高压旋喷桩配合双壁钢围堰施工深水承台的实践

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1、高压旋喷桩配合双壁钢围堰施工深水承台的实践  　　高压旋喷桩配合双壁钢围堰施工深水承台的实践王传鹏1，梁德礼2，于华1，潘向军3（1蚌埠朝阳淮河公路大桥建设指挥部，安徽蚌埠233000；2贵州省交通建设咨询监理公司，贵州贵阳550004；3安徽省公路技工学校，安徽合肥230011）摘要：介绍了蚌埠朝阳淮河公路大桥利用高压旋喷桩竖直帷幕止水技术加固地基，减少大型双壁钢围堰入土深度进行水中承台施工的技术及工艺。关键词：高压旋喷；帷幕止水；钢围堰下沉；加快进度；蚌埠市朝阳淮河公路大桥全长1724m，主桥为88+140+8

2、8（m）箱形连续刚构，主墩为轻型薄壁墩，棱形承台（186m×141m×45m)，两主墩27#、28#设计为四排14根Φ25m钻孔灌注桩群桩基础。全桥自主跨跨中分为南、北两个施工合同段，两个施工单位独立进行施工。1采用高压旋喷桩考虑到27#墩双臂钢围堰壁簿（双壁部分厚08m)，克服壁侧硬塑状的粘土层摩阻力困难，虽采取刃脚、下部两节双壁围堰内灌混凝土、上部两节单壁撑架上堆放砂袋等加重措施，但自重偏轻，且粘土层摩阻力大，常规吸泥入土15m左右后，下沉速度非常慢，要下到设计标高将十分困难。根据现时水位较低的有利条件，

3、采取钢围堰结合高压旋喷技术进行地基加固、截水、固壁、防渗，并有效地减小钢围堰下沉深度，加快承台施工进度。方法是沿围堰壁外周作双排（交错）高压旋喷桩竖直帷幕止水、防渗、加固围堰刃脚地基，形成一个包括钢围堰在内的圆形加固土综合围堰。2高压旋喷桩原理高压旋喷浆属于深层搅拌法中的一种，原理是利用工程钻机钻孔至设计深度后，用高压旋喷机把安有水平喷咀的注浆管下到孔底，利用高压设备使喷咀以＞20MPa的压力把浆液喷射出去，高压射流冲击切割土体，使一定范围内的土体结构破坏，并与土体搅拌混合并强制与固化浆液混合，随着注浆管的旋转和提升而形

4、成圆柱形桩体，凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体。喷射方式分为：旋喷、定喷和摆喷。旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等，单管喷射法在砂性土中作用半径为40cm~50cm，在粘性土中作用半径为35cm~40cm。浆液通常采用水泥浆，一般采用普通硅酸盐水泥（对仅抗渗而无抗冻要求时可使用火山灰水泥）。水灰比一般为08∶1~12∶1，固结体的抗压强度（28

5、d）最大可达20MPa。当地下水位较高或要求早强时，可加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。防渗时可掺入1%~3%的水玻璃。3旋喷桩设计要求3.127#承台处地质情况27#承台处地质、地层情况及原钢围堰下沉方案，如图1所示。3.2旋喷桩设计布置及要求承台底面位于砂层与亚砂土层顶部（见图1）。因此，围堰成功与否、承台施工的工期、费用主要取决于该砂土层的隔水、防水处理。现钢围堰只入土15m的情况下，进行承台施工，一是要解决钢围堰本身的稳定性问题，二是要解决好围堰刃脚底口向下挖深3m范围内井壁的稳定、堵水、防渗问题。因此，采用高

6、压旋喷桩技术加固围堰、地基并有效解决防渗应是一个较好的方案。高压旋喷桩的主要目的是形成竖直帷幕，固结双壁外侧土体，加固围堰刃脚下地基、保证钢围堰（浅埋）的稳定性，形成良好的阻水层。本工程采用单管高压旋喷注浆法，桩径为40cm~50cm左右，桩长75m（穿过厚砂层）。采用425#普通硅酸盐水泥，每米桩长水泥用量：砂或细砂层＞125kg/m，亚粘土与粘土互层＜125kg/m，水灰比11~12。为有效解决防渗、早强问题，桩下部3/4段添加水玻璃15%，围堰内、外侧第一排桩下部3/4段水泥浆添加氯化钠15%，三乙醇胺0

7、03%。桩位沿钢围堰外周布设双排（图2），上游厚砂层区域，外侧增加一排桩，内排桩距围堰壁10cm，桩中心间距05m，内圈共156根，外圈共242根（包括堰外西南面增加的第三排58根），共398根，全长2985m，要求桩体抗压强度＞3MPa，渗透系数K≤1×10-7cm/s。华东公路2002年第4期2002年第4期王传鹏等：高压旋喷桩配合双壁钢围堰施工深水承台的实践图127#承台处地质地层情况及原钢围堰下沉方案示意单位：m图2旋喷桩桩体平面布置示意单位：m围堰内土方开挖时旋喷桩内侧（帷幕内壁）必须保留大于15m泥土保

8、护层，挖土设备不得破坏高压旋喷桩帷幕。引孔孔位误差不得大于5cm，垂直度偏差不大于1%。旋喷压力要求20MPa左右，喷射过程中严防喷咀堵塞。当拆卸注浆管后继续旋喷作业时，该处桩体要有10cm的搭接长度。施工顺序：先打内排桩，从内到外。为防止相互扰动，采用打一跳一法施工，间隔时间应大于36h。4高压旋喷桩施工工艺4.1