多头搅拌桩结合高压旋喷桩施工技术在深基坑防渗帷幕中的应用

文/孙国权 江苏省岩土工程公司 江苏南京 210018

从目前的现状来看，很多施工方在涉及到基坑处理时，通常都会借助地下连续墙或者钢板桩的措施来实现相应处理。除了上述措施以外，深基坑施工还可能涉及到多头搅拌桩、高压旋喷桩或者钻孔灌注桩等。因此可见，针对深基坑如果要布置有效性的防渗帷幕，则应当紧密结合现场的真实状况，因地制宜选择与之相适应的施工流程以及施工手段。在某些状况下，施工方如果可以综合运用高压旋喷桩以及多头搅拌桩的两类关键性施工手段，那么将会有助于节省整体上的项目建设资金，同时也在根源上优化了防渗帷幕建设的实效性，上述措施有待予以全方位的推广。

1、基本施工原理

从目前的现状来看，针对深基坑结构如果要健全各项相应的施工措施，那么关键应当落实于设置必要的防渗帷幕。这主要是由于，防渗帷幕最根本的价值就在于杜绝深基坑本身的渗漏隐患，对于整体性的基坑稳定给予了多层次的保障。因此可见，防渗帷幕对于建设深基坑的全过程而言都应当是不可或缺的，在这其中也涉及到多样化的基坑防渗手段与防渗措施。从基本原理来讲，布置防渗帷幕涉及到的关键技术应当包含如下：

多头搅拌桩的帷幕防渗技术，指的是借助特定的搅拌装置或者挖掘装置来实现桩基的全面固定；在此基础上，施工方还可以借助垂直式的三点立柱为其提供必要的支撑。多头搅拌桩应当包含如下的关键流程：挖掘头与搅拌轴应当连接在一起，借助搅拌轴自身产生的作用力来带动挖掘头。在必要的时候，施工方还可以借助固化剂来实现强制性的土体搅拌操作，在此过程中密切结合三维作业、土体搅拌以及双孔送气等操作流程。在水分、土体以及固化剂的多重作用下，水分与土层就可以表现为特定的理化反应，确保迅速实现相应的固结处理，从而全面优化了土层本身具备的水稳性以及整体性。此外，水泥土构成的防渗墙有助于保持墙体本身的坚固度，确保其符合最根本的防渗目标。

借助高压旋喷桩来构建帷幕防渗，指的是在特定深度的位置上布置钻机，然后借助钻孔来实现旋喷桩的相关处理。在上述过程中，通常都要借助特殊喷嘴或者高压性的泥浆泵来实现全过程的帷幕处理。具体来讲，在喷嘴的推动力下，压力较高的水泥浆将会向着周边土体完成整个喷射过程；与此同时，处在上升状态与旋转状态的高压喷杆就能够紧密结合水泥浆，进而实现了强制性的土层破坏。在水泥浆与其他物质实现相互混合的状态下，对于现有的土层就能予以相应的固结处理，确保维持特定的土层形状。对于固结处理的全过程而言，还要密切关注流体喷射的具体方向。通常来讲，喷射流可能会呈现摆动形状、旋转形状或者定向的形状。

2、防渗帷幕的施工实例

某船闸建筑物设有4＊20＊210m的船闸整体规模，通航建筑等级设计为三级。从现有的勘察资料来看，当地现有的基坑土层整体上呈现粉砂土与粉土的混合物。对于船闸主体而言，施工方对此选择了多头搅拌桩来布置相应的防渗帷幕，确保将其控制于18米以及20米的帷幕深度。在基坑右侧的岸上，分别设置了20米的闸门口深度以及1米的墙顶高程。深基坑帷幕整体可达420米的总长度以及5400㎡的整体施工规模。

然而经过全面勘验可以得知，深基坑帷幕所处的施工现场并非十分平整，其中涉及到软弱的粉粘土以及其他不良土质。因此如果要开展全方位的顺利施工，则有必要更多关注典型性的防渗帷幕操作流程。在此次施工中，施工方经过全方位的对比，选择了多头搅拌桩并且将其作为核心性的施工手段，在此前提下辅以高压旋喷桩的措施。具体来讲，针对上述的施工场地分别布置了300毫米的搅拌头轴距以及420毫米的搅拌头直径，确保将其限制于250毫米的最小墙体厚度。在完成钻头喷气的前提下，再去过渡至后期的喷浆作业以及钻头作业。

图1 施工现场的土质状况

3、具体的技术运用

与传统施工模式相比来看，建立于多头搅拌桩之上的深基坑防渗模式具备更显著的复杂性，与之相应的施工流程也呈现了较大差异性。因此可见，针对不同类型的深基坑建设现场而言，施工方都要遵照因地制宜的基本思路来选择各项施工措施。详细而言，深基坑帷幕涉及到的关键性施工流程应当包含如下：

