葉永勝

（中國水利水電第八工程局有限公司工程設備公司，湖南 長沙 410004）

一、工程概況

（一）工程簡介

本工程為深圳市東部海堤重建工程（三期）水工施工總承包工程（Ⅲ標段），橫跨葵涌辦事處，包括官湖東海堤和沙魚涌海堤。本工程海堤總長約3.4公里，其中官湖東海堤以官湖西段終點為起點，葵涌、大鵬分界點為終點，長約1.17 公里。沙魚涌海堤以土洋收費站為起點，東江縱隊紀念亭為終點，長約2.23 公里。

官湖東海堤重建三期水工結構主要包括海堤以及一座觀景平臺（含棧橋）。海堤結構以多級直立式擋墻為主，根據(jù)景觀不同需要，擋墻局部結合踏步、花池、坡道等設置。對于海堤范圍較窄處采用單級直立式擋墻。對部分軟弱土體采取了高壓旋噴樁的處理方式，增強地基承載力和墻前抗沖刷能力。我項目部在官湖東海堤重建工程中，采用三重管高壓旋噴樁進行海堤結構物的基礎加固及基坑支護，取得了良好的效果。

（二）工程地質與水文地質條件

1.工程地質。據(jù)工程地質測繪與鉆孔揭露，官湖東段擬整治海堤沿線覆蓋層主要有第四系人工填土（Q 4ml）、第四系全新統(tǒng)海陸交互沉積層（Q4mc）及中更新統(tǒng)殘積層（Q2el），下伏基巖為泥盆系鼎湖山群石英質礫巖、砂巖（Dqh）。2.水文地質。官湖東段海堤區(qū)域內地下水主要有淺層孔隙性潛水及基巖裂隙水兩種類型。淺層孔隙性潛水主要賦存于第四系填土、砂類土層中，其透水性及富水性均較強，沿海岸走向呈長條狀展布?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，接受上伏孔隙性潛水的補給，各個風化帶都發(fā)育著不同程度的裂隙，含風化裂隙水，它們的透水性及富水性受裂隙發(fā)育程度及裂隙充填程度影響，地下水沿節(jié)理裂隙活動。勘察期間，鉆孔水位略高于海平面高程，表明海岸地下水以向大海排泄為主。地下水位埋深介于 0.80（GHZK6）～5.10m（GHZK2）。場地環(huán)境類型為Ⅱ類。3.特殊性巖土及不良地質條件。影響官湖海堤主體結構穩(wěn)定性的主要有：場地內填土、軟弱土層等特殊土使提防易于被海水沖蝕和掏蝕。海堤施工范圍內存在滑坡危巖、崩塌、泥石流及地面塌陷等不良地質影響。

（三）設計說明

官湖東段海堤高壓旋噴樁工程主要集中在水工結構施工過程中，水工結構擋墻主要處于海岸線沙灘位置，對擋墻基礎進行加固和支護處理。官湖東段海堤高壓旋噴樁約6591根，旋噴樁樁徑主要為Φ800mm，樁長1.08～5.1m，大多數(shù)為3 米樁長，均需采用三重管高壓旋噴樁施工工藝。根據(jù)上部擋墻的不同規(guī)格，高壓旋噴樁有不同的布置方式，相鄰樁間均咬合20cm，典型設計見下圖。

圖1-1-1-1 高壓旋噴樁施工示意圖

二、施工組織安排

（一）施工安排

官湖東海堤旋噴樁施工主要采用三重管法高壓旋噴施工。項目部制定高壓旋噴樁專項施工方案，采取分批跳孔注漿施工作業(yè)，防止高壓旋噴樁施工時，造成相鄰高噴孔施工時串漿，影響旋噴樁質量。項目部專門引進專業(yè)施工班組進行高壓旋噴樁的施工，并由項目部質量經(jīng)理牽頭，質量部全程參與，加強高壓旋噴樁施工班組的監(jiān)督管理，嚴格按照高壓旋噴樁專項施工方案及設計圖紙進行施工。

