站；深基坑工程；旋喷桩帷幕止水；三管法施工；监理控制
0.前言
在现代地铁车站基坑工程建设过程中，经常会采用止水法来降低地下的水位高度，这主要是因为抽水影响范围内的土体会形成新固结，导致地面发生沉降灾害，基坑四周出现地表沉降通常因地下水疏干而形成。深基坑施工是否成功很多时候很大程度上决定于止水排水施工成功与否。下文主要结合地铁工程施工项目探讨应用旋喷法施工止水三管法控制技术。
1.工程概况
福州市轨道交通1号线三叉街车站工程，为1、5号线换乘车车站，其中1号线为地下二层岛式车站，站内设置存车线;5号线为地下三层车站。1号线与5号线在本站设联络线。车站主体结构尺寸：长约485.1m，标准段宽约23.2～35.5m，覆土厚约2.35～4.75m。车站标准段基坑深度约为16.65m，北端头井基坑深度约为18.16m， 南端头井基坑深度约为17.78m，换乘段基坑深度约为24.71m，明挖施工。
1.1 水文地质地质条件
1.1.1 地质条件
施工区域场地南高北低，有效勘探深度内为冰碛丘陵地形，主要地层为素填土、含卵石粘土层，岩体完整，节理裂隙发育，局部岩溶，车站区域地层从上至下为素填土、砂砾层、强风化板岩、中风化板岩。
1.1.2 水文地质条件
场地属温带季风气候，受海洋影响，冬期气温低，夏季气温高，降水集中，冬夏季风转换改变气候与降雨量。抽水试验结果显示，区域地下水丰富，基坑与建筑物底板施工需进行抗渗、抗浮设计，水位标高2.82m，地下水以孔隙水、基岩裂隙水为主要类型。
1.2 技术难点
1.2.1 钻孔垂直度
区域内填土主要为粉土，砂砾层有圆砾，以石英岩、花岗岩等硬质岩为主，钻孔过程中钻杆遭遇砂砾可能导致倾斜，难以保证旋喷桩咬合有效性。
1.2.2 有效桩径
场地卵漂石均为石英岩、花岗岩等硬质岩，水泥浆液高速水平喷入，流体冲击力对卵飘层冲击力不足，卵漂石和水泥浆之间拌和不充分，难以保证旋喷桩胶结硬化之后的有效直径，不能满足设计桩径要求，高压旋喷桩之间不能有效咬合构成止水帷幕。
1.2.3 地下水的影响
施工场地内地下水丰富，风化板岩透水性强，有一定承压性，旋喷桩施工过程中水泥浆可能为地下水稀释，高压旋喷桩形成难度大，也造成了一定的水泥浆浪费。
2.深基坑旋喷桩帷幕止水三管法施工控制技术
2.1 原理与流程
2.1.1 技术原理
深基坑旋喷桩帷幕止水施工技术主要采用三管法进行旋喷桩施工，所谓三管法，是指水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射，利用高压水、空气横向喷射对地基土体起到切割作用，利用空气升力排除破碎土，同时另一个喷嘴向被切割搅拌的地基土中低压喷射水泥浆，混合水泥浆与地基土，有效桩径可达800～2000mm。
2.1.2 施工步骤
三管法旋喷，首先送高压水，再送水泥浆与压缩空气，上升到预定喷射压力、喷浆量之后逐步将注浆管提升，控制分段提升搭接长度至少100mm，达到预定设计桩高度，或者地面溢浆需停止施工，拔出喷管清洗管路。
2.2 试桩
旋喷施工之前首先试桩，根据地质勘察报告结果，预设浆液配比、喷射压力、喷浆量等设计参数，至少试桩2根，南北两端各一根，根据实际情况和监理共同确定精确位置。
2.3 现场施工
2.3.1 测量定位
（1）场地整平
为了确保旋喷桩钻孔垂直度满足要求，首先整平场地，清理桩位周围地上、地下障碍物，低洼位置回填粘性土料，夯实，喷C15混凝土。
（2）放点
全站仪确定止水帷幕横向轴线，钢卷尺标定旋喷桩桩位，混凝土电钻钻孔，置Φ16mm钢筋200mm，外露50mm，标记。
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2.3.2 孔施工
（1）钻机就位
钻机就位，校准钻机位置、水平垂直度，导向架垂直于地面，控制倾斜度不超过0.5%，对中误差不大于1cm。
（2）钻孔
跳钻法施工，10cm一段，标号施工，Φ146mm套管跟套钻进，记录所有孔地层情况，尤其是全风化泥岩、飘石和地下水情况，特殊情况及时通知监理。
（3）孔验收
孔施工结束，及时检查引孔质量，包括孔径、垂直度等参数，确保其满足设计方案需求，不合格孔需回填M20快干水泥砂浆，重新开孔。
（4）插管
引孔验收结束，套管内置Φ90mmPVC，拔出套管，谨慎操作，避免套管丝口断裂。
2.3.3 高压旋喷
（1）制浆
根据试桩优化方案制浆，双筒高速搅拌机搅拌，上层筒罐加水，再加水泥，搅拌10～15min，打开阀门浆液进入下层筒罐，加速凝剂，钻机就位开泵喷浆，拌和过程中搅拌不能中断。
（2）喷浆
下沉喷浆管置孔底，喷射水泥浆，5s后开始旋转，匀速提升注浆管，距桩顶1m开始放缓。
