吴华新
武汉地质勘察基础工程有限公司 湖北武汉 430050
摘要：本文介绍的工程实例为，支护桩外侧暨一排双轴搅拌桩作为止水帷幕，替换成支护桩桩间高压旋喷桩的止水效果进行对比。原设计图纸为支护桩外侧暨一排双轴搅拌桩，后因施工现场发现，地下存在有大量障碍物，导致绝大部分搅拌桩无法有效成桩，将未完成施工的区域全部改成为支护桩桩间设计为单根高压旋喷桩进行施工。但基坑开挖后发现，旋喷桩与支护桩桩间结合较差，各支护段都存在有漏水的现象，而采用外侧暨一排双轴搅拌桩施工的一部分段实践证明，止水效果好。
关键词：高压旋喷桩；双轴水泥搅拌桩；施工质量；水帷幕
一、工程概述
该工程位于武汉市汉阳区江城大道以东、梅林二路以南、梅林东路以西、四新大道以北。项目分B1、B2地块, B2地块一期主要包含4栋45层超高层住宅楼，2栋21层办公楼及1层开闭所、垃圾站等建筑。整体设置2层地下室，局部设置3层地下室，总建筑面积约38.9万m2。基坑总周长约720m。支护范围内整平后自然地面标高为22-23m，地板标高7～11m，基坑设计开挖深度为10.8～15.5m，基坑支护结构体系方案：单排桩+两道钢筋混凝土内支撑，放坡。
基坑分6个剖面段，5-5剖面段设计放坡喷砼、1-1、2-2、剖面段,支护桩采用钻孔灌注桩，桩径1000 mm、间距1200mm，其中1，-1，、3-3、4-4剖面段, 支护桩采用钻孔灌注桩，桩径1400 mm、间距1600mm，桩身砼强度等级均为C30。原支护桩外侧暨设计一排止水帷幕采用直径700mm双轴水泥搅拌桩，在施工完成一部分段时发现，地下存在有大量障碍物，导致绝大部分搅拌桩无法有效成桩。根据施工开槽实际情况显示，地面以下3~6米深度范围均含有大量毛石、碎石、混凝土块，直径达0.3~0.9米，造成部分区域双轴水泥搅拌桩无法施工。考虑到双轴搅拌桩轴线紧贴市政道路人行道及展示区广告牌等影响，也无法深度开挖除障。经设计同意决定将未完成施工的区域双轴水泥搅拌桩止水帷方案全部变更为桩间采用单根双重管高压旋喷桩施工方案。
二、施工工艺
2.1止水帷幕施工方案
基坑开挖前本项目原止水帷幕施工方案为：支护桩外侧暨均设计一排止水帷幕采用直径700mm双轴水泥搅拌桩，桩间距为500mm，桩咬合为200mm，设计桩长13-16m。均采用P.O42.5级水泥,水泥参量15%，水灰比0.5～0.55，外掺2%木质素磺酸钙。在施工完成一部分支护段时发现，地下存在有大量障碍物，导致绝大部分搅拌桩无法有效成桩。变更为桩间采用单根双重管高压旋喷桩，设计桩长13-16米，旋喷桩直径为800mm，采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，掺入量不小于20%且旋喷桩水泥用量不少于200kg/m;水灰比1～1.5作为止水帷幕。
2.2双轴水泥搅拌桩施工工艺
（1）钻机定位
由现场测量人员根据设计图纸要求沿双轴搅拌桩施工轴线逐桩放样，每幅桩位用木桩标识清楚并做护桩，保护桩位。
（2）开挖沟槽
开挖过程中，根据双轴水泥搅拌桩内边控制线，采用挖机开挖，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土及时处理，以保证双轴水泥搅拌桩正常施工，并达到文明工地要求。
（3）桩长控制标记
施工前在钻杆上做好标记，控制搅拌桩长不得小于设计桩长。
（4）桩机就位及浆液制备
桩机安装完毕后根据桩位位置，移动双轴搅拌桩到达指定桩位、对中，对中误差不大于2cm，搅拌轴垂直度偏差不大于1%。桩机就位后开始制备水泥浆液，每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中，浆液入集料斗时用筛子过滤，防止固体颗粒进入注浆管，备好的浆液应不停的搅拌防止浆液离淅。
（5）喷搅搅拌下沉
输浆管与双轴搅拌桩机接通，待双轴搅拌桩机的冷却水循环正常后，启动双轴搅拌桩机并开启灰浆泵，使动力头沿导向架搅拌喷浆下沉。下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，不得大于1.0m/min。工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给稀水泥浆液以利钻进。