（二）施工原理及工藝流程

三重管法高壓旋噴樁是一種水、空氣、漿液同時灌注作業(yè)施工的方法。具體操作為采用三重噴射管的高壓水、空氣、漿液同時橫向噴射，憑借高壓空氣的上升力把被破碎的土體、砂礫由地表排出，達到切割地基土體的作用。另一個噴嘴將水泥漿噴射注入打了引孔的地基中，使水泥漿與土、砂礫混合，達到加固土體、砂礫的目的，其加固直徑可達1.5m 左右。海堤擋墻高壓旋噴施工時，旋噴樁噴射壓力、噴漿量達到預定值后，慢慢提升注漿管，注漿管分段提升高度不得小于100mm。提升高度達到海堤水工擋墻基礎設計樁頂高度，或地面出現(xiàn)溢漿現(xiàn)象時，應立即停止該樁旋噴作業(yè)。高壓旋噴樁施工工藝：測量樁位-引孔鉆機就位-鉆進成孔-清孔-移鉆-插入高噴管-試噴-高噴作業(yè)-補漿-結束、拔管、清理-進行下一個孔施工

（三）施工技術參數(shù)

三重管高壓旋噴樁正式施工前進行試樁試驗，試樁地址選在官湖東海堤婚紗攝影基地山腳下，試樁試驗過程做好各項施工記錄，做好樁強度檢測，最后形成高壓旋噴樁試樁總結報告。官湖東段海堤具體施工參數(shù)見下表。

2 高壓旋噴樁施工參數(shù)表

三、旋噴樁施工方法

（一）施工準備

1.場地平整。旋噴樁設備進場施工前，海堤水工擋墻施工部位場地“三通一平”基本完成。2.樁位放樣。施工前用全站儀測定高壓旋噴樁施工的控制點，插上小紅旗做好標記。經(jīng)復測驗線合格后，布設樁位，保證樁孔中心移位偏差滿足設計要求。3.修建排污和灰漿拌制系統(tǒng)。高壓旋噴樁施工過程中將會產生10%～20%的廢漿液，為減少廢漿液對沙灘、海水的污染，特在施工面設置沉淀池，池底覆不透水土工布進行防滲處理。沉淀和排污統(tǒng)一納入污水處理系統(tǒng)，處理合格后再進行處理。在水泥堆放場地旁邊設置灰漿拌制系統(tǒng)，便于漿液拌制作業(yè)。4.設備試運轉。高壓旋噴樁設備安裝調試完成后，進行試運轉，試運轉正常后，投入使用。

（二）鉆機就位

鉆機組裝好后，移動到旋噴樁施工位置。鉆機移動到位后，鉆桿調平安裝穩(wěn)固，轉盤、鉆桿軸線與樁位誤差控制在50mm 以內。安裝調整完畢后，再次檢查高壓設備、管路系統(tǒng)等，確保各環(huán)節(jié)符合設計要求、連接密封完好，準備鉆孔作業(yè)。

（三）引孔鉆進

采用地質鉆機根據(jù)旋噴樁控制位置提前引孔。引孔主要目的是將注漿管順利穿透障礙物，置入預定位置。鉆機施工前，測量鉆桿長度，并在最后一根鉆桿壁上用白油漆標出深度控制線，并進行鉆機試運轉，正常后開始引孔鉆進。鉆孔過程中詳細記錄好鉆桿節(jié)數(shù)，保證鉆孔深度的準確，鉆孔的位置與設計位置的偏差不得大于50 mm，鉆孔垂直度滿足規(guī)范要求。引孔位置準確，確保相鄰樁的搭接咬合尺寸滿足設計要求。鉆孔過程，做好導孔成孔、地質情況的文字、影像資料記錄。

（四）漿液配制

水泥漿液用P.O42.5R 普通硅酸鹽水泥和自來水配制，漿液不斷攪拌，防止沉淀造成泥漿比重不足，并隨時取樣檢測水泥漿比重。漿液的水泥、水及摻加劑按試樁配比嚴格計量。拌制好的水泥漿液，嚴格過濾除去塊石、砂礫，以免堵塞旋噴樁管路和噴嘴。水泥漿液制備在旋噴施工前1 小時進行，隨配隨用，旋噴過程中連續(xù)不停地攪拌，防止沉淀。

