摘要：近年来，城市地下交通发展快速，其中以城市下穿通道、地铁较为常见。随着施工技术不断升级，施工工艺的不断提高，在深基坑工程施工中，对基坑防水和支护的要求也随之增高。 深基坑止水是基础工程建设的重要组成部分，在灌注桩施工过程中使用高压旋喷桩可有效防止泄漏并止水。本文重点介绍了深基坑止水中灌注桩和高压旋喷桩的使用，对其技术原理和制造工艺进行研究，对其技术要点如桩孔定位、钻孔施工、制备水泥浆液以及灌浆施工等方面进行论述，总结了对于基坑止水科学可行的质量控制措施，。

关键词：灌注桩;高压旋喷桩;深基坑止水

在建筑工程挖掘深基坑时，要特别注意止水对基坑设计的影响。如果止水效果差，水位没有完全降下来，不仅使工程延误，还会影响邻近建筑物的地基，导致开裂或倾斜的风险。因此，为保证工程的安全，有必要加强基坑的止水措施，考虑到目前城市的建筑密度比较高，以及地下管线的影响，高压旋喷桩可以在大面积、降水效果较差的基坑中得到较好的止水效果。

一、工艺原理及流程

1.工艺原理

采用高压旋喷技术打造深基坑防水屏障，钻孔深度必须满足施工要求。利用旋喷车将注浆管送到指定位置，再用高压喷嘴喷射出，在20-40MPa的高压下的流体下有较强动力可以将基坑进行切割。如果喷射区的土壤结构被完全破坏，则须将浆液和破碎的土体彻底混合。随着混合物凝固，它与注浆管一起旋转以形成圆柱形的桩体。随着它的固化，在基坑中形成一个固结体。高压旋喷技术结合灌浆技术可以加固土体，满足建筑表面的止水要求，使用多种设备可以提高止水技术。

2.工艺流程

在施工过程中，必须与项目的实际情况结合起来。首先，用灌注桩方法进行施工，当灌注桩强度达到设计要求的50%时，继续进行旋喷桩施工。其次，当形成旋喷桩后，对地下水位进行截流处理，当旋喷桩强度达标后，再进行适当的加固、排水等深基坑作业。灌注桩的直径选择为1.0 m和0.8 m，设计中单桩的最大承载力为1600 kN，混凝土设计强度为C25，对于旋喷桩使用双重管设备进行旋喷，直径不小于 0.8 m，嵌入深度至少为 3.0 m。

二、钻孔灌注桩施工

1.护筒埋设

⑴根据工程方案，仔细按照基开挖的技术原理，以基桩中心为圆心，通过旋转开挖基坑，确保基坑的直径大于灌注桩直径200 毫米，开挖方式使用人工开挖方法，开挖深度达到了1.10-1.30m，在杂填土较多的地方可以相应调整开挖深度。清理基坑障碍物之后就可以进行钢护筒埋设工作。（2）为保证钢护筒埋设的精度，应将对钢护筒使用十字中心吊锤法，矫正角度，控制钢护筒的倾斜度和高度，使钢护筒的倾斜度不得超过1%，露出地面的高度为10厘米左右。此外，必须避免钢护筒的偏移，检查所有参数后，按照设计要求进行填充，选择黏土作为填料。

2.钻进成孔

正式钻孔作业前，确保钻机的滑轮组、回转器、钻头等工具可以正常运行，用垂线将钻头吊紧，使钻头垂直，控制其钻进速度、进尺速度等参数。钻孔作业必须平稳进行，不得突然停止。另外，初钻速度不宜过高，以免影响钢护筒护壁的稳定性。钻孔时，操作人员必须根据各个地层的实际情况，确定最佳的进尺速度、泥浆标高，还要记录钻头的实际位置并进行了记录。护壁泥浆的标高应达到设计高度，选择原土造浆，检查泥浆比重清孔泥浆比重{1]。

3.一次清孔

清孔作业是钻孔灌注桩施工的重点任务，清孔效率直接影响灌注桩在后续工段的使用。因此，本项目清孔作业采用两种正循环清孔方法，就是安排在终孔后和灌注之前。当钻头钻到终孔深度时，操作者必须调整钻孔速度，使钻头抬高0.2 m 左右，采用全泵量冲孔方法，将土层的颗粒进行研磨，工作结束时，对清孔效果进行评估，检查是否有泥块和泥皮，看是否符合设计要求。

4.钢筋笼安装

（1）制作。钢筋笼的生产和制作应以图纸为标准指导，严格控制制造偏差，不得超过限制。（2）提放。只有符合质量标准的钢筋笼才能放入钻孔中，必须缓慢连续提放，如果被阻碍，必须立即停止并及时确定阻碍原因，采取有针对性的措施来处理。（3）吊放。为避免钢筋混凝土浇筑时出现钢筋上浮的问题，应检查钢筋笼的提升高度，并在安装钢筋笼时将其充紧固。（4）焊接。工作严格按照钢筋笼焊接规范进行，保证钢筋笼的垂直度不超过1%，采用单面搭焊技术进行焊接，保证环焊缝长度和焊缝厚度在误差范围内，本项目的搭焊长度为12d，焊缝厚度为 0.35d。

