4.2高压旋喷法施工

（1）定义

高压旋喷技术（也即高压喷射注浆法） 是利用专用旋喷设备将注入剂（通常是水泥浆） 形成高压喷射流，借助高压喷射流的切削，使土体和硬化剂混合，形成加固体。

（2）工艺流程

4.3 SMW工法施工

5、水泥土桩质量要求

水泥土搅拌桩施工中应注意水泥浆配合比及搅拌制度、水泥浆喷射速率与提升速度的关系及每根桩的水泥浆喷注量，以保证注浆的均匀性与桩身强度。施工中还应注意控制桩的垂直度以及桩的搭接等，以保证水泥土墙的整体性与抗渗性。

6、提高水泥土桩挡墙支护能力的措施

深层搅拌水泥土桩挡墙属重力式支护结构，主要由抗倾覆、抗滑移和抗剪强度控制截面和入土深度。目前这种支护的体积都较大，为此可采取下列措施，通过精心设计来提高其支护能力：

（1）卸荷：如条件允许可将基坑顶部的土挖去一部分，以减小主动土压力。

（2）加筋：可在新搅拌的水泥土桩内压入竹筋等，有助于提高其稳定性。但加筋与水泥土的共同作用问题有待研究。

（3）起拱：将水泥土桩挡墙做成拱形，在拱脚处设钻孔灌注桩，可大大提高支护能力，减小挡墙的截面。对于边长大的基坑，于边长中部适当起拱以减少变形。目前这种形式的水泥土桩挡墙已在工程中应用。

（4）挡墙变厚度：对于矩形基坑，由于边角效应，在角部的土体变形会有所减小。为此于角部可将水泥土桩挡墙的厚度适当减薄，以节约投资。

（三）、排桩或地下连续墙施工工艺：

1、定义：

1.1 排桩是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。最常用的桩型是钢筋混凝土钻孔灌注桩、挖孔桩、沉管灌注桩、预应力管桩、此外还有工字钢桩或H型钢桩等钢板桩。

1.2 地下连续墙：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。

2、特点：

2.1地下连续墙优点：①施工时振动小、噪声低；②墙体刚度大；③防渗性能好；④可以贴近原有建筑物施工；⑤可以逆作法施工；⑥适用于多种地基条件；⑦可用作刚性基础；⑧占地少。 2.1地下连续墙缺点：①在一些特殊的地质条件下，施工难度很大；②如果施工方法不当或地质条件特殊，可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题；③地下

连续墙如果用作临时的挡土结构，比其他所用的费用要高些；④在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。

2.3排桩优点：由于其对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，在我国排桩式支护是应用较多的一种。排桩通常多用于坑深7～15m的基坑工程，做成排桩挡墙，顶部浇筑砼圈梁，它具有刚度较大、抗弯能力强、变形相对较小，施工时无振动、噪音小,无挤土现象，对周围环境影响小等特点。当工程桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而有利于施工组织、工期短。当开挖影响深度内地下水位高且存在强透水层时，需采用隔水措施或降水措施。当开挖深度较大或对边坡变形要求严格时，需结合锚拉系统或支撑系统使用。

3、适用范围：

3.1排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等, 其支护形式包括: ①柱列式排桩支护: 当边坡土质较好、地下水位较低时, 可利用土拱作用, 以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构; ②连续排桩支护: 在软土中常不能形成土拱, 支护桩应连续密排, 并在桩间做树根桩或注浆防水; 也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。③组合式排桩支护: 在地下水位较高的软土地区, 可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。

对于开挖深度小于6 米的基坑,在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下, 可采用600mm 密排钻孔桩, 桩后用树根桩防护, 也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩, 板桩后注浆或加搅拌桩防渗, 顶部设圈梁和支撑; 对于开挖深度为6～10 米的基坑, 常采用800～1000mm 的钻孔桩, 后面加深层搅拌桩或注浆防水, 并设置2～3 道支撑; 对于开挖深度大于10 米的基坑,可采用地下连续墙加支撑的方法, 也可采用800～1000mm 大直径钻孔桩加深层搅拌桩防水, 设置多道支撑。

3.2地下连续墙对土壤的适应范围很广，在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以及岩石的地基中都可施工。初期用于坝体防渗，水库地下截流，后发展为挡土墙、地下结构的一部分或全部。房屋的深层地下室、地下停车场、地下街、地下铁道、地下仓库、矿井等均可应用。

4、施工工艺：

4.1地下连续墙施工工艺：

4.1.1导墙施工：

导墙通常为就地灌注的钢筋混凝土结构。主要作用是：保证地下连续墙设计的几何尺寸和形状；容蓄部分泥浆，保证成槽施工时液面稳定；承受挖槽机械的荷载，保护槽口土壁不破坏，挡土并作为安装钢筋骨架的基准。

