漢溪大道隧道工程高壓旋噴樁止水帷幕施工技術(shù)分析

黃澤鵬

(廣州市第三市政工程有限公司)

1 機(jī)械優(yōu)化配置的原則

廣州市番禺區(qū)漢溪大道工程土建工程1標(biāo)迎賓路下沉式道路隧道工程位于番禺迎賓路，路線大致為南北走向，起點(diǎn)為樁號(hào)為 YBLK1+580，終點(diǎn)樁號(hào) YBLK3+140，總長(zhǎng)1 560 m，在漢溪大道里程K1+520.976處與迎賓路相交，作為主流交通的迎賓路設(shè)隧道，北至南分別下穿萬(wàn)豪路(規(guī)劃)、漢溪大道、萬(wàn)豪路。隧道起點(diǎn)里程YBLK1+895，終點(diǎn)里程YBLK2+780，隧道總長(zhǎng)885 m。

迎賓路下沉式隧道為雙向6車道，斷面全寬約28 m。閉口段基坑深達(dá)11 m。泵房處基坑深達(dá)15.0 m，基坑最大寬度30.3 m。該隧道場(chǎng)地地貌為平原微丘地貌，位于微丘前緣地帶。迎賓路已通車多年，地勢(shì)開(kāi)闊平坦，南高北低，地面標(biāo)高一般為15.7～23.2 m。區(qū)內(nèi)巖土層自上而下劃分為填筑土，第四系沖洪積層、坡積層、殘積層及下古生界混合花崗巖等五大類。開(kāi)挖坑壁主要由填筑土、沖洪積亞粘、淤泥質(zhì)土、中砂、坡積亞粘土及全風(fēng)化/強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖組成，隧道圍巖類別主要為Ⅰ～Ⅱ類，土石可挖性等級(jí)主要為Ⅰ～Ⅱ級(jí)，圍巖穩(wěn)定性差，易失穩(wěn)、坍塌。根據(jù)以上地質(zhì)情況，基坑主要支護(hù)采用拉森鋼板樁或鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)支撐支護(hù)方案。

場(chǎng)地地下水主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，第四系孔隙水主要存在于填筑土層及沖洪積砂層中，水量較豐富;基巖裂隙水較貧乏。場(chǎng)地地下水主要補(bǔ)給為大氣降水補(bǔ)給，地下水埋深0.6～4.2 m。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)混凝土中的鋼筋無(wú)腐蝕性。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，YBLK2+281.9～YBLK1+991.9段預(yù)測(cè)坑道涌水量為377.61 m3/d，YBLK1+991.9～YBLK2+651.9段，預(yù)測(cè)坑道涌水量為105.81 m3/d。隧道支護(hù)采用高壓旋噴樁樁間止水，對(duì)于局部或隧道底板滲水，可采用集水坑抽水排放。

2 高壓旋噴樁施工

隧道鉆孔樁基坑止水帷幕采用Φ50 cm單管高壓旋噴樁樁間止水，與鉆孔灌注樁咬合15 cm，水泥采用42.5級(jí)，每米水泥用量為150 kg，單管高壓旋噴止水樁要求穿越透水層進(jìn)入不透水層1 m以上，若基底為淤泥質(zhì)土，則止水樁應(yīng)穿透淤泥質(zhì)土至少1 m。工程共有Φ50 cm單管高壓旋噴止水樁6 252.8 m，主要用于防水防滲及增強(qiáng)基坑邊坡穩(wěn)定性。旋噴樁單管法高壓水射流的壓力應(yīng)大于20～30 MPa以上，提升速度為8 cm/min，旋轉(zhuǎn)速度為10 rpm。旋噴樁的水泥漿液水灰比取1.0～1.5。

