水泥旋喷桩在地下室坑中坑支护工程中的应用分析

【摘要】 对城市建筑地下室的坑中坑支护工程设计，既要考虑到基坑稳定性，还要考虑基坑支护方案的安全性、经济性与可行性。本文以中国南方时尚城5号地块在地下室坑中坑支护工程中为例，分析了水泥旋喷桩的应用技术，仅供参考。

【关键词】 水泥旋喷桩 地下室 坑中坑 支护工程

以中国南方时尚城5号地块的施工工程为例，分析了该工程的概况、施工工艺及旋喷桩的支护方案。建筑基坑开挖支护出现渗透水流很容易影响基坑周边的稳定性，很多新技术和方法都应用于基坑开挖中，而水泥旋喷桩就广泛的应用于基坑的支护和防渗领域中，这是一种既经济，又有效的施工方案，以旋喷桩负责封水与防渗的工作。在地下室坑中坑工程中，一般应用排桩、水泥土墙和逆作拱墙等应用比较广泛的水泥旋喷桩，通过钻好位置，利用钻头内喷嘴，进行高强度水泥浆的喷注，喷出的水泥浆固化剂也会和破坏土体一同混合形成水泥挡墙。

一、工程概况

拟建中国南方时尚城5号地块位于佛山市南海区盐步穗盐路北侧，交通条件便利。基坑南面为穗盐路，离基坑边最近处约16.5米；基坑西面和北面场地较为空旷；东面为住宅区，离基坑边最近处约20米。总建筑用地面积约16602.84m2，总建筑面积约118549.28，分别为4栋19、22层办公室公寓，3层裙楼，塔楼高度最高位93.1m，地上建筑面积87931.20；地下室为二层，地下建筑面积28272.51。采用框架剪力墙结构。

项目基坑开挖深度10.15m（相对标高-10.55m），冠梁顶以下8.15m，基坑周长480m，面积14419；采用φ1200@1350旋挖灌注桩+φ800@600搅拌桩+可回收预应力锚索+喷锚+冠梁及腰梁支护，北面与美思地块相接的支护方式为1：3放坡+φ800@600搅拌桩+挂网喷射砼+松木桩支护。其中电梯井深度分别为底板底下2.65m、2.8m和3.3m。

二、施工工艺

1、坑中坑开挖

根据地质报告显示，电梯坑开挖土层处于淤泥层及细中砂层，且地下水丰富，土层具有较大的流动性且不稳定，根据电梯井图纸，电梯坑相对底板底开挖深度为2.65m、2.8m和3.3m。1、2、3栋塔楼电梯井距离支护桩均为15m以上，现采用1：1放坡开挖，开挖必须分层开挖，如出现大体积流沙，即停止开挖，在电梯井开外1.5m处打入6米20#槽钢后，再继续开挖，具体做法详见《坑中坑支护2》；4#塔楼的两个电梯井距离支护桩只有3.5m，为防止土层滑移坍塌，导致支护桩失稳，现在电梯井外采用双排水泥搅拌桩重力式挡土墙，再进行开挖，东侧采用1：1放坡开挖，具体做法详见《坑中坑支护1》及《坑中坑支护3》。电梯井土方开挖使用PC400勾机进行，开挖必须遵循土方开挖原则“分层开挖，严禁超挖”，待开挖至坑底标高后，进行人工修整。

2、深坑砖模

在土方开挖整平完毕后，马上进行深坑砖模施工：（1）浇筑10cm厚C15砼垫层，垫层宽度比砖模宽10cm；（2）浇筑与砖模同厚30cm高地梁及30cm宽同厚构造柱，砌筑灰砂砖砖模挡土墙，并在1.5m处设置30cm高同厚腰梁及30cm高同厚压顶梁；例如《坑中坑支护1》图中四桩承台所示；详见图《坑中坑支护》。

