浅析高压旋喷桩在止水帷幕工程中的应用

彭阳正

摘要：随着国内社会经济的迅速发展，各类项目工程同样在快速发展。正是在此背景下，人们对工程施工尤其是止水帷幕工程提出了更高的要求。高压旋喷桩的应用，可有效避免止水帷幕存在的问题。基于此，本文就高压旋喷桩在止水帷幕工程中的应用进行深入的研究。

关键词：高压旋喷桩;止水帷幕;工程;应用

1  引言

高压旋喷桩具有操作便利、施工简单、耐久性强等诸多特征，将其应用于地基加固处理中有利于形成完整的止水帷幕，避免发生潮汐冲刷问题，具有比较好的止水效果，有效防止地基的沉降，地基处理效果较为明显。

2  高压旋喷桩和止水帷幕简介

所谓“高压旋喷桩”，主要是指通过高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入到土层中且与土体相混合，以产生持续搭接的水泥加固体。高压旋喷桩具备振动小、占地少、噪音低等优点，然而成本费用高昂、极易对周围环境造成污染。

所谓“止水帷幕”，其指的是工程主体外部止水系列的统称;其主要功能就是减少或者防止基坑底以及基坑侧壁的地下水流入到基坑当中。

3  高压旋喷桩止水帷幕应用范围

伴随我国社会经济的迅猛发展，高层建筑数量快速增长，地下建设工程的规模不断增大，因此形成了非常多的深基坑工程。在深基坑施工过程中，有效防止地下水的影响在保障深基坑施工安全性方面起到着无可取代的作用。高压旋喷桩不仅能够运用于地基加固处理外，还可运用于基坑垂直防渗领域。现阶段，大部分工程项目都会应用高压旋喷桩止水帷幕来避免水的渗漏，经过桩和桩间的紧密咬合，而产生竖向的帷幕，用以避免开挖降水时基坑外透水层在坑内外水位差的影响下而向坑内渗流。高压旋喷桩主要可应用于黄土、砂类土、粘土夹砂以及粉土等地层;对于水流速度过快或者有着很多植物根茎的地下水，就需要谨慎应用或者按照现场的实际情况来确定。根据注浆法的不同来划分，高壓旋喷桩主要有摆喷、定喷、旋喷等;根据土质状况及工程需求来划分，高压旋喷桩主要有单管、双管、三管法等。

4  高压旋喷桩在止水帷幕工程中的应用

4.1 止水基本原理

高压注浆法通过水泥浆与土体间发生若干的化学、物理反应而形成渗透性较低的桩体，可以有效避免水体发生渗透;正常状况下，其渗透系数通常在1.0×10-6cm/s以下。止水帷幕的止水效果主要是由桩体自身的渗透性以及不同桩体间的搭接效果来决定的;而桩体渗透性又与水泥掺量、土体的种类等相关，黄小峰等人通过实验研究发展淤泥与粉质黏土产生的桩体渗透系数是（3.2～7.0）×10-7cm/s。通常情况下，在同等水泥掺量下，土体渗透的系数越低，产生的帷幕渗透系数也就越小。从细粒土方面来看，高压水泥浆可以切入到土体的内部，或者是挤压进土体的内部，产生基本上都是由水泥浆构成的桩体;从粗颗粒土方面来看，比如碎石等，高压水泥浆可以渗透进土体孔隙的内部，填充孔隙，与粗粒土颗粒共同组成桩体，实现止水目标。为了强化止水帷幕的综合止水成效，桩和桩间应紧密搭接，搭接长度通常保持在10—30 cm范围内。除此以外，止水帷幕的厚度同样是非常重要的影响因素，墙厚需超过30cm。

从深度方面来看，止水帷幕的顶端应超过设计规划内或许会产生的最高地下水位，帷幕底端处在不透水层相应深度处，例如：坚硬黏土层、不透水基岩等等。需要注意的是，在地下水流速度过快或者已经涌上的工程，止水帷幕或许还没有完全固化时，水流流动力破坏桩体，则会对止水效果造成影响。因为形成的止水帷幕有比较好的效果，在大部分需止水的工程项目中，比如土体污染避免扩散、坝体底部防渗、避免海水倒灌的止水中都能够运用。

4.2 施工工艺

（1）施工前的准备工作。在旋喷注浆成桩作业过程中，施工现场需要事先完成好维护工作。配置足够数量的施工人员及水泥沙粒原料，还应充分考虑施工对附近建筑或许会产生的影响。

（2）明确钻孔位置同时进行钻孔作业。在施工以前，首先应按照施工的轴线、设计图纸排距和孔距，采用全站仪来确定及标记钻孔的具体位置，可利用木桩用作标记来加以区分。在钻孔过程中，应选择使用地质钻机（硬质的合金钻头或者金刚石钻头）来开展土层钻进。

（3）制作水泥浆液。在水泥浆液制作过程中，应根据浆液的配比（水灰比是1∶1，水泥用量应高于200kg/m）开展精准的称量;除此以外，还应严格把控水泥浆液的比重。如果水泥浆液采取高速的搅浆机来制浆时，其搅拌时间应当在30秒以上，在水泥浆搅拌完成后需过筛再置于储浆的专用桶中，以避免杂物进入到浆液中而导致喷嘴发生堵塞。与此同时，为了确保水泥浆不易出现离析，其储浆桶中应安装降速的搅拌装置;若水泥浆液摆放超4小时就应作废处理，需要重新制作水泥浆液。

（4）高喷作业。在高喷过程中，应分多个步骤来完成。首先，在高喷作业开始前，应确保高喷台车就位;在高喷管进入钻孔以前，需调整高喷台车的水平垂直高度，确保喷管与钻孔孔向保持一致。其次，将喷射管下入，对过高压泥浆泵以及空压机是否稳定运作、供风管以及输浆管是否畅通等进行检查;再确保无误后，才可进行下入喷浆管的操作。除此以外，为了避免在下管过程中泥浆堵塞喷嘴，可先对喷嘴实施包扎处理，又或是采用低压力注浆;在高喷管已下入到设计深度以后，才可灌入水泥浆液以及经过压缩处理的空气。

4.3 注意事项

第一，进行质量检查、验收等相关工作，特别应强化对桩位布置位置、混凝土强度以及钢筋标高等开展检查，以确保全部参数都符合设计要求。第二，在喷射结束以后，应当及时用清水冲刷现场所有的机械设备，防止出现残留物堵塞问题。第三，在注浆施工结束后的1个月时间内，对地质复杂或喷浆过程有异常状况地方应重复多次检查，每次检查的数量不得少于已完工数量的2%～5%，不符合要求应及时进行补喷。

5  结论

综上所述，高压旋喷桩在止水帷幕工程中的应用具有极其重要的意义。然而，需要引起注意的是，如果施工不合理或者受其他因素的影响而导致帷幕发生漏水，则会对工程质量造成巨大的影响。所以，在止水帷幕工程应用高压旋喷桩时，需要完全根据设计图纸及相关的施工规范来施工，严格把好“质量关”。

参考文献

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