摘要：随着城市建设进程的加快，市政管网建设的规模越来越大，埋设管道的基槽越挖越深。建设过程中遇到各种复杂的地质条件，特别是含水丰富的淤泥地质的管道铺设是管道施工中的一项技术难题。高压旋喷桩止水帷幕的出现为解决淤泥地质的基坑开挖从技术上提供了一个解决方案，这一技术方案一方面可以通过形成止水帷幕减少地下水大量渗透的麻烦，另一方面，在一定程度上对坑壁进行了加固，提高了基坑侧壁的稳定性，大大提高了管道基槽开挖施工的安全性。
关键词：市政工程；淤泥地质；管道基础；止水帷幕；施工技术
引言
止水帷幕是指用于阻止或减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑而采取的连续止水体，是基坑侧壁外围止水体系的总称。如果基坑底面处于地下水位以下，降水有困难时，基本都需要设置止水帷幕，以防止地下水的渗漏。止水帷幕的技术方案主要有深层搅拌桩、旋喷桩、高压旋喷桩止水帷幕，随着新技术的运用，近来还出现了螺旋钻机素砼或压浆止水帷幕；本文主要介绍高压旋喷桩止水帷幕施工技术。
高压旋喷桩，是采用高压将水泥浆液通过旋转的喷嘴喷入土层与周围土体使之混合，进而形成水泥加固的连续稳定结构，采用该施工方法具有振动小、少占地、低噪音等优点。广泛运用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基的防渗与止水。
1.工程概况
贺州市望担输水管道建设项目工程从平桂区望高镇原水水闸为起点，途沿207国道及其附近农田耕地往南布设，至终点贺州市担杆岭自来水厂，基坑支护开挖线路总长1338m，管道拟采用DN1400球墨铸铁管，管网采用明挖法施工，基坑最大深度7.5m。采用的基坑止水与防护方案为基槽两侧各施工一排DN600mm的高压旋喷桩止水帷幕，旋喷桩内侧采用SP-Ⅲ型拉森钢板桩进行支护，并设双层φ159×13.4无缝钢管对钢板桩进行支撑。
2.施工技术方案
2.1控制工程和重点、难点
本项目地质复杂，地层中地下水丰富，淤泥、流砂现象严重，如何确保止水帷幕的效果和钢板桩支护的施工质量为本项目的重点。由于支护原因，造成管道安装空间狭小，如何在此条件下，在保证安装质量符合相关要求的前提下，在要求时间内完成管道安装，为本项目的控制工程，也是本项目的难点工程。
2.2高压旋喷桩止水帷幕施工方案
（1）施工参数
a.根据拟建场地地质条件，考虑到基坑涌水对开挖与施工影响较大，设计要求在基坑支护钢板桩外侧采用高压旋喷桩，形成连续的截水帷幕，达到辅助止水支护作用。
b.截水帷幕采用单排高压旋喷桩搭接排列设置进行止水支护。
c.截水帷幕采用高压旋喷桩施工工艺，设置单排旋喷桩，桩径600mm，搭接长度100mm，高压旋喷注浆处理深度需超过基坑开挖深度以下不不少于3.0m，要求施工中桩顶标高与地面标高一致。
d.旋喷桩桩体材料为P.C 42.5复合硅酸盐水泥，水灰比取0.8～1.2，可根据实际情况进行调整。
e.旋喷桩施工严格按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）及有关技术规范、规程进行，旋喷桩压力应大于20MPa，流量大于30L/min，提升速度0.1m/min。
f.施工过程严格控制水灰比，水灰比控制在0.8～1.2之间，常用可取0.9，喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m，钻孔位置偏差控制在±50mm。
g.当喷射注浆管贯入土中，喷嘴达设计标高时，即可喷设注浆。在喷射注浆参数达到规定值后，随即按0.1m/min速度提升注浆管，由下往上旋转喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
（2）施工工艺性试验