两导墙间距应比地下连续墙设计厚度加宽30-50㎜，其允许偏差 10 ㎜。导墙深度一般为1.2～1.5米。墙顶高出地面10～15厘米,以防地表水流入而影响泥浆质量。导墙底不能设在松散的土层或地下水位波动的部位。

导墙的形状：常用形状有倒“L”形或“【”形，两侧墙净距中心线与地下连续墙中心线重合。每个槽段内的导墙应设一个以上的溢浆孔。

现浇钢筋混凝土导墙拆模后，应立即在两片导墙间加支撑，其水平间距为2-2.5米。

4.1.2挖槽施工：

目前国内使用成槽的专用机械有：旋转切削多头钻、导板抓斗、冲击钻等。施工时应视地质条件和筑墙深度选用。一般土质较软，深度在15米左右时，可选用普通导板抓斗；对密实的砂层或含砾土层可选用多头钻或加重型液压导板抓斗；在含有大颗粒卵砾石或岩基中成槽，以选用冲击钻为宜。同时要考虑设备能力、施工环境、水文地质、地连墙的结构尺寸及质量要求等。

槽宽取决于设计，一般为600、800、1000㎜等；槽段长度应根据设计要求、土层性质、地下水情况、钢筋笼的轻重大小、设备起吊能力、混凝土供应能力等条件确定，一般槽段长度为3-7米。

挖槽过程中，应始终保持充满泥浆。泥浆的使用方式，应根据挖槽方式的不同而定。使用抓斗挖槽时，应采用泥浆静止的方式。使用钻头或切削刀具挖槽时，应采用泥浆循环方式。槽内泥浆面必须高于地下水位1米以上，且不低于导墙顶面0.5米。成槽后需静置4小时,并使槽内泥浆比重小于1.3。

4.1.3泥浆护壁施工：

泥浆对槽壁施加压力以保护挖成的深槽形状不变，在灌注混凝土时再把泥浆置换出来。泥浆材料通常由膨润土、水、化学处理剂和一些惰性物质组成。泥浆的作用是在槽壁上形成不透水的泥皮，从而使泥浆的静水压力有效地作用在槽壁上，防止地下水的渗水和槽壁的剥落，保持壁面的稳定，同时泥浆还有悬浮土渣和将土渣携带出地面的功能。 另外泥浆还可以起到润滑钻头的作用。

在砂砾层中成槽必要时可采用木屑、蛭石等挤塞剂防止漏浆。泥浆使用方法分静止式和循环式两种。泥浆在循环式使用时，应用振动筛、旋流器等净化装置。在指标恶化后要考虑采用化学方法处理或废弃旧浆，换用新浆。

场地要求：应设置足够施工使用的泥浆配置、循环和净化系统场地。泥浆池应加设防雨棚。现场应有足够的泥浆储备量，以满足成槽、清槽需要以及失浆时应急需要。

新泥浆配制需严格按照配合比，各项指标经检验合格后，静置24小时以后放可投入使用。置换后的泥浆进行测试，不合格的废浆外运丢弃，技术指标符合质量的循环使用。

4.1.4清底换浆及接头处理：

清底换浆作业可以在挖槽结束后立即进行，也可在灌注混凝土之前进行。主要工作是清除槽底沉渣，测定槽内泥浆指标和沉渣厚度，只至符合设计规范要求。清底换浆应注意保持槽内始终充满泥浆，以维持槽壁的稳定。

地下连续墙的接头施工质量直接关系到其受力性能和抗渗能力，应在结构设计和施工中高度重视。施工接头应能承受混凝土的侧压力，倾斜度应不大于0.4%，并采取有效措施防止混凝土绕过接头管外流。施工接头可用钢管、钢板、型钢、预制混凝土、化学纤维、气囊、橡胶等材料制成，其结构应便于施工。

4.1.5钢筋笼的制作与安装

地下连续墙的钢筋笼根据地下连续墙的配筋图和单元槽段的划分来制作，最好按单元槽段做成一个整体。如果地下连续墙很深或受起重设备能力限制，需分段制作在吊装时再连接，钢筋接头连接可用电焊接头或套筒接头等。

钢筋笼应具有必要的刚度，在吊放钢筋笼时，应对准槽段中心，并注意不要碰伤槽壁壁面，不能强行插入钢筋笼，以免钢筋笼变形或槽壁坍塌。

为确保混凝土保护层厚度，可用钢筋或钢板定位垫块或混凝土垫块焊接在钢筋笼上，在每个槽段前后两个面应各设两块以上，其竖向间距约5米。

4.1.6水下浇筑砼

地下连续墙的混凝土是在护壁泥浆下灌注，须按水下混凝土的方法配置和灌注。因此采用导管法按水下混凝土灌注法进行，但在用导管开始灌注混凝土前为防止泥浆混入混凝土，可在导管内吊放一管塞，依靠灌入的混凝土压力将管内泥浆挤出。混凝土要连续灌注并测量混凝土灌注量及上升高度。所溢出的泥浆送回泥浆沉淀池。