2.4 注意事项
2.4.1 密封检查
旋喷施工之前，首先要检查高压旋喷管密封圈封闭情况，检查合格之后再进行旋喷施工。
2.4.2 水灰比控制
配置浆液要严格遵循设计水灰比要求，不能随意改变调整，旋喷施工过程中为了避免泥浆沉淀，配置水泥浆不能使用受潮和过期水泥，搅拌结束送入吸浆桶之前首先使用滤网过滤，网眼以1/2喷嘴直径为宜。
2.4.3 注浆管提升
喷射施工达到预定喷浆压力和喷浆量之后再逐步提升注浆管，出现异常需立即停止提升，避免桩芯中断，机械故障导致旋喷施工中断需重新钻孔至标高之后重新施工。
3.监理控制措施
3.1 安全施工监理
旋喷桩施工安全监控的主要内容有：施工用电、施工机械（钻孔机械、水泥浆制备设备和输送管道）、临边防护（临时沟槽）、交叉作业。特制定如下安全监理措施：
3.1.1审查施工单位资质。
3.1.2审查专项施工方案中的安全技术措施和安全保证措施——包括施工用电、施工机械、临边防护、交叉作业等。
3.1.3督促施工单位做好逐级安全交底和安全教育。
3.1.4督促施工单位按照工程建设强制性标准和专项安全施工方案组织施工，制止违规违章施工作业。
3.1.5复核施工单位所用施工机械、安全设施的报验手续，如搅拌机械、制浆设备，并签署意见。未经安全监理人员签署的不得投入使用。
3.1.6督促施工单位做好交叉作业组织，减少安全隐患。
3.1.7进行巡视检查，发现违规作业和安全事故隐患，督促施工单位及时整改，并检查整改结果。
3.2落实文明施工监理措施
根据高压旋喷桩工艺的施工特性，施工方应对现场的文明施工管理加强力度。
3.2.1督促、检查施工方文明施工措施落实的情况，检查施工方专职人员负责文明施工的日常管理工作情况，宣传全面开展创建文明工地活动落实情况，场地场貌要符合福州市文明施工管理的规定。
3.2.2督促、检查施工方现场文明施工管理工作。切实做到“两通三无五必须”，施工现场人行道畅通；施工工地沿线单位和居民出入口畅通；施工中无管线事故；施工现场排水畅通无积水；施工工地道路平整无坑塘；施工区域与非施工区域必须严格分隔，施工现场必须挂牌施工，管理人员必须佩卡上岗，工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须整洁齐全，工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
3.3做好旁站监督控制
本项目施工过程中，现场监理以巡视检查为主，旁站监督的主要内容是对原材料的进场验收、复试，浆液的配比及比重、桩长、注浆参数的控制等。巡视旁站的主要内容除按前述“施工过程质量控制”要点执行外，并做好如下记录：
1、施工情况：记录当天成桩数及相应编号、水泥用量等施工情况。
2、检查记录：水泥浆配比（比重）抽查、旋转及提升速度检查记录（每班不小于2次）。
4.结束语
做好基坑止水工作对基坑开挖乃至整个地铁工程项目有着重要的意义。旋喷桩止水帷幕施工技术是一种有效的主动止水技术，通过高压旋喷水泥浆填充地层裂隙，形成了有效的止水帷幕，施工中为了保证止水效果，要求控制浆液的过度扩散，避免地下水稀释水泥浆，可以适当使用速凝剂，缩短凝结时间，节省水泥用量。总之，地铁基坑工程在开挖基坑时很容易造成渗漏水事故，我们要严谨按照技术要求进行施工，施工方要做好施工过程的安全质量管理，在遇到突发事故时采取相对应的措施积极应对解决，保证施工的顺利安全进行，这样才能提高整个工程的施工质量，使完工后达到预期的质量目标。
参考文献
[1]梁宁,张洪欣,黄全海复杂条件深基坑止水帷幕墙施工技术的探索,《探矿工程(岩土钻掘工程)》2015,6.
[2]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012.
[3]《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003）.
[4]《建设工程监理规范》(GB50319-2013).
[5]《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）.
[6]《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300－2013）.
论文作者:张炼
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：基坑论文; 水泥浆论文; 浆液论文; 工程论文; 地下水论文; 帷幕论文; 车站论文; 《基层建设》2018年第3期论文;