旋喷桩正式施工之前，根据地质勘察报告选定具有代表性的地段进行旋喷桩工艺性试验。成桩3d后，对施工桩体进行检验，根据检验数据的分析结果对施工参数进行调整，增大了密实层的旋喷压力，同时减小提升速度，成桩效果达到预期要求。
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（3）工艺流程
主要施工程序：场地平整→桩位放样→制浆→钻机就位→引孔钻进→拔出岩芯管、插入注浆管→旋喷提管→移位。
（4）施工过程中常见问题及处理方法
根据旋喷桩施工工艺特点及场区内工程地质情况，为保证旋喷桩施工质量，针对施工中可能出现的问题进行分析并提出预防措施及处理方法。
a.固结体强度不均匀、缩颈甚至断桩
产生原因：拔管速度、旋转速度及注浆量适配不当，造成桩身直径大小不均匀，浆液有多有少；喷射的浆液与切削的土粒强制搅拌不均匀，不充分。
预防措施及处理方法：根据成桩的形状及桩身匀质性，调整钻杆提升速度、旋转速度、喷射压力和喷浆量；对于缩颈地层，降低旋转速度和提升速度，加大喷射压力和喷浆量。严格要求喷嘴的大小、角度、形状等，保证喷浆效果。
b.钻进困难、成桩偏斜、地表冒浆过大
产生原因：遇有地下结构物，钻杆倾斜度过大、地面不平，注浆量失控、地下有较大空隙；
预防措施及处理方法：施工前先平整场地，钻杆应垂直度控制在0.3%以内；及时清地下埋设的结构物应清除或适当移动桩孔位；选择使用侧口式喷头并减小喷口孔径，增大喷浆压力，减少冒浆；控制水泥浆液配合比；如冒浆的现象较为严重可以考虑加速凝剂，加快固结；对于空隙率较大的地段则应增大注浆量，并降低提升速度，使浆液填满空隙后再继续旋喷；
c.桩顶下凹
产生原因：在水泥浆与土体固结过程中，因为水泥浆的析水特性，产生了一定的收缩作用，从而形成桩顶凹穴。
预防措施及处理方法
桩顶标高比设计预留300mm左右。
（3）施工要点及质量控制措施
a.施工前进行工艺性试验，保证成桩良好，成桩直径不小于设计桩径。试验确定施工参数报监理单位、建设单位批准后方可进行在面积施工
b.应事先对所有计量工具进行标定。
c.对每批水泥进场必须进行抽样检查，确保材料质量合格才能投入使用。材料进场后，应采用垫高，覆盖措施，防止水泥受潮变质。
d.现场配比重计，注浆前必须先检查浆液水灰比和压力表，水浆比合格，且气、浆压正常才能开始注浆施工。
e.严格控制水泥用量，对装具和容器进行刻线标记，按规定的数量掺加水泥与水的用量、确保浆液配比的正确性。灰浆搅拌机应不间断对浆液进行搅拌，并设置进行过滤网。
f.应按不少于两孔桩位的间距对旋喷桩进行间隔施工，相邻的两根桩施工的时间间隔不得小于48小时。
g.喷浆提升过程应缓慢连续均匀，严格控制喷杆提升速度，其提升速度应小于0.1m/min。若喷浆过程中出现压力骤变，地表大量冒浆、相邻孔位串浆等异常情况时，应及时提钻出地表停止施工，待排除故障后，复喷时应在停止施工深度处往下复喷0.5米进行接桩，防止出现断桩。
3.结语
在淤泥地质管道施工中，高压旋喷桩止水帷幕施工方法结合钢支撑防护在工程实际中的应用，取得了非常好的应用效果，这一技术的使用不仅有效地防止地下水的渗透，另一方面还对提高管道的稳定性起到了很好的作用，在类似的地质条件和工程规模下，可以根据工程的实际情况选择这种施工方法解决施工困难，以加快施工进度，节约工程的建设成本，提高其经济效益。
参考文献：
[1]赵明华．土力学与基础工程．武汉：武汉理工大学出版社，2003．
[2]阎明礼．地基处理技术．北京：中国环境科学出版社，2006．
论文作者:吴合安
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/28
标签：基坑论文; 帷幕论文; 浆液论文; 高压论文; 淤泥论文; 注浆论文; 地质论文; 《基层建设》2018年第10期论文;