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中图分类号：U21献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02
摘要：旋喷桩止水帷幕工艺普遍应用于地铁深基坑阻水施工，但目前地铁施工中旋喷桩施工质量难以保证，而旋喷桩施工质量直接决定了基坑的渗漏水程度。基坑渗漏水现象在明开基坑中普遍存在，极易造成网喷脱落，土体离散，以致地面沉降超限预警，影响基坑安全。面对这一严峻现实和本着建百年工程、精品工程的目标，本文结合地铁深基坑旋喷桩施工的实践经验，探索提高旋喷桩施工质量措施。
关键词：深基坑；旋喷桩；阻水；质量
Abstract: The pit water leakage phenomenon prevalent in the next open pit, it can easily result in net spray off and soil discrete overrun warning, that the land subsidence, affecting pit safety. The face of this grim reality and the spirit built a century engineering, quality engineering of the target, combined with subway deep foundation Churning Pile of practical experience, to explore to improve jet grouting pile construction quality measures.Key words: deep pit; jet grouting pile; waterproof; quality
1旋喷桩工艺概念及特点
1.1 概念
三重管高压旋喷是在静压注浆方法的基础上, 利用喷射流技术, 即高压水喷射流切割原理研制开发的别具一格的地基加固工艺，同时起到基坑内外阻水效果。
1.2 特点
三重管高压旋喷桩止水帷幕施工工艺具有以下特点：
（1）地基加固效果明显。提高地基的抗压和抗剪强度,增强土的模量或是用于防渗止水, 改善土体的水力渗透特性。
（2）施工速度快，工程造价底。高压喷射注浆工法施工简单，可选用材料广泛，相对于注浆止水桩工艺施工速度快，工程造价低。
（3）适用范围广。如软土,残积土和黄土及人工填土等, 从砂砾类至粘土和淤泥均可采用高压喷射注浆工法加固或处理。
2 旋喷桩止水帷幕工艺一般规定
（1）三重管高压旋喷前要检查高压设备机管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管接头密封必须良好，在地面试送后方可进行施工。
（2）旋喷桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量必须符合设计要求。
（3）旋喷桩的孔位、孔深和孔数，必须符合设计要求。
（4）旋喷桩施工必须按照试桩过程中选定的参数进行。
（5）保证垂直度：为使旋喷桩垂直于地面，要注意保证机架和钻杆垂直度，严格要求桩的垂直度偏差不超过1.5%的桩长，施工中采用双向吊锤观测每根桩的垂直度，如发现偏差过大，及时调正。
（6）高喷灌浆宜全孔自下而上连续作业，需中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得小于0.2m。
（7）应在专门的记录表格上做好自检，如实记录施工的各项参数和详细描述喷射注浆时的各种现象。
（8）现场旋喷桩施工记录人员、认真填写施工记录表。
3 三重管高压旋喷桩止水帷幕实例分析
3.1 工程概况
枣营站为地下二层双柱三跨岛式车站，采用明挖法施工，总长222.9m；标准段宽21.1m，深约16.3m。枣营站标准段灌注桩采用φ800@1400，盾构井段采用φ800@1200。阻水段标准段围护桩间采用两根∅800@500旋喷桩，盾构始发井下沉段围护桩间采用一根∅1000的旋噴桩，旋喷桩桩顶标高为33.000米，旋喷桩桩底进入基坑底以下不透水层不少于2.5m。平均深度（距离地面）约为21m。
工程水文地质条件如下：
上层滞水：水位埋深2.00m～4.25m，水位标高32.79m～34.99m ；含水层岩性为粉土③层。
潜水：水位埋深为9.10m～11.49m，水位标高为25.46m～27.23m，含水层为粉细砂④3层、中粗砂④4层、圆砾卵石⑤层。
承压水：水头埋深19.30m～21.18m，水头标高15.80m～17.16m，水头高度约3m～4m，含水层为圆砾卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层。
3.2 水泥浆液参数设计
浆液的材料为纯水泥浆，水泥采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥，水泥的筛余量以不超过5%为好，标准筛采用4900孔/cm2（筛孔尺寸为80μm），水泥浆的水灰比为1.0，浆液密度为1.49kg/L，浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液的过程必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，搅拌1小时得到的结石强度最高，但超过2小时则结石强度开始下降；搅拌时间超过4小时，结石强度急剧下降，甚至不凝固。所以一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
3.3 施工工艺流程
场地平整测量定位钻机就位调整钻架垂直度钻孔至设计标高空钻（配浆）旋喷提升（高压水、压缩气）成桩拔管、清洗机械转入下根桩
3.4 三重管高压旋喷桩施工过程控制
3.4.1机架和钻杆垂直度控制措施
组织编制质量标准，明却旋喷桩操作规程。安排质检和测量人员对每一棵旋喷桩做旁站，做到每桩必检，并填写注浆记录表。钻机垂直度控制在≤1.5%。
