旋喷止水帷幕施工技术

宋向山

河北省阳原县住建局，河北阳原 075800

随着建筑物高度的增加以及基础埋深的加深，对基坑的深度有了更高的要求，许多工程受周边环境及场地大小的影响，采取支护的方式来保证基坑安全。某个项目由于受周边环境影响较大，在基础开挖时采用了止水帷幕的支护方式，不仅保证了原有建筑的安全、稳定，也起到了很好的挡水、挡土的效果。

在此主要就止水帷幕的施工、帷幕的特点及可能影响帷幕止水效果的原因进行简单的概述。

1 工程概况

本工程地上19～23 层，地下四层，框剪结构，筏板基础，±o.000=37.65m，基础埋深一19.26m，自然地面以下约19.11m。周边环境：拟建物西邻一高层国际公寓，距离约20m；东侧南部与一14 层酒店想毗邻，距离约6m；西北角有一二层办公楼，距离约2m，需进行保护；酒店北侧有一使用电缆线，距槽边约lm，北侧为一条市政路，有多条市政管线；南侧距基槽6m～16m 外有在施工工程，槽深约13m；北侧、西侧、南侧距基槽20m 有刚施工完成的煤气管线，埋深约10m：由于本工程周边环境较复杂故需对基础进行有针对性地支护。工程东侧为一正在营业的14 层酒店，由于酒店南侧在施工程挖槽时未做有效的技术处理使得酒店南侧地面已出现裂缝，为防止沉降对酒店产生不利影响，因此考虑到不能进行降水，在两护坡桩间采用旋喷桩止水帷幕，以起到挡土、隔水作用。下面针对本工程止水帷幕施工情况进行分析。

2 现场水文地质条件

地下水层地下水类型静止水位埋深（m）静止水位标高（m）第一层上层滞水4.03—7.1029.58—33.20 第二层潜水12.50—13.4023.63—24.70 第三层承压水15.8—16.2020.85—23.88

3 隔水帷幕技术参数

桩 径mm 桩 长m 桩 间 距m 桩 顶m 桩 底m 嵌 固 深 度m80013.01.6-9.0-22.02.74

4 止水帷幕施工过程及技术要求

1）本工程采用J 一100 型工程地质钻机，施工过程中根据钻孔返出的土层性质判旋是否穿透砂层达到粘土层中；

2）插管与钻孔合并为一，钻孔完毕插管作业即完成。并做如下质量要求：成孔垂直度＜1.5%；桩位允许偏差为±lOOmm；

3）当旋喷管插入预旋深度后，立即按设计配合比(水灰比1.O)搅拌浆液，边旋喷边提升旋喷管，按设计要求速度提升，直到设计标高；

4）本工程技术要求为，水泥P032.5，水灰比1.0，喷射压力±20MPa，摆频率60 士5 次/分钟，提升速度小于20±2cm/分钟。当旋喷到设计标高后，旋喷即完成。

5 质量保证措施

1）旋喷前要检查高压设备及管路系统，其压力和流量满足设计要求；

2）垂直施工，钻孔的倾斜度不得大于1.5%；

3）旋喷喷嘴方向要提前标明，并保证与护坡中心线平行；

4）旋喷时，做好压力、流量和冒浆量的测量工作，并按要求记录，钻杆的摆动和提升保持连续不中断；

5）搅拌水泥浆时，水灰比要按设计规定，在旋喷过程中应防止水泥浆沉淀；

6）旋喷过程中，冒浆应控制在10%～25%之间。

6 质量检测措施

1）旋喷桩可采用开挖检查及钻孔取芯等方法进行检验；

2）检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%；对不足20孔的工程，至少检验2 点；质量检验应在旋喷注浆结束三周后进行，效果检验三天后即可开挖查看；

3）要求施工单位做好周边建筑物的沉降观测。

7 止水帷幕验收标准旋喷桩施工结束四周(28 天)应按照设计要求检查其抗压强度和抗渗性能，检查数量为注浆孔的l%～3%。

1）抗压性能检验。

（1）采用钻孔抽芯取样法，制各试块，测定桩身强度；

（2）孔位选择在桩芯和两桩相交部位，数量各一半；

（3）满足设计要求。

2）抗渗性能检验。

（1）在钻孔取芯后的孔中作压水试验，测定渗透系数；

（2）孔位选择在桩拼芯和两桩相交部位，数量各为一半。

8 造成止水帷幕防渗能力减弱的原因主要有以下几个方面

1）设计问题：灌浆材料的选用，相关数据标明，矿渣硅酸盐水泥具有较高的抗侵蚀和耐久性，其抗力比普通硅酸盐水泥高15%；水灰比的设计，水泥结石的密实性和渗透稳定性随水灰比不同而变化，水灰比愈低，水泥石的抗侵蚀及长期稳定性愈高；灌浆压力的取值、钻孔方向及间距的设计至关重要，否则，喷射灌浆后往往不成连续的防渗帷幕，起不到有效的防渗作用；

2）施工问题：原材料的质量，水泥浆料的配置，钻机的提升速度等都是影响止水帷幕的质量的因素；

3）工程地质条件的影响：穿过止水帷幕区的断层，软弱夹层等地段，施工中难以成孔，影响浆液渗入裂隙，水泥结石难以形成连续阻水幕。形成渗水通道，加速帷幕防渗性能的衰减。

9 止水帷幕的优缺点

1）可根据不同土质条件和防渗要求，设置不同桩长、桩距、桩径和桩身强度的高压旋喷桩；

2）施工速度较快，采用复喷工艺后成桩直径和成桩质量稳定；

3）施工中无振动、噪音小,对周边环境影响较小；

4）缺点是施工中会置换出大量的泥浆，大部分尚需沉淀浓缩干燥后外运；

5）在冬季施工中止水帷幕易出现冻胀受损情况。

[1]刘纪昌.灌浆帷幕防渗能力衰减原因分析.水利水电工程设计，1995-03-10.

[2]刘三虎，李强，刘静乐.大坝帷幕防渗能力研究.中国勘察设计，2012-06-15.

[3]张志宇，回填土地区旋喷桩地基施工.太原科技，2001-10-26.