5.下导管

（1）选择。根据当前项目的情况，使用φ300毫米的灌浆导管。（2）检查。清点管道数量，检查管道质量，确保管道笔直，所有性能均符合设计要求，确定管道长度。（3）密封连接。 使用O形密封圈用作导管连接的密封材料，以确保管道的稳定性。同时，在连接时，可以在钢筋加上涂抹机油，便于固定和分离。

6.二次清孔

清孔操作完成后，可以进行第二次清孔操作，使用正循清孔。具体工程可以参考第一次的清孔作业。如果沉积物厚度不超过 100 mm，则可以停止二次清孔。二次清孔完成后，进行质量检查，只有在合格后才能进行混凝土浇筑。

7.水下混凝土灌注

（1）准备。使导管居中，与钻孔底部距离到0.5m，效果最好。通过球胆和盖板，使用自卸混凝土车，进行连续的混凝土灌注工作。（2）拔管。现场质检人员应根据工程要求和实际工程情况确定拔管长度，并在每次拔管钻孔前通过准确测量和记录来准确确定拔管长度。（3）疏导。如果管道被浇筑的混凝土堵塞，必须及时进行疏导，并进行记录。（4）灌注。为确保有效灌注，混凝土灌注必须连续不间断地进行，第斗一的浇注量应足够，导管底部应尽可能埋入混凝土1.2米以上。

三、高压旋喷桩施工

1.施工流程

钻机放置→钻架角度调整→灌浆管插入→测试喷射→旋喷注浆拔管→喷射拔管→机械清洗→机械移位

2.施工工艺要求

（1）桩位放样

桩的位置严格根据建设项目图纸和施工现场的实际情况确定;桩位的位置在围护钻孔灌注排桩中间，距离桩中心和两个相邻围护桩中心的连线200 m处。根据现场实际情况，首先要确定两个相邻围护桩的中心线，然后确定高压旋喷桩在中心线上的位置。

（2）桩机就位

钻机水平放置，使钻头的轴线垂直于井的中心。钻头应垂直，其倾斜度不应超过 0.5%。钻机与高压注浆泵的距离不宜过大，钻机的钻杆位于钻机导向架旁边。铺设轨枕木的位置应平整且坚硬，使轨枕木在同一水平线上，并在开孔前用水平尺调整，确保桩体垂直。

3.钻孔施工

首先，钻孔的初步工作是在基坑沟的地下结构中进行，必须保证孔口径为110mm到130mm之间，终孔直径至少91mm，终孔深度小于500mm，理论上可以使用清水进行钻进工作，但如果出现垮孔情况，则必须使用优质膨润土作为基材。新形成的泥浆土壤比例为：750升水，650公斤粘土，6-8公斤碳酸钠。当使用双重管引孔旋喷一体机时，引孔由旋喷台车进行。施工阶段需要建立泥浆混合系统，这种方法不仅可以防止泥浆串浆现象的出现，而且可以提高后续制备泥浆的施工质量。

4.贯入注浆管

注浆管使用旋喷桩机上的钻头插入至预定深度。在此过程中，应喷洒水并搅，以防止堵塞。

5.制备水泥浆液

P42.5水泥用于旋喷桩泥浆液的制备，水泥含量根据加固土的性质和抗压强度而确定，通过实验确定水泥浆的水灰比为1.0。当旋喷桩贯入注浆管的同时，泥浆在后台混合，泥浆倒入集料斗中，严格按照工程要求配制浆液。

6.灌浆施工

灌浆施工对高压旋喷的质量有重大影响，也是采用该技术的重要一步，必须认真遵循标准的灌浆操作程序，以确保深基础浇筑结构的安全性和稳定性。选择合适的工作台面，检查洒水器，定位桩孔，然后进行钻孔。使用高喷台车与地面桩孔对齐，然后检查，获取准确的数据来评估和确定高压系统的可靠性。这可以有效地保证在旋喷实际过程的效果。在正式浇筑阶段，必须及时准备好砂浆，以保证砂浆、水等材料的持续供应，保证高效的开喷作业，同时将辅助物质持续输送到指定位置。一个合理的设计应该改进高压喷射速度的设定和控制，设定一个合理的高压喷射速率，并连续不断地将浆液注入桩孔结构中，以满足规定的参数要求。

7.拔管与冲洗

旋喷完成后，迅速拔出注浆管，用清水冲洗注浆管等设备，不能有泥浆留在管道或设备中。通常，浆液用水代替并喷洒到地面上，从而将浆液排出。

8.桩机移位

当旋喷桩机将注浆管拆除后，首先关闭机器，然后将桩机移动到新的桩位。

9.质量检测

按照相关规范抽取水泥样品送检。如果储存时间超过 3 个月，则应对样品进行分析。如果旋喷桩到达龄期后，将按照规范要求在现场进行钻孔取芯试验，取样完成后，根据需要对试验孔进行填充，填充材料为掺有黄沙的水泥。