3.4.2 完善工艺流程
根据各注浆设备和工艺参数间的关系确定应先空载起动空压机，待泵量、泵压正常后，再空载启动高压水泵，然后同时向孔内送风和水，使风量和水泵压逐渐升高至规定值。风、水管畅通后，即可将注浆泵的吸水管移至贮浆桶开始注浆。孔底原位静喷1～3分钟，待注入的浆液反出孔口、冒浆情况正常后方可开始提升喷射。浆液压力完全控制在Φ1000：2.5 MPa -3 MPa ；Φ800：2 MPa。
3.4.3浆液配合比控制
浆液的材料为纯水泥浆，水泥采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥；控制水泥浆的水灰比为1.0，浆液密度≥1.49kg/L；浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液的过程必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
3.5 常见问题处理
（1）如遇注浆压力骤然上升。应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通；其他堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷；再次恢复施工时，应保证在停浆点以下20cm处开始喷浆提升。
（2）喷射时，应先达到预定的喷射压力，喷浆后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和喷浆，以防桩体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。
（3）如遇冒浆或冒浆过大，需查明具体原因进行处理。在不冒浆的情况下，如果是土层空隙较大，可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间；还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷；冒浆量超过20%时，可提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋转速度，调整注浆量。
3.6 施工结论
本工程699棵旋喷桩止水桩施工完成，我们随机抽检200棵旋喷桩，共发现不合格点16个，合格率达到了92%，达到了我们预定的目标。
效果一：水泥用量由原来的410kg/m，降至现在的391kg/m，以P.C.32.5复合硅酸盐水泥单价370元/吨计算，直接节约成本74553元。
效果二：缩短工期，本工程旋喷桩施工的计划工期为55日历天。实际施工35日历天。按预计的施工工期提前了20天。
效果三：质量方面，大大提高了整个旋喷桩的垂直度，也提高了旋喷桩的整体强度以及桩间咬合度。
4 结语
综上所述，加强三重管高压旋喷桩施工过程控制，不仅提高的旋喷桩止水帷幕的质量，更提高了生产率和节约了建设资金。随着地铁建设的大规模发展，地铁深基坑旋喷桩止水帷幕技术将日趋完善，将得到广泛推广。
参考文献
[1]GBJ108-87.地下防水工程技术规范
[2]GBJ202-83.地基与基础工程施工及验收规范
[3] GB50108-2008. 地下工程防水技术规范
摘要：旋喷桩止水帷幕工艺普遍应用于地铁深基坑阻水施工，但目前地铁施工中旋喷桩施工质量难以保证，而旋喷桩施工质量直接决定了基坑的渗漏水程度。基坑渗漏水现象在明开基坑中普遍存在，极易造成网喷脱落，土体离散，以致地面沉降超限预警，影响基坑安全。面对这一严峻现实和本着建百年工程、精品工程的目标，本文结合地铁深基坑旋喷桩施工的实践经验，探索提高旋喷桩施工质量措施。
关键词：深基坑；旋喷桩；阻水；质量
Abstract: The pit water leakage phenomenon prevalent in the next open pit, it can easily result in net spray off and soil discrete overrun warning, that the land subsidence, affecting pit safety. The face of this grim reality and the spirit built a century engineering, quality engineering of the target, combined with subway deep foundation Churning Pile of practical experience, to explore to improve jet grouting pile construction quality measures.Key words: deep pit; jet grouting pile; waterproof; quality
1旋喷桩工艺概念及特点
1.1 概念
三重管高压旋喷是在静压注浆方法的基础上, 利用喷射流技术, 即高压水喷射流切割原理研制开发的别具一格的地基加固工艺，同时起到基坑内外阻水效果。
1.2 特点
三重管高压旋喷桩止水帷幕施工工艺具有以下特点：
（1）地基加固效果明显。提高地基的抗压和抗剪强度,增强土的模量或是用于防渗止水, 改善土体的水力渗透特性。
（2）施工速度快，工程造价底。高压喷射注浆工法施工简单，可选用材料广泛，相对于注浆止水桩工艺施工速度快，工程造价低。
（3）适用范围广。如软土,残积土和黄土及人工填土等, 从砂砾类至粘土和淤泥均可采用高压喷射注浆工法加固或处理。
2 旋喷桩止水帷幕工艺一般规定
（1）三重管高压旋喷前要检查高压设备机管路系统，其压力和流量必须满足设计要求，注浆管接头密封必须良好，在地面试送后方可进行施工。
（2）旋喷桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比和外加剂的品种、掺量必须符合设计要求。
（3）旋喷桩的孔位、孔深和孔数，必须符合设计要求。