3、降水措施

在消防集水井砖模位置外设置1个500mm*500mm（500mm深）单砖砌筑集水井，如果水量过大时，在电梯坑中设置50cm*50cm（50cm深）集水井加放抽水泵在电梯坑内，保证坑内无积水；在回填砂石前，制作直径500的降水井笼，放于集水井中，降水井笼四周回填20cm厚瓜米石，用作局部降水及抽排坑内积水，防止电梯井坑施工期间积水，基坑四周设置排水沟，贯通至基坑内三级沉淀池[1]。

三、水泥旋喷桩的应用过程中的控制

施工过程中，应用水泥旋喷桩进行支护十分常见，尤其是一些地质结构比较复杂的地段。水泥旋喷桩的应用原理是：利用高压脉冲泵，对喷嘴钢管内混凝土浆施加压力，压力使砂浆由钢管一端加到土层钢管的喷嘴里，通过喷嘴，还能把砂浆朝土体周围扩散，使土体受到破坏，这时，砂浆与土混合到一起，再由钻杆进行一定频率转动，使水泥砂浆与土体均匀混合，当混合土硬化之后，就可以形成桩体，桩体的直径比较均匀，还能保持一定强度，实现抵御外力的作用[2]。水泥旋喷桩在施工过程中会受到很多因素的影响，会直接影响施工的质量，所以，一定要加强水泥旋喷桩应用过程中的控制，这些因素主要表现为以下几方面：

1、以施工标准与设计的要求，对定位放线测量工作，一定要及时完成，严格按照设计图纸进行基坑周围的布桩，桩与桩之间搭接的长度是10cm。要使施工质量与防渗透的能力得到保障，在布桩过程中，一定要定期检查，才能使桩位得到加强和保护[3]。

2、钻孔过程中，一定要严格的控制好垂直度的偏差，按照施工的标准，及时进行检查，及时发现问题，解决问题，例如：发现问题，及时进行钻孔机的调整工作[4]。

3、以离心泵的压力，使土体进行下沉，形成孔洞。而这一过程的完成，还需要将桩长度控制到设计的标准上，使后续施工工作得到保证。

4、施工过程中，对旋喷桩的工作需要准备大量砂浆，而砂浆一般情况下都是在后台自制搅拌完成的，一般施工硅酸盐水泥的比例为1：1，而水灰配置和供浆的过程中也要保证连续性。

5、以离心泵提供的压力，提高喷浆管的高度，例如：施工过程中如果发现故障，就要按照施工标准及时停止提升，才能保证砂浆柱体的及时中断，具体问题要具体分析，要不影响桩体直径设计的前提下，恢复施工。

6、基坑开挖到地下7m以后，可以对施工情况与节奏进行掌控，加强加测的力度，及时及现问题，及时处理，使工程周期得到顺利保障。

7、做好深井降水处理工作，才能与喷浆进度保持着一致，一般喷桩完成后六天内，可以按照检测仪器所提供的数据，如果渗水问题没有发生，证明工程施工是符合质量标准的。

结束语：

综上所述，在基坑支护工程中，一定要选择出适合的支护方案，要把场地地质条件、环境条件和支护结构安全性等综合联系在一起，再结合基坑施工的经验，才能充分发挥出旋喷桩低渗透的特点，充分利用水泥旋喷桩的强度，有效节省材料，实现安全、经济和科学的基坑支护施工，为我国基坑支护积累大量施工经验。

参考文献：

[1]吴铭炳，林大丰.坑中坑基坑支护设计与监测[J].岩土工程学报，2011，2（11）：156-157.

[2]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2012，10（8）：11-12.

[3]郭伟.水平旋喷桩施工工艺在深圳地铁施工中的应用[J].现代隧道技术， 2012， 4（2）： 114-118.

[4]徐智， 胡蔓宁.旋喷桩加固技术在某隧道风积砂地层中的应用[J].现代隧道技术，2013， 5 （3）： 15-16.