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灌注桩和高压旋喷桩止水帷幕施工技术

摘要：本文利用下沉式公路隧道基坑开挖为例，从概念原理、施工工艺、施

工控制要点、注意事项及施工后止水效果分析，简要地介绍了灌注桩和高压旋喷

桩止水帷幕施工技术在基坑开挖中的应用。

关键词：灌注桩高压旋喷桩止水帷幕技术

1前言

灌注桩由钢筋混凝土构成，钢筋混凝土本身具有自防水功能，在城市中灌注

桩多采用商品混凝土，商品混凝土流动性大，自密性强，防水效果好，而灌注混

凝土桩直径达到1.2米，能起到防水、止水作用。

高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后，利用高压旋喷台车把安装有

水平喷嘴的注浆管下到设计标高，用高压泥浆泵等设备使喷嘴以一定压力把浆液

喷射出去，高压射流冲击切割土体，使一定范围内的土体结构破坏，浆液与土体

搅拌混合固化，并随注浆管的旋转和提升形成圆柱形桩体，凝固后便在土体中形

成圆柱形状。

灌注桩和高压旋喷桩止水帷幕是将前面两者结合施工，就是在基坑开挖之前

四周进行灌注桩施工，后在灌注桩外侧施加高压旋喷桩，利用两种桩成桩后的材

料特性，结合起来形成止水帷幕，从而达到基坑防水、止水及支护的目的。

2工艺原理

高压旋喷桩是利用钻机等设备，把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴置入土

层预定深度，用高压泥浆泵等装置，以20MPa左右的压力把浆液从喷嘴中喷射

出去冲击破坏土体，同时借助注浆管的旋转和提升运动，使浆液从土体上剥落下

来的土搅拌混合固化，随着注浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩体，经过一定时

间的凝固，便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、与相邻灌注桩体相互咬合成

一体的固结体，从而形成灌注桩和高压旋喷桩的止水帷幕，起到止水及土体加固

作用。

3施工工艺及控制要点

灌注桩和高压旋喷