北京城建五市政工程集团有限公司 北京市 102211
摘要：随着今年北京地下水的下降，对地下水的保护工作为近年来建筑行业中的关键点，政府也定制相关政策，比如对工程降水的论证工作、地下水的税收政策等。止水帷幕在此背景下得到了广泛的应用，可以解决工程中地下水的影响，又很好的控制了地下水的抽排，防止地下水的污染和下降。深基坑护坡桩支护中，高压旋喷桩可以很好的与护坡桩相互咬合形成止水系统，达到止水效果。
关键词：止水帷幕，高压旋喷桩，深基坑
一、项目概况
1、基本概述
北京某工程，地下车库部分为地下两层，采用筏板基础，筏板底标高32.0m，自然地坪约44.0m，基坑埋深约12.18m。
基坑支护总体采用灌注桩+预应力锚索支护体系，护坡桩桩径800mm，桩间距1200mm，混凝土强度等级C25。
2、水文地质条件
（1）工程地质概况：
按岩性及工程特性将地层划分为8大层，其中①层为人工填土层，②~⑧层为一般第四纪沉积土层。现自上而下分述如下：
①杂填土：杂色，稍湿，松散。①1粉质黏土-重粉质黏土素填土:褐黄~灰黑色,很湿,软塑~可塑,局部为淤泥。②黏质粉士-砂质粉土：黄褐~褐黄色，局部褐灰色，稍湿~湿，中密~密实。②1粉质黏土：黄褐~褐黄色，局部褐灰色，很湿，软塑~可塑。③粉质黏土-重粉质黏土:黄褐~褐黄色，局部灰色，很湿，可塑。③1黏质粉土-砂质粉土：黄褐~褐黄色，局部灰色，稍湿~湿，中密~密实。④粉质黏士~重粉质黏土：灰色~浅灰色，湿，软塑~可塑，局部硬塑。④1黏质粉土~砂质粉土：灰色~浅灰色，稍湿~湿,密实。⑤粉质黏土~重粉质黏土：黄褐~褐黄色，局部灰色，湿，可塑~硬塑。⑤1黏质粉士-砂质粉土：黄褐~褐黄色，局部灰色，湿~很湿，密实。⑥粉质黏土~重粉质黏土：灰色~浅灰色，很湿，软塑~可塑，局部硬塑。⑥1黏质粉土~砂质粉土：灰色~浅灰色，局部黄褐色，稍湿~湿，密实。⑦黏质粉土-砂质粉土：灰色~浅灰色，局部黄褐色，稍湿~湿，密实。⑦1细砂：灰色~浅灰色，局部黄褐色，饱和，密实。⑧粉质黏土~-重粉质黏土：黄褐~褐黄色，局部灰色，湿，可塑~硬塑。
（2）水文地质概况：
勘察期间，在勘察场地内观测到两层地下水，第一层地下水类型为潜水，其稳定水位埋深为4.20~6.30m，水位标高为36.33~38.13m，第二层地下水类型为承压水，水头到地面的距离为9.80~12.20m，水头标高为30.48~31.45m。
场区潜水主要接受大气降水入渗、地下水侧向径流等方式补给，以地下水侧向径流及蒸发为主要排泄方式。天然动态类型属渗入~径流、蒸发型，其水位年动态变化规律一般为：6月份~9月份水位较高，其他月份水位相对较低，其水位年变幅一般为1~2m；场区承压水主要接受地下水入渗、侧向径流等方式补给，以地下水侧向径流为主要排泄方式。天然动态类型属渗入~径流型，其水位年变幅一般为2~4m。
本场地历年最高地下水水位标高接近自然地面，近3~5年最高地下水水位标高40.50m左右。
按《岩土工程勘察规范》判定，本场地第一层地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，腐蚀介质为硫酸盐，在干湿交替作用下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，腐蚀介质为氯化物；第二层地下水对混凝土结构具为腐蚀性，在干湿交替作用下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，腐蚀介质为氯化物。
二、帷幕桩方案设计
1、帷幕桩设计选型
根据勘察报告中水位地质概况，在基坑开挖范围内存在一层地下水，针对于第一层潜水进行截水处理。因本工程支护型式确定为护坡桩，且红线距离结构较近，外侧的空间较小，可选用方式：a、护坡桩外侧，三轴搅拌桩止水帷幕桩整圈围降；b、桩间旋喷桩与护坡桩咬合，形成整体止水帷幕。
因此工程护坡桩与红线之间距离较小，采用搅拌桩在护坡桩外侧的整圈围降，施工搅拌桩的空间不足，且整圈施工搅拌桩的工程量较大，经济性较差。故采用桩间旋喷与护坡桩咬合的方式，对地下水进行控制。
2、帷幕桩设计参数
基坑采用桩间旋喷止水帷幕，旋喷桩直径0.9m，间距1.2m，桩长16.20m，桩顶绝对标高位于冠梁底（即43.40m）。采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，旋喷固结体强度不低于0.8MPa（28d）。
三、施工工艺
旋喷法是使用输送浆液的注浆管，高压射流喷射冲切土体，形成较大空隙，同时喷入水泥浆液，使浆液和土体混合，形成水泥土的圆柱状固结体。其主要工艺流程：
（1）钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。
（2）制备水泥浆。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。
（3）钻孔。当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高。
（4）插管。当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。
（5）提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。
（6）桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。
（7）清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
（8）移位。移动桩机进行下一根桩的施工。
（9）补浆。喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
四、主要施工参数
结论
在经济和技术角度综合考虑，旋喷桩在支护型式采用护坡桩的工程中，与护坡桩咬合形成的止水帷幕不仅能够有效地解决止水问题，而且具有一定的经济性。故旋喷桩止水帷幕在北京地区深基坑工程中得到了广泛的应用，有着良好的水效果。
参考文献
[1]建筑基坑支护技术规程：JGJ120-2012.
[2]城市建设工程地下水控制技术规范：DB11/115-2014.