围海造陆区域素混凝土咬合桩+高压旋喷桩止水帷幕施工技术

旋喷桩止水帷幕施工技术

杨万里

中建二局第二建筑工程有限公司 山东 青岛 266000

摘要：青岛万达游艇产业园GHIJ地块工程地处围海吹填造陆区域，地下水位高，地质构造复杂，其止水帷幕采用咬合桩＋高压旋喷桩组合施工，在场区临海周圈形成封闭的止水帷幕，有效地阻止了地下海水的渗流。同时，配合降水井降低场区内地下水位，保证了工程基坑的施工。

关键词：围海造陆区域；止水帷幕；素混凝土咬合桩；高压旋喷桩

中图分类号：TU753.3 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2019)02-0202-02 DOI：10.14144/j.cnki.jzsg.2019.02.008

Construction Technology of Plain Concrete Secant Pile and High-Pressure Jet Grouting Pile for Water-Proof Curtain in Reclamation AreaYANG Wanli

The Second Construction Engineering Company Ltd. of China Construction Second

Engineering Bureau, Qingdao, Shandong 266000, China

Abstract: The GHIJ block project of Qingdao Wanda Yacht Industrial Park is located in the reclamation area. The groundwater level is high and the geological structure is complex. The water-proof curtain is constructed by the combination of secant pile and high pressure jet grouting pile to form the closed water-proof curtain in the field near the coastal area, which effectively prevents the seepage of the underground seawater. At the same time, lowers the groundwater level in the field with the precipitation well to ensure the construction of the foundation pit.Keywords: reclamation area; water-proof curtain; plain concrete secant pile; high pressure jet grouting pile1 工程概况

1.1󰀡项目概况

青岛万达游艇产业园GHIJ地块位于山东省青岛市黄岛区南钢一号线东端、连江路北侧，场区东侧、南侧邻海。工程包括高层住宅、超高层住宅、幼儿园、养老院、商业网点。其中G地块占地面积约84 927 m2，I块占地面积约81 132 m2，GI地块包括12幢住宅楼、裙房商铺、幼儿园、养老院等配套用房（图1）。

其中GI地块总占地面积约17 000 m，总建筑面积约730 000 m2，包括12栋高层住宅、1栋幼儿园、1栋养老院。施工内容包括桩基工程施工、基础底板施工及基坑开挖支护施工。

桩基采用桩端后注浆冲孔灌注桩，持力层入第⑦层强风化流纹斑岩，桩径包括1.2、1.0 m及0.9 m，桩的总数量为3 786根。基础底板为桩承台及筏板基础。支护工程为放

2

坡喷锚支护及拉森钢板桩支护。

本工程止水帷幕总长度为1 479 m（图2）。其中素混凝土咬合桩总桩数1 849根，采用冲击成孔、水下灌注混凝土工艺，桩径1 000 mm，桩间距800 mm，采用C15素混凝土，入强风化流纹岩深度≥500 mm。高压旋喷桩1 479根，采用两重管施工工艺，有效桩径≥1 200 mm，桩间距1 000 mm，入强风化流纹岩深度≥500 mm（图3）。

北

G

GHH

素混凝土咬合桩高压旋喷桩IJI

J

图1 青岛万达游艇产业园平面 图2 止水帷幕平面布置

作者简介：杨万里（1992—），男，本科，助理工程师。通信地址：山东省青岛市黄岛区峨眉山路396号（266000）。

电子邮箱：1076287652@qq.com收稿日期：2018-09-15

1.2󰀡地质水文情况

根据地质勘察报告，场地所处区域地层从上至下依次为：①素填土、①-1吹填土、②淤泥质粉质黏土、②-1淤

2022019·2·Building Construction

杨万里: 围海造陆区域素混凝土咬合桩＋高压旋喷桩止水帷幕施工技术

φ1 000素混凝土咬合桩0背坑侧高压旋喷桩

08临坑侧

002 φ1图3 素混凝土桩与旋喷桩位置

泥质细砂、③粉质黏土、③-1中细砂、④中粗砂、④-1粉质黏土、⑤粗砾砂、⑥强风化流纹斑岩。地下水位标高1.31～2.32 m，地下水位最大变化幅度3 m。

2 工程的重、难点

1）工程地处填海区，支护桩成孔深，需穿透淤泥及人工抛石层等不良地质，且帷幕施工区域连通海平面，成孔过程中涨落潮对泥浆护壁影响较大，易出现坍孔，确保桩基成孔质量是本工程施工质量控制的难点。