10.施工控制

由于钻孔排桩过程中可能发生桩位位移，因此需要根据桩身的实际位置确定桩间高压旋喷桩的位置。也就是说，在确定高压旋喷桩的位置之前，施工人员必须先确定灌注桩的桩头，确定桩的中心位置，然后再确定桩连线中点垂直外放200 毫米作为高压旋喷桩的中心位置。如果孔洞的塌陷使桩直径增加，导致引孔中的混凝土发生喷浆。在钻杆提升喷浆过程中，施工人员要调整参数以适应不同土层。。施工过程中通过提升钻机控制混凝土浇筑过程是控制桩间高压旋转混凝土桩的重要工序。在吊装和喷洒钻杆时，施工人员必须调整各种设计参数以适应不同土层的变化。最直观的指标就是观察返浆的情况，少量返浆或者不返浆，这表明水泥被浪费且无效，因为通过泵泵送的大量水泥渗入土层并且没有形成桩体，需要调整水泥浆的稠度或加入快速凝固剂，并根据土层的变化调整砂浆泵的压力和水、气泵的压力。因此，需要调整提升速度。返浆量大意味着水泥浆未渗入土层，桩体的扩散程度不符合设计要求，返浆时水泥大量消耗，调整水泥泵送量后，按照设计分层直径要求对水泥浆进行复喷水泥浆[2]。

11.旋喷止水桩施工注意事项

第一，要设计桩直径来确定桩直径的要求。在生产过程中为达到设计的桩直径尺寸，根据生产过程中水泥浆的具体情况，调整水泥浆压力或降低和提高提升速度，为保证桩径满足桩径设计要求，确保施工后满足制作要求。第二，根据地质分布情况选择合适的桩直径、桩长、桩间搭接厚度和桩位尤为重要，尤其是提前选择桩的质位置很重要，要考虑到影响桩帷幕止水效果的各种因素，尤其是在现场施工时，考虑桩位的偏差、孔斜率、搭接厚度和位置，减少负面因素对后续施工的影响。第三，钻孔施工：钻孔前应检查现场钻孔平台和桩的位置。另外，在钻孔过程中，要经常测量钻机的垂直度，以保证桩安装的准确性。钻孔后，保证钻孔的效果，孔斜率和桩位的偏差直接影响桩的搭接厚度和止水效果。在钻井过程中详细记录地层分布，为后续的喷浆作业提供了有效的地质资料。如果在钻孔过程中发现异常，生产单位必须立即停止钻井，查明原因再进行施工。第四，制浆：在制浆过程中仔细检查浆料比，观察制浆过程中各项数据的变化。根据不同的地质变化，要经常调整配比、混凝土喷射压力、提升速度等数据，以保证浆液通过不同土层后凝固的效果。形成孔隙的砂砾层和沙卵层会导致浆液损失。在施工期间，可以添加加入化学品以减少凝固时间，或者可以添加粘土来填充间隙，可以减少喷洒时间和泥浆损失。如果在灌浆过程中停止工作再次灌浆时，如 6.2.5 所述，桩体连接处重新喷浆，以避免桩体出现问题。灌浆完成后，桩顶部位出现下沉必须及时补充。

12.高压旋喷桩质量控制措施

（1）高压旋喷桩的主要材料是水泥，加强材料的质量控制是保证工程质量的关键。根据水泥的特点，应选用优质水泥，确保其符合国家标准。（2） 水泥浆的调整应按需进行。在开始施工之前，有必要确定灰浆泵将泵送多少泥浆，以及灰浆输送到钻头的时间。同时，必须小心控制水灰比和水泥添加量。 （3）检查钻杆进出速度是旋喷桩施工的关键，尤其是拔出速度。钻孔至设计的深度后，进行喷涂。当旋喷压力达到预期值时，在原位喷浆至少1分钟，然后提升钻杆。 （4）每20～30分钟测量并记录一次喷浆密度、回浆的密度和回浆的体积。发生故障停止喷浆时，喷头下沉至停浆面下0.5米，确保加固区内每个位置得到充分搅拌。

四、结束语

总的来说，基坑开挖的好坏直接决定了上层建筑的质量。在基坑开挖时，要特别注意止水效果对基坑施工的影响。当止水效果较差时，水位下降，施工速度减慢，相邻建筑物的地基受损。因此，在开挖基坑时，要尽量减少对地下水位的影响，保证开挖施工质量。由于止水技术的引入，增加了基坑的降水效果，进行高压旋喷时，必须注意桩孔的位置、钻孔施工、泥浆制备和灌浆施工等环节，确保工程安全进行，并取得较好的施工效果，为深基坑止作业做出贡献。

参考文献：

[1]龚文杰.深基坑止水工程中灌注桩和高压旋喷桩的应用[J].广东建材，2021，37（8）：53-55.

[2]黄亨路，林炜.灌注桩和高压旋喷桩在深基坑止水中的应用分析[J].建筑与预算，2020（12）：71-73.