（五）插入注漿管

鉆機引孔作業(yè)至設計深度后，經(jīng)驗收合格后移走鉆機，準備注漿作業(yè)。高壓旋噴機就位，將噴射注漿管慢慢插入引孔中，直至達到設計深度。注漿管插管過程中邊插管邊射水，防止插管過程堵塞噴嘴。旋噴機水壓嚴格控制，水壓不得超過1Mpa，以免壓力過高射穿孔壁，造成塌孔。高壓水噴嘴用塑料布包裹預防噴嘴堵塞。

（六）旋噴成樁

噴射注漿管慢慢插入設計深度后，接通高壓水管、空氣壓縮管，調節(jié)注漿管的壓力、流量和風量，達到試樁設計數(shù)值后，慢慢提升高壓旋噴管，以防扭斷旋噴管。高壓旋噴成樁步驟如下：1.試噴完畢，旋噴管在樁底部繼續(xù)噴射水泥漿，邊旋轉邊噴射水泥漿液約1min。2.在旋噴成樁過程中，按規(guī)定填寫《官湖東海堤施工高壓旋噴注漿記錄表》，檢查量測水壓、氣壓、泵壓、流量、轉速、提升速度和實際的水泥漿液耗用量等都按要求做好記錄。3.在注漿過程中，引孔內有一定數(shù)量的土、砂隨著漿液沿注漿管壁冒出為正?，F(xiàn)象。如出現(xiàn)泵壓突然上升、下降或則出現(xiàn)大量冒漿等異常情況時，應立即停止注漿管提升和注漿，以防出現(xiàn)斷樁質量問題。當發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應采取重復噴射處理措施，確保成樁質量。在注漿過程中，如發(fā)生故障，應立即停止提升及噴漿，停機檢查排除故障后重新施工。4.旋噴注漿過程中，如需拆卸注漿管，首先停止注漿管提升和旋轉，然后停止?jié){液輸送，最后停機。注漿管拆卸更換宜快，盡量縮短停泵時間，防止?jié){液凝結影響注漿效果。5.旋噴樁的效果取決于砂層成樁質量。在旋噴提升過程中，根據(jù)海堤擋墻位置不同地質情況及時調整旋噴參數(shù)，同時在砂層段減慢提升速度，或采取注漿復噴的措施，提升旋噴成樁質量。當旋噴管提升接近樁頂時，降低提升速度，慢速提升旋噴至樁頂，原地旋噴30 秒在停機。

（七）補漿

由于漿液的析水作用，旋噴作業(yè)完成后，旋噴樁端頭一般會出現(xiàn)不同程度的收縮，造成斷頭頂部出現(xiàn)凹穴，此時應及時用水灰比1:1 的水泥漿補漿，補充改善成樁效果。

（八）噴射結束、拔管、清洗及移位

旋噴注漿達到設計樁頂標高后，旋噴管提升拔出過程繼續(xù)泵送漿液直到泥漿液從注漿孔口返出，即可停止送漿。注漿作業(yè)任務完成后，注漿泵中抽吸適量清水，進行泥漿泵和注漿管路的清洗，將管中的水泥漿液洗出，最后停泵。注漿管沖洗干凈后分段拆卸堆碼整齊，為下次注漿做好準備。