混凝土初凝后即应上下活动接头管，每10-15分钟活动一次，混凝土浇筑3.5-4小时开始抽拔接头管，在混凝土终凝时（7-8小时）全部拔出。

水泥宜采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，并根据需要掺加外加剂。导管使用前应水密性实验，试压压力一般为0.6-1.0MPa。浇注过程中，导管下口始终埋在混凝土内1.5米以上。宜尽量加快混凝土的浇筑速度，一般混凝土面上升速度不宜小于2m/h.

4.1.7地下连续墙的构造要求 （1）墙体混凝土的强度等级不应低于C20。 （2）受力钢筋应采用Ⅱ级钢筋，直径不宜小于20mm。构造钢筋可采用Ⅰ级或Ⅱ级钢筋，直径不宜小于14mm。竖向钢筋的净距不宜小于75mm。构造钢筋的间距不应大于300mm。单元槽段的钢筋笼宜装配成一个整体；必须分段时，宜采用焊接或机械连接，应在结构内力较小处布置接头位置，接头应相互错开。 （3）钢筋的保护层厚度，对临时性支护结构不宜小于50mm，对永久性支护结构不宜小于70mm.

（4）竖向受力钢筋应有一半以上通长配置。

（5）当地下连续墙与主体结构连接时，预埋在墙内的受力钢筋。连接螺栓或连接钢板，均应满足受力计算要求。锚固长度满足现行<<混凝土结构设计规范>>CB50010要求。预埋钢筋采用Ⅰ级钢筋，直径不宜大于20mm。 （6）地下连续墙顶部应设置钢筋混凝土圈梁，梁宽不宜小于墙厚尺寸；梁高不宜小于500mm，总配筋率不应小于0.4%，墙的竖向主筋应锚入梁内。 （7）地下连续墙墙体混凝土的抗击渗等级不得小于0.6MPa，二层以上地下室不宜小于0.8MPa，当墙段之间的接缝不设止水带时，应选用锁口圆弧型,槽型或V型等可靠的防渗止水接头，接头面应严格清刷，不得存有夹泥或沉渣。

4.2排桩施工工艺：

排桩种类繁多，但相同类型桩体（现浇、预制）施工工艺大同小异，而现浇灌注桩与地下连续墙施工工艺也类同，因此下面只针对预制桩体中的钢板桩施工工艺进行阐述。

4.2.1钢板桩施工工艺：

平整场地 测量放线 导架安装 钢板桩打设 基础施工

钢板桩拔除

4.2.2 施工细节

（1）桩在打入前应将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口应涂以黄油或其它油脂。对于年久失修，锁口变形，锈蚀严重的钢板桩，应进行整修矫正，弯曲变形的桩，可用油压千斤顶顶压或火烘等方法进行矫正。

（2）打桩流水段的划分。

（3）在打桩过程中为保证钢板桩的垂直度可用两台经纬仪在两个方向加以控制。

（4）开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确，以便起到导向样板作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后立即用钢筋或钢板与围檩支架电焊作临时固定。

4.2.3检验与矫正

用于基坑支护的钢板桩，进行外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等检验、对桩上影响核打设的焊接件割除（有割孔、断面缺损应补强）。有严重锈蚀，量测断面实际厚度，予以折减。

矫正方法有：

（1）表面缺陷矫正

先清洗缺陷附近表面的锈蚀和油污，然后用焊接修补方法补平，再用砂轮磨平。

（2）端部矩形比矫正

用氧乙炔切割桩端，使其与轴线保持垂直，然后再用砂轮对切割面进行磨平修复。当修整量不大时，直接用砂轮进行修理。

（3）桩体挠曲矫正

腹向弯曲矫正，是将钢板桩弯曲段的两端固定在支承点上，用设在龙门式顶梁架上的千斤顶在钢板桩凸处进行冷弯矫正；侧向弯曲矫正在专门的矫正平台上，将钢板桩弯曲段两端固定在矫正平台支座上，在钢板桩弯曲段侧面矫正平台上间隔一定距离设置千斤顶，用千斤顶顶压钢板桩凸处进行冷弯矫正。

（4）桩体扭曲矫正

视扭曲情况，可采用（3）中的方法矫正。

（5）桩体截面局部变形矫正

局部变形处用千斤顶顶压、大锤敲击与氧乙炔焰热烘结合方法进行矫正。

（6）锁口变形矫正

用标准钢板桩作为锁口整形胎具，采用慢速卷扬机牵拉调整处理或用氧乙炔焰热烘和大锤敲击胎具推进方法进行调直处理。

4.2.4钢板桩吊运及堆放

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意：

⑴堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便。

⑵钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明。

⑶钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3～4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。