3.1 运用多头搅拌桩的基本流程

现阶段的施工实践已经证实，与单一的帷幕防渗施工措施相比，多头搅拌桩与其他施工流程相互结合的措施有助于减少整体性的项目建设成本，与此同时也优化了综合性的项目建设效益。施工方如果借助多头搅拌桩来实现防渗帷幕的构建，那么最好将其限定于1.5的水胶比。在购置各项施工材料时，应当优先选择硅酸盐水泥，此种类型的水泥不应当超出17%的掺入量。此外，对于整个防渗帷幕还要将其限制于每立方厘米1.3克左右的浆液密度。在间隔28天之后，至少应当保持于0.8MPa的抗压强度。

在实现测量放样的前提下，针对防渗墙涉及到的各条轴线都应当予以全面审核，对于其中特殊性较强的轴线应当给予精确的控制。对于现场施工来讲，某些作业面应当具备特定的承载力。这是由于，上述作业面需要承载频繁性的机械行走作用力。对于具体的孔位应当予以全面的测定，然后再去布置与之有关的定位标识。在调整机械装置的同时，还要密切关注其中的桩位，通过移动主机的方式将其限制于最佳的垂直度范围内。此外，施工方还需要密切关注机架本身的水平位置，将其控制于最低限度的平面精度。

图2 多头搅拌桩的施工要点

多头搅拌桩设有动力转盘，对此应当予以顺利的启动。如果能够启动转盘，那么钻头就会在转盘的带动下实现迅速的下沉。与此同时，借助喷浆泵来完成后期的喷浆处理，然后借助流量仪的方式对于实时性的浆液输入总量予以精确记录。重复上述的提升操作以及搅拌操作，直至符合最低限度的孔口高度。施工方如果能确认已完成了上述的各项操作，那么对于搅拌桩机就要予以关闭处理。在调平桩基的基础上，针对整个墙体就能完成全过程的施工处理，进而过渡至下个墙体的操作。

3.2 妥善处理帷幕接头

从基本原理的视角来看，如果要建成防渗帷幕，那么有必要持续予以施工。这是因为，只有保持了连续性较强的施工流程，才能从源头入手来杜绝施工冷缝的产生。然而在真实的帷幕施工中，受到复杂地质条件、气候要素、机械故障以及其他要素带来的干扰，施工方很有可能将会中断上述的施工流程。等到再次恢复原先的搅拌过程，那么将会给后期的帷幕施工带来强烈干扰。

因此为了改进现状，施工方有必要更加关注搭接缝的相关处理。在特殊状况下，如果防渗帷幕呈现了相对较多的接头与断点，甚至超过了10个断点，那么有必要借助高压性的旋喷桩来完成上述断点的衔接处理。具体来讲，施工方至少要将其限制于200毫米以内的桩头搭接长度；与此同时，轴线中心与搅拌桩二者至少保持在400毫米或者更大的间隔距离。

3.3 高压旋喷桩的施工流程

通常情况下，针对高压旋喷桩可以借助三重管法来实现相应的施工处理。在此过程中，至少要限制于600毫米的中心距以及800毫米的直径，同时还要将其设置为1.0的水胶比。在实现平面定位的前提下，针对钻机装置就应当实现相应的优化处理。

钻计支架本身应当保持平稳性，以便于实现后期的泥浆护壁及其相关操作。在必要的时候，对于终孔距离至少应当控制于300毫米的高程限度内。在制备浆液设施的基础上，应当密切关注水灰比等各项要素。此外，施工方还应当因地制宜布置高喷台车，对于其中的摆角与孔口位置都要予以对齐处理。在完成调平处理与对中处理的前提下，就能为后期开展的各项施工措施提供根本保障。

结语：

经过综合分析可知，针对各种类型的深基坑都有必要布置相应的防渗设施，其中典型为防渗帷幕。通过布置防渗帷幕的方式，应当可以在根本上杜绝潜在性的基坑渗漏隐患，对于整个建筑物具备的稳固性以及安全性给予了全面保障。截至目前，很多施工方正在尝试结合多头搅拌桩、连续墙以及高压旋喷桩等新型的基坑处理措施，在此前提下也获得了突显的施工实效。但从整体性的视角来看，现阶段运用于基坑防渗的各项技术举措并没有真正实现完善，因此仍然亟待加以改进。未来在实践中，技术人员还需不断探究，不断归纳基坑施工的珍贵经验，进而全面提升防渗帷幕的整体质量。

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