（九）施工要點

1.旋噴樁施工需跳孔施工，一般間隔2～3 孔為宜。施工過程中應對附近地面、地下管線的標高進行監(jiān)測，根據(jù)測量值及時調整壓力參數(shù)。2.制作漿液時，旋噴樁水灰比要按設計要求嚴格控制。漿液攪拌完畢，通過專用管道送至吸漿桶，漿液須經(jīng)篩網(wǎng)過濾，過濾篩孔小于噴嘴直徑1/2，避免大的濾渣堵塞噴頭。不使用受潮或過期的水泥。3.旋噴時，先達到預定噴射壓力，噴漿量明顯下降后，再慢慢提升注漿管。提升注漿管過程中如發(fā)生故障，應立即停止提升和旋噴，進行停機檢查排除故障，防止樁柱中斷。如漿液噴射不足，重新進行復核，以免影響樁體直徑。如因機械故障中斷旋噴，排除故障后重新鉆至樁底設計標高，重新旋噴直至質量滿足要求。4.旋噴深度、直徑、抗壓強度和透水性必須滿足官湖東海堤工程設計要求。旋噴樁施工完成28 天后，鉆孔取芯，檢查樁體質量。

四、質量檢查與驗收

（一）施工前檢查

高壓旋噴施工作業(yè)前對原材料、機械設備及噴射工藝等進行檢查，重點檢查水泥、摻合料等原材料的質量合格證及復驗報告，拌和用水的鑒定結果，漿液配合比、噴射工藝是否適合本海堤土質，機械設備壓力表、流量表的精度和靈敏度是否正常。施工前也應作旋噴樁工藝試噴，試噴位置可以不同一位置且樁孔數(shù)量不少于2 孔，根據(jù)不同地質情況及時調整噴射工藝參數(shù)。

（二）施工過程中檢查

施工中重點檢查高壓旋噴樁鉆桿的垂直度、鉆機轉速、沉鉆提鉆速度、水泥漿液配合比等數(shù)據(jù)，關注噴射注漿時水、氣、漿液的壓力、注漿速度及注漿量，記錄旋噴樁鉆桿提升孔位處的水泥漿液冒漿狀況，記錄噴嘴下降深度及注漿管提升長度。高壓旋噴樁施工過程記錄是否完備，施工記錄主要記錄鉆桿每提升1m 或則土層地質變化壓力流量數(shù)據(jù)。

（三）質量驗收

待旋噴樁成樁7 天、14 天后，鉆取固結體巖芯，每根樁2 個鉆孔，鉆孔鉆至設計樁底標高下1m。檢查高壓旋噴樁施工作業(yè)面巖芯的完整性，以檢查旋噴樁整體性及樁徑是否滿足設計要求，質量是否合格。對采集的海堤旋噴樁巖芯做單軸抗壓試驗、剪切試驗。樁體單軸壓縮變形試驗，無側限抗壓強度、抗剪強度、變形模量等詳細記錄，并形成試驗報告。

五、海堤擋墻施工

官湖東海堤擋墻采用環(huán)氧鋼筋施工，環(huán)氧鋼筋彎曲直徑嚴格按照規(guī)范要求執(zhí)行。鋼筋連接時用專用套筒扳手將絲頭在套筒中央位置頂緊，扭力矩滿足要求?？刂苹炷帘Ｗo層的墊塊采用塑料鋼筋保護層墊塊，確保保護層厚度。綁扎接頭的搭接長度應滿足設計與規(guī)范有關要求。海堤擋墻采用鋼模板進行施工，模板加固主要采用對拉形式，外支架和支撐進行輔助，支撐端部采用鋼板進行支頂，成排或成條的鋼管支架和支撐底部采用小型槽鋼支墊，形成整體受力結構，提高整體剛度，確保澆筑質量，并加快施工進度。采用商品混凝土，水泥采用礦渣水泥，禁用普通硅酸鹽水泥，澆筑混凝土用的砂料嚴禁用海砂?；炷翝仓尚秃螅B(yǎng)護時間要符合有關施工規(guī)范的要求，且不得少于7 天，提供7 天同條件養(yǎng)護混凝土強度檢測報告。滿足施工規(guī)范要求方可拆模，不能出現(xiàn)混凝土表面裂紋、脫皮現(xiàn)象。

結束語：官湖東海堤水工擋墻基礎部分采用高壓旋噴樁進行地基處理后，進一步加強地基處理工程的施工質量，有效保護海堤檔墻不受海浪沖刷墻角和墻后地下水滲流流沙影響，從而危及擋墻安全，又有效防止了臺風海嘯對海堤的沖擊。