4.2.4导架安装

为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，需设置一定刚度的坚固导架。

导架通常由导梁和围檩桩等组成，在平面上有单面和双面之分，在高度上有单层和双层之分。一般常用的单层双面导架，围檩桩的间距一般为2.5m～3.5m，双面围檩之间的间距一般比板桩墙厚度大8mm～15mm。

打桩时导架的位置不应与钢板桩相碰，围檩桩不应随着钢板桩的打设而下沉或变形，导架的高度要适宜，应有利于控制钢板桩的施工高度和提高工效。需用经纬仪和水准仪控制导架的位置和标高。

4.2.5沉桩机械的选择

打设钢板桩分为冲击打入法和振动打入法。冲击打入法采用落锤、汽锤和柴油锤。

为使桩锤的冲击能均匀分布在板桩断面上，保护桩顶免受损坏，在桩锤和钢板桩间应设桩帽。振动打入法采用振动锤，既可以用来打设钢板桩，又可用于拔桩。目前多采用振动打入法。

4.2.6钢板桩焊接

由于钢板桩的长度是定长的，因此在施工中常需焊接。为了保证钢板桩自身强度，

接桩位置不可在同一平面上，必须采用相隔一根上下颠倒的接桩方法。

4.2.7钢板桩的打设

1) 钢板桩的打设方式可根据板桩与板桩之间的锁扣方式，或选择大锁扣扣打施工法及小锁扣扣打施工法。大锁扣扣打施工法是从板桩墙的一角开始，逐块打设，每块之间的锁扣并没有扣死。大锁扣扣打施工法打设简便迅速，但板桩有一定的倾斜度、不止水、整体性较差、钢板桩用量较大，仅适用于强度较好透水性差、对围护系统要求精度低的工程；小锁扣扣打施工法也是从板桩墙的一角开始，逐块打设，

且每块之间的锁扣要求锁好。能保证施工质量，止水较好、支护效果较佳，钢板桩用量亦较少，但打设速度较缓慢。

2)钢板桩的打设方法还可分为单独打入法和屏风式打人法两种。单独打入法是从板桩墙的一角开始，逐块打设，直到工程结束。这种打人方法简便迅速不需辅助支架，但易使板桩向一侧倾斜。误差积累后不易纠正。适用于要求不高，板桩长度较小的情况。屏风式打入法是将10～20根钢板桩成排插入导架内，呈屏风状，然后再分批施打。这打入方法可减少误差积累和倾斜，易于实现封闭合拢，保证施工质量。

但插桩的自立高度较大，必须注意插桩的稳定和施工安全，较单独打入法施工速度较慢。目前多采用这种打人方法。

3) 选用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插一块即套上桩帽，上端加硬水垫，并轻轻地加以锤击。在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心线平面位移，可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板，不让板桩位移。同时在围檩上预先计算出每一块板桩的位置，以便随时检查校正。

钢板桩应分几次打入，如第一次由20m高打至15m，第二次则打至10m，第三次打至导梁高度，待导架拆除后再打至设计标高。开始打设的第一、第二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，并可以起样板导向的作用，一般每打入1m就应测量一次。

4.2.8钢板桩的拔除

1)在进行基坑回填时，要拔除钢板桩，以便修整后重复使用，拔除时要确定钢板桩拔除顺序、拔除时间及坑孔处理方法等。

2) 钢板桩多采用振动拔除方法，由于振动、拔桩时可能会发生带土过多，从而引起土体位移及地面沉降，给施工中地下结构带来危害，并影响邻近建筑物、道路及地下管线的正常使用。在拔桩时应充分重视，注意防止。可采用隔一根拔一根的跳拔方法。

3) 对于封闭式钢板桩墙，拔桩开始点宜离开角桩5m以上，拔桩的顺序一般与打桩的顺序相反。

4) 拔除钢板桩宜采用振动锤或振动锤与起重机共同拔除的方法。后者只用于振动锤拔不出的钢板桩，需在钢板桩上设吊架，起重机在振动锤振拔的同时向上引拔。

5)拔桩时，振动锤产生强迫振动，破坏板桩与周围土体间的粘结力，依靠附加的起吊克服拔桩阻力搏桩拔出。可先用振动锤将锁口振活以减少与土的粘结，然后边振边拔，为及时回填桩孔，当将桩拔至比基础底板略高时，暂停引拔。用振动锤振动几分钟让土孔填实，对阻力大的钢板桩，还可采用间歇振动的方法。对拔桩产生的桩孔，应及时回填以减少对邻近建筑物等的影响，方法有振动挤实法和填人法，有时还需在振拔时回灌水，边振边拔并回填砂子。

拉森U型钢板桩向导装置示意图