（6）喷浆搅拌提升
双轴搅拌桩机下沉到设计深度后，持续喷浆30秒保证桩底的加固质量，然后再边喷浆边提升双轴搅拌桩机。提升速度不得大于0.6m/min，施工过程中严格控制提升速度，保证水泥掺量及浆液搅拌均匀。施工时严格控制水泥掺入量，PO42.5级水泥掺量不小于15%。
（7）清洗机具、管路
向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
（8）成桩移位
完成一组桩施工后，桩机进行移位，进行下一组桩施工。
2.3双重管旋喷桩施工工艺
（1）施工准备
施工前开挖桩头，探明地下障碍物埋深和位置，挖出探坑并作好明确标记。同时采取措施对地上位于施工范围内的各种线路加以保护，清除施工区域内的建筑垃圾和杂物，进行平整压实。旋喷桩过程中产生的废浆液和污水应经三级沉淀后方可进行无公害排放，沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
（2）测量定位
旋喷桩桩位于支护桩桩间，采用先开挖支护桩，对桩间位置用木桩做标识清楚后进行回填，保护桩位，部分采用在冠梁浇筑前预埋PVC管，确保旋喷桩桩位居中，依据基准点进行测量各孔口地面高程，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
（３）钻机就位
将使用的钻机安置在设计的孔位上，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后，必须作水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。喷射注浆管的允许倾斜度不得大于1.5%。
（４）钻孔
钻机对准后进行钻孔，钻孔深度不小于设计深度。成孔时控制对位误差小于20mm。
（５）钻杆钻进到设计深度
（６）喷射注浆
当喷射注浆管插入预定深度后，由下至上进行喷射注浆。在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射。喷射时应先达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时应停止提升和旋转，以防桩体中断。同时立即进行检查排除故障；如发现浆液喷射不足影响桩体直径时，应进行复喷。喷射过程中，值班技术人员随时检查各环节的运行情况。
（７）注浆管提升
在喷射注浆参数达到规定值后随即按旋喷的工艺要求，提升喷射管，由下而上喷射注浆喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。深层喷射先喷浆后旋转和提升，以防注浆管扭断；钻杆的旋转和提升必须连续不中断。对需要扩大加固范围或提高强度的，可采取复喷措施，即先喷一遍清水，再喷一遍或两遍水泥浆。
（８）拔管
喷到桩长后，迅速拔出注浆管，在拔管的过程中应连续进行，不得中断。钻机发生故障时，应停止钻杆提升和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障。
（９）钻机清洗和移位
把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排出。然后把钻机等机具设备移到新孔位上，进行下一根桩的施工。
三、分析及总结
现场以高压旋喷桩和双轴搅拌桩作为止水帷幕后，在控制质量的前提下均得到了明显的止水效果，施工进度也得到了保证，但基坑开挖后由高压旋喷施工的，桩间仍存在部分有漏水的现象，主要是支护桩桩间布置单根旋喷桩难于确保与支护桩很好的咬合，施工支护桩时很难把控类似像塌孔情况的发生，必定会给项目上增加了成本，用双轴水泥搅拌桩施工的小部分区域无漏水的现象。实践证明，支护桩桩间设置单根旋喷桩作为止水帷幕的效果比双轴搅拌桩差。
参考文献
［1］冯博;朱鹏;高压旋喷桩施工[A];土木建筑学术文库(第14卷)[C];2010年
［2］叶团进.三轴水泥搅拌桩组合高压旋喷桩形成止水帷幕的应用[J].福建建筑,2013,(9).67-69.