高压旋喷桩止水帷幕在施工中的主要应用

　　1基坑止水帷幕中高压旋喷桩的工作原理

　　1．1水泥浆及土质要求的支持

　　高压旋喷桩止水处理技术，就是将水泥浆通过高压的方式将其灌注进土质之中，之后水泥浆能够和土质发生一连串的反应并会形成很高强度的桩体，该强度高的桩体能够有效阻挡水体的进入且在一般的情况之下，它的渗透系数是十分低的。综上而言，止水帷幕中的止水效果是直接取决旋喷桩体的本身渗透性能的好坏，普通情况下桩体渗透性和土质间水泥的掺合量和土质性质及类型有直接关系，因此在实际操作之中还要求加强水前期数据的分析与研究，加强对其土体土质的性质研究及分析。

　　1．2旋喷桩的形成

　　高压旋喷桩的工作是在普通化学静压灌浆注浆法基础上不断发展起来用于加固土体的新型施工方法。其原理是利用旋挖钻机钻至预定的深度之后，用高压泵将水泥浆通过钻杆的端头特殊喷嘴以二十到四十兆帕的高压水平喷进土层。此时能量高、速度很快且呈脉动状的射流，由于其动压高于土层结构的强度，土层颗粒便会从土层之中被剥落下来，其中部分的细土颗粒会随水泥浆或流动水冒出地表，剩下的土颗粒会在射流冲击力、离心作用及重力等作用下，和水泥浆搅拌并混合，而且会按照一定浆土的比例及质量，呈现有规律地排列。此外，在喷射水泥浆的时候，缓慢地旋转并将其缓缓提升，最后在喷射力有效射程内能够形成一个圆盘型的由混合物连续堆积形成的圆柱凝固体(旋喷桩)。其桩身达到一定强度之后，渗透系数可降低到10－7－10－8c，起到基坑止水防渗的作用。

　　1．3止水帷幕旋喷桩的工作条件

　　为高压旋喷桩操作时可以达到最终防渗的目的，施工操作就必须具备一定的条件。常见的施工高压旋喷桩采用单管法，是用单层注浆管进行喷射浆液，并形成具有很高强度的固结物，能够防渗止水，在混凝土的灌注支护桩之间进行插空补缺，形成二者相互结合的复合型支护结构。

　　在灌入高压水泥浆时能够全面切入并进入到桩体内部，从而可以形成高强度桩体，然而如果是较为粗大颗粒型的土质，比如碎石等等，高压旋喷桩施工能够使土体间的空隙得到减小，并且很好地对原来的孔隙进行填充施工，和土质共同形成了强度高的桩体，并保证了最佳施工效果。在实际的操作过程中，为全面地提高止水帷幕处理技术的效果，还要求确保桩基跟桩体间紧密衔接，保证其最佳搭接长度。在一般情况下搭接的长度设计值要求保证在10厘米以上、30厘米之下。除此之外，施工中还应该注意止水帷幕厚度也是需要重点进行把握的控制指标，其值一般需要在三十厘米以上。

　　2高压旋喷桩止水帷幕在施工中的主要应用
　　
　　2．1止水帷幕高压旋喷注浆施工工艺流程

　　(1)施工前的准备。在进行旋喷注浆成桩时，施工场地必须提前做好维护。提供足够的水泥沙粒原料及人员，还需要考虑施工时会对附近建筑造成的影响。

　　(2)确定钻孔位置并进行钻孔。施工前先根据施工的轴线，按照设计图纸的孔距及排距，利用全站仪进行孔位的确定和标记，可使用木桩作为标记进行区分。在钻孔时要采用地质钻机(金刚石钻头或是硬质的合金钻头)来进行土层钻进。一旦出现漏浆的问题时可以利用泥浆进行固壁，并由不同的地层使用不同浓度泥浆。一般的钻孔孔径不应小于130mm(直径)，孔位的偏差不应该高于5cm，孔底的偏斜率不宜高于1%。在实际操作时先将钻机对准木桩标记的孔位，然后调平钻机，并校正孔位，在确定校正钻机的立轴垂直度之后就可以开钻。在钻进中必须要经常检查钻孔的孔斜率是否达到精度的要求。此外，还要控制固壁的泥浆流量、压力，需要详细地记录孔内的各类状况(换层、遇块石、漏浆等)。