施工工藝流程:噴鉆機(jī)就位→鉆桿下至導(dǎo)孔底部→開(kāi)啟壓縮空氣→開(kāi)啟高壓水泵→開(kāi)啟漿泵→旋轉(zhuǎn)提升至樁頂標(biāo)高→關(guān)閉氣、水、漿→成樁完畢、移動(dòng)鉆機(jī)到下一樁位。

3 施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及控制要點(diǎn)

(1)旋噴樁施工過(guò)程中如果遇到了阻力，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行下插時(shí)，可以采用上下竄動(dòng)注漿管的方法，并將管口插入到設(shè)計(jì)深度位置，如果不能做到，則直接跳過(guò)此樁，跳噴下一根樁，此樁位需要進(jìn)行重新成孔。

(2)高壓噴射注漿過(guò)程中如果出現(xiàn)了壓力突然下降、上升，或者大量冒漿等不正常的現(xiàn)象，需要及時(shí)查明原因并采取相應(yīng)的措施，處理完故障后再進(jìn)行接樁時(shí)，需要將停噴點(diǎn)下移1.0 m處后再進(jìn)行重新的噴射接樁作業(yè)。

(3)在噴射過(guò)程中，如果出現(xiàn)了堵塞噴嘴現(xiàn)象，需要及時(shí)的更換鉆頭。此外，在完成一根樁的施工后需要及時(shí)的清洗注漿管，保證管內(nèi)的不得殘存水泥漿。

(4)為了有效防止?jié){液凝固收縮過(guò)快影響到樁頂?shù)馁|(zhì)量，可以采用超高噴射的辦法，噴射高度高出樁頂標(biāo)高0.6 m左右。

(5)旋噴樁的施工質(zhì)量，很多程度上取決與鉆孔和旋噴樁的垂直度，它是保證基坑止水帷幕的關(guān)鍵所在。如果垂直度不能滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，就會(huì)造成旋噴樁與護(hù)坡灌注樁之間不能有效的搭接在一起，外圍水就有可能進(jìn)入到基坑內(nèi)。為此，工程要求鉆孔和旋噴樁的垂直度控制在1%范圍以內(nèi)。

(6)在噴射工藝中，為了防止縮徑和斷樁等相關(guān)現(xiàn)象的發(fā)生，需要嚴(yán)格控制好噴漿的壓力和提升速度。

4 綜合效果分析

4.1 施工質(zhì)量效果

對(duì)基坑進(jìn)行開(kāi)挖后，我們發(fā)下旋噴樁和灌注樁接合的非常緊密，兩者相互搭接，有效防止了外側(cè)水進(jìn)入基坑基。此外，對(duì)于基坑內(nèi)的水采用了降水井方法降低了地下水位，保證了后期挖土工序的順利進(jìn)行。工程完全達(dá)到了預(yù)期的止水效果。

在本工程中灌注樁和高壓旋噴樁的施工對(duì)于周圍土體的擾動(dòng)非常小，對(duì)外圍水起到了截止作用。基坑開(kāi)挖之后，我們對(duì)基坑的進(jìn)行了全面的沉降觀測(cè)，根據(jù)現(xiàn)在采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，基坑最大的側(cè)向位移為17.5 mm，沉降最大位移為23.5 mm，這充分說(shuō)明基坑的開(kāi)挖過(guò)程對(duì)周圍土體的影響非常小。由此可見(jiàn)，高壓旋噴樁+灌注樁的施工方法保證了施工質(zhì)量。

4.2 效益分析

高壓旋噴樁加灌注樁施工減少了施工作業(yè)面積，有效保證了基坑的止水效果。此外，工程可以多個(gè)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)，操作人員較少，節(jié)約了人工成本，縮短了工期，保證了施工安全。總之，取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

［1]趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2003.

［2]閻明禮.地基處理技術(shù)［M］.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2006.

［3]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(GJ79-2002)［S］.

［4]建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)［S］.

［5]杜愛(ài)民.灌注樁與高壓旋噴樁形成止水帷幕的施工應(yīng)用［J］.山西建筑，2010，(36).