（4）旋喷桩施工必须按照试桩过程中选定的参数进行。
（5）保证垂直度：为使旋喷桩垂直于地面，要注意保证机架和钻杆垂直度，严格要求桩的垂直度偏差不超过1.5%的桩长，施工中采用双向吊锤观测每根桩的垂直度，如发现偏差过大，及时调正。
（6）高喷灌浆宜全孔自下而上连续作业，需中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得小于0.2m。
（7）应在专门的记录表格上做好自检，如实记录施工的各项参数和详细描述喷射注浆时的各种现象。
（8）现场旋喷桩施工记录人员、认真填写施工记录表。
3 三重管高压旋喷桩止水帷幕实例分析
3.1 工程概况
枣营站为地下二层双柱三跨岛式车站，采用明挖法施工，总长222.9m；标准段宽21.1m，深约16.3m。枣营站标准段灌注桩采用φ800@1400，盾构井段采用φ800@1200。阻水段标准段围护桩间采用两根∅800@500旋喷桩，盾构始发井下沉段围护桩间采用一根∅1000的旋噴桩，旋喷桩桩顶标高为33.000米，旋喷桩桩底进入基坑底以下不透水层不少于2.5m。平均深度（距离地面）约为21m。
工程水文地质条件如下：
上层滞水：水位埋深2.00m～4.25m，水位标高32.79m～34.99m ；含水层岩性为粉土③层。
潜水：水位埋深为9.10m～11.49m，水位标高为25.46m～27.23m，含水层为粉细砂④3层、中粗砂④4层、圆砾卵石⑤层。
承压水：水头埋深19.30m～21.18m，水头标高15.80m～17.16m，水头高度约3m～4m，含水层为圆砾卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层。
3.2 水泥浆液参数设计
浆液的材料为纯水泥浆，水泥采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥，水泥的筛余量以不超过5%为好，标准筛采用4900孔/cm2（筛孔尺寸为80μm），水泥浆的水灰比为1.0，浆液密度为1.49kg/L，浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液的过程必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，搅拌1小时得到的结石强度最高，但超过2小时则结石强度开始下降；搅拌时间超过4小时，结石强度急剧下降，甚至不凝固。所以一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
3.3 施工工艺流程
场地平整测量定位钻机就位调整钻架垂直度钻孔至设计标高空钻（配浆）旋喷提升（高压水、压缩气）成桩拔管、清洗机械转入下根桩
3.4 三重管高压旋喷桩施工过程控制
3.4.1机架和钻杆垂直度控制措施
组织编制质量标准，明却旋喷桩操作规程。安排质检和测量人员对每一棵旋喷桩做旁站，做到每桩必检，并填写注浆记录表。钻机垂直度控制在≤1.5%。
3.4.2 完善工艺流程
根据各注浆设备和工艺参数间的关系确定应先空载起动空压机，待泵量、泵压正常后，再空载启动高压水泵，然后同时向孔内送风和水，使风量和水泵压逐渐升高至规定值。风、水管畅通后，即可将注浆泵的吸水管移至贮浆桶开始注浆。孔底原位静喷1～3分钟，待注入的浆液反出孔口、冒浆情况正常后方可开始提升喷射。浆液压力完全控制在Φ1000：2.5 MPa -3 MPa ；Φ800：2 MPa。
3.4.3浆液配合比控制
浆液的材料为纯水泥浆，水泥采用P.C.32.5复合硅酸盐水泥；控制水泥浆的水灰比为1.0，浆液密度≥1.49kg/L；浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液的过程必须连续均匀，搅拌时间不小于3分钟，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
3.5 常见问题处理
（1）如遇注浆压力骤然上升。应停机检查，首先卸压，如喷嘴堵塞，将钻杆提升，用铜针疏通；其他堵塞应松开接头进行疏动，待堵塞消失后再进行旋喷；再次恢复施工时，应保证在停浆点以下20cm处开始喷浆提升。
（2）喷射时，应先达到预定的喷射压力，喷浆后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和喷浆，以防桩体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。
（3）如遇冒浆或冒浆过大，需查明具体原因进行处理。在不冒浆的情况下，如果是土层空隙较大，可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间；还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷；冒浆量超过20%时，可提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋转速度，调整注浆量。
3.6 施工结论
本工程699棵旋喷桩止水桩施工完成，我们随机抽检200棵旋喷桩，共发现不合格点16个，合格率达到了92%，达到了我们预定的目标。
效果一：水泥用量由原来的410kg/m，降至现在的391kg/m，以P.C.32.5复合硅酸盐水泥单价370元/吨计算，直接节约成本74553元。
效果二：缩短工期，本工程旋喷桩施工的计划工期为55日历天。实际施工35日历天。按预计的施工工期提前了20天。
效果三：质量方面，大大提高了整个旋喷桩的垂直度，也提高了旋喷桩的整体强度以及桩间咬合度。
4 结语
综上所述，加强三重管高压旋喷桩施工过程控制，不仅提高的旋喷桩止水帷幕的质量，更提高了生产率和节约了建设资金。随着地铁建设的大规模发展，地铁深基坑旋喷桩止水帷幕技术将日趋完善，将得到广泛推广。
参考文献
[1]GBJ108-87.地下防水工程技术规范
[2]GBJ202-83.地基与基础工程施工及验收规范
[3] GB50108-2008. 地下工程防水技术规范