　　(3)制造水泥浆液。一般采用普通硅酸盐水泥原料，其水泥需要满足新鲜且无结块的要求，要满足其通过0．08mm的方孔筛后的筛余量小于总量的百分之五，［2］在每批次水泥的进场时必须要具有产品合格证及出厂的检验报告，在进场之后要按照相应的规定对水泥原料进行必要的抽检。用于制浆的用水必须是清洁且没有污染的，且必须满足拌制水工混凝土的要求。在制造水泥浆液的时候，要按照浆液的配比(水灰比为1∶1，水泥用量≥200kg/m)进行准确地称量，还要严格地控制水泥浆液的比重。但水泥浆液是采用高速的搅浆机制浆时，其搅拌的时间不应该低于30秒，在拌好水泥浆之后需要过筛放进储浆的专用桶，以防止有杂物进到浆液里而堵塞喷嘴。同时为了使得水泥浆不容易发生离析，其储浆桶内需要设置缓速的搅拌装置，如果水泥浆液存放超过四小时就只能作为废浆处理，必须重新制浆。

　　(4)进行高喷。高喷操作时分为很多个步骤，首先是需要高喷的台车就位，在高喷管进入钻孔前，需要校正高喷台车的水平垂直高度，让喷管和钻孔的孔向是一致的，以确保在高喷成墙的时候，其倾斜的偏差小于1/150;然后才能将喷射管下入，再检查过高压泥浆泵及空压机是否良好运行、输浆管及供风管是否畅通完好后，才可以准备下入喷浆管。同时为了防止在下管的时候泥浆堵塞喷嘴，可以先将喷嘴进行包扎，或利用低压力注浆;当高喷管已经下至设计的深度之后，才可以将水泥浆液及压缩的空气灌入，当浆压及风压上升到设计的规定值，且在孔口出现返浆的时候，根据设计的提升速度、旋转的速度和摆动角度来提升喷管，进行喷浆，当达到孔口返浆率大于20%的时候可以判别成墙的强度。此外，在接卸管的时后，要求速度快以防止埋管问题。

　　2．2提高高压旋喷桩成桩质量的几点要求

　　(1)施工质量的检验。在旋喷桩制造完成后要求其桩体在二十八天龄期内的无侧限抗压强度需要大于1．5－2．0Mpa，如果是处于护岸后方的旋喷桩可在墙后进行局部开挖检查。此外，底板下的止水桩需要在基坑开挖之后，在已施工的桩体上沿平面间隔15m选取一个不同桩间的搭接部位进行钻孔取芯，同时制成试块来做室内的力学性能测试。

　　(2)加强技术的控制与创新。止水帷幕深度控制要结合其顶部高度及设计方案，没有通过综合性确定的止水帷幕底部需要高于不透水土层高度，此外还要注意在实际高压旋喷桩施工的运用中如果地下水流过大，要求在止水帷幕还未固化前就很有可能会受地下水流影响，降低止水的效果，因此针对以上情况需要进行规范把控以避免水流会对止水的效果造成不利影响。在施工中为保证最佳处理效果，还要求加强桩体的底部防渗透技术并及时地加强水平渗漏控制，重点防治因为本身土体扩散导致出现污染的问题，还要加强技术改革与创新。

　　3总结

　　高质量的旋喷桩是离不开科学规范的制造工艺的，因此在未来改革创新注浆技术，可以让其为人类的建筑业做出更大贡献。

　　参考文献：
　　［1］戴焕文．三重管高压旋喷桩止水帷幕施工技术［J］．科学之友，2013(7)．
　　［2］彭茂军，陈名．高压旋喷桩在止水帷幕工程中的运用［J］．工业技术，2012(4)．