2）北侧止水帷幕距离已建成入住的小区住宅较近，对夜间连续施工造成影响，影响工期；且部分止水帷幕桩在市政道路人行道内，对绿色施工要求高。

3 施工工艺

3.1󰀡素混凝土咬合桩施工3.1.1 施工工艺流程

测量放线→埋设护筒→钻机就位→测量调整垂直度→钻进→清除孔底、检查孔底→验孔签认→安放导管、二次清孔→浇筑混凝土→测量混凝土、拔除导管→钻机移位

3.1.2 混凝土咬合桩施工顺序

根据设计要求，相邻咬合桩的施工间隔不小于48 h，故按照每13根桩为1组进行施工段的划分，施工顺序为1→5→9→13→3→7→11→2→4→6→8→10→12（图4）。

1

2

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图4 混凝土咬合桩施工顺序

3.1.3 施工工艺要点

1）准备工作。护筒用厚12～14 mm钢板制作，护筒内径大于设计桩径200 mm，高度为1.5～2.0 m，护筒中心与桩位中心偏差≤50 mm。桩机冲锤中心对准护筒中心，偏差不大于20 mm。

2）成孔施工。采用泥浆护壁成孔工艺，现场设泥浆池，泥浆池容量为冲孔容积的1.5～2.0倍。冲击成孔的机理：从附近泥浆池中将泥浆引进孔内，靠冲锤强大的冲击力把岩层冲碎，把大的砂砾破碎，随浆液运至孔外，泥浆相对密度控制在1.25～1.50。到达设计要求的入岩深度后，

通过业主、监理工程师、项目质检共同验收，确定终孔后，进行孔径及孔深测量，符合设计标准立即进行清孔。

清孔完成后开始下放混凝土导管，导管应安放于桩孔中心，下放至距孔底100 mm左右位置，立即与循环泵接通，进行二次清孔，保证孔底沉渣厚度小于50 mm。孔底沉渣控制：加强孔口地表泥浆循环系统排渣，设置二级沉淀池或增加掏渣次数；成孔后延长大泵量循环清渣时间，直至孔底沉渣达到设计标准；开始灌混凝土时，应利用导管进行第2次循环清渣，对于冲孔桩还可利用小掏渣筒进行第2次清渣，直到沉渣达到设计要求[1-2]。

3）水下灌注混凝土。二清完毕且验收孔底沉渣合格后，进行隔水栓的安装（采用篮球、可充气式橡胶球或预制混凝土隔水塞、编织袋包新鲜混凝土等方法，可以紧贴导管内壁，每边空隙约5 mm，保证良好的阻隔作用）。隔水栓放置于最上段导管泥浆液面上，作用为防止首灌混凝土离析，并可起到泥浆和混凝土有效隔离的效果。

待清孔验收合格后立即进行混凝土灌注，间隔时间不得超过30 min，否则须进行再次清孔。混凝土灌注前将导管提离孔底300～500 mm后固定好。混凝土坍落度应严格控制在200 mm±20 mm。

混凝土应保持连续灌注，首灌后孔底导管埋深≥0.8 m。灌注过程中需准确计算导管埋深及拆管长度，导管埋入混凝土面以2～3 m为宜，最深不得超过6 m，最小不得小于1 m，切不可拔空混凝土面。

3.2󰀡高压旋喷桩施工3.2.1 施工工艺流程

场地平整→桩位放样→修建排污和灰浆拌制系统→引孔钻机就位→钻进至设计标高→引孔钻机移位→拔出套管、下PVC管→注浆钻机就位→浆液配制→旋喷提升→旋喷结束、钻机移位

3.2.2 旋喷桩施工顺序

素混凝土桩施工完毕，间隔时间不小于48 h后，进行高压旋喷桩施工，高压旋喷桩采用隔孔跳打，分序施工，保证相邻两桩的施工间隔时间不少于96 h（4 d）。

3.2.3 施工步骤及施工方法

引孔钻机钻杆与桩位偏差应在50 mm以内，钻孔垂直度误差小于1%。启动空压机，进行潜孔锤跟管钻进，直至引孔至强风化流纹岩不小于500 mm，之后取出全部钻具，再从φ146 mm套管中下入φ110 mm的薄壁PVC管护壁，然后拔出φ146 mm跟进套管。

注浆孔经验收合格后，将注浆钻机移至孔位，同时调整设备使钻杆垂直，并使钻杆中心对准引孔中心。按照水灰比0.9～1.0配制水泥浆液。当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排

（下转第208页）

建筑施工·第41卷·第2期

203

基于“时空效应”原理的邻近地铁深大基坑土方开挖施工组织和实践

王国佐、尤 波、周建中、许 捷:

由沉降曲线（图14）可知，坑外地表沉降随着基坑开挖深度的增大而增大，其中号楼侧沉降点在2017年7月4日出现沉降突变，主要是由于号楼侧地下连续墙局部出现漏水的情况，后期经过对漏点的封堵，水位和地表沉降得以控制和恢复。基坑A区总体沉降控制在9 mm以内，并逐渐趋于稳定，满足设计要求。

-20 0 20 40 60 80

0-4-8

2.0 mm左右，附属结构沉降（风亭）均在－2.0 mm左右，各项监测最大累计值均不超过5 mm的累计预警值和7 mm的最大累计报警值，满足地铁轨道保护要求。

6 结语

本工程邻近正在运营的地铁轨道，基坑开挖施工过程中对地铁的保护是重中之重。根据时空效应原理，采用分

地下连续墙变形/mm

20

地下连续墙深度/m沉降变形/m-12-16-20-24-28-32-36-40

-2-4-6-8

号楼侧DB2-1号楼侧DB15-1普遍侧DB3-1普遍侧DB6-1

坑施工方案，按照“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则进行基坑开挖施工，确保了地铁的安全，也较好地保护了周边环境，同时也保证了地铁的正常运营，取得良好的社会效益和经济效益，可为同类邻轨深大基坑工程提供参考。

CX1号楼侧

-10

CX25普遍侧

10-3103-2107-0410-1712-20

图13 普遍侧及号楼侧地下 图14 坑外地表沉降 连续墙变形监测值

日期

[1] 龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,

1998.

[2] 贾坚.软土时空效应原理在基坑工程中的应用[J].地下空间与工程

5.2.3 地铁沉降监测

本工程针对南侧地铁进行了专项监测，监测内容包括地下1、2层侧墙位移、地下1层中板沉降、地下2层道床沉降、地下2层夹层沉降、附属结构沉降等。其中地下2层道床及夹层沉降均在＋3.0 mm左右，侧墙水平位移均在

学报,2005(4):490-493.

[3] 王卫东,沈健,翁其平,等.基坑工程对邻近地铁隧道影响的分析与对

策[J].岩土工程学报,2006(增刊1):1340-1345.

[4] 廖少明,魏仕锋,谭勇,等.苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析

[J].岩土工程学报,2015,37(3):458-469.

（上接第203页）

出。喷射时，先应达到预定的喷射压力，喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10 s左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。 旋喷提升到设计桩顶标高后停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道。

喷桩采用隔孔分序施工时，相邻孔喷射时间间隔不少于96 h。旋喷桩施工过程中若因浆液渗漏出现孔口不返浆情况，应将注浆管停置在不返浆处持续进行喷射注浆，并同时采取从孔口填入中粗砂，在水泥浆中掺入速凝剂等措施，直至出现孔口返浆。

5 结语

4 质量控制

素混凝土咬合桩采用冲击成孔、水下灌注混凝土工艺，桩底标高应按详勘报告剖面中强风化流纹岩标高控制，入强风化流纹岩深度不小于500 mm，入岩需要判岩、监理及总包管理人员现场进行岩样确认，确定后确认入岩，保留每根桩的岩样，现场负责人填写好入岩鉴定单。素混凝土桩采用C15混凝土，坍落度18～22 cm。成孔过程中可往孔内加入石子、砂、黏土以防坍孔，灌注桩成孔应间隔跳打，相邻孔施工间隔时间不少于48 h。

高压旋喷桩采用两重管施工工艺，桩底标高应按详细勘察剖面中不透水或弱透水层顶标高控制。高压旋喷桩水泥掺入量为600 kg/m，最终应以现场试桩确定的水泥掺入量为准。水泥浆水灰比0.9～1.0，喷射压力不小于30 MPa，喷射提升速度为8～10 cm/min。根据人工岛施工经验，旋

[1] 杨波.深基坑混凝土灌注桩及桩间旋喷组合止水帷幕的应用[J].低

碳世界,2017(7):211-212.

青岛万达游艇产业园GHIJ地块止水帷幕素混凝土咬合桩和高压旋喷桩的施工，有效地保证了GI地块工程桩的施工质量。GI地块土方开挖后，结合降水井，有效地降低了场区内的地下水位，保证了土方开挖、基坑支护及基础底板的顺利施工。

目前，围海造陆工程普遍出现，采用素混凝土咬合桩和高压旋喷桩结合形成封闭的止水帷幕，能够有效地保证桩基的施工质量，解决沿海区域基坑降水的难题。

[2] 叶文林.钻孔灌注桩、钢支撑基坑支护与高压旋喷止水帷幕的组

合施工应用[J].门窗,2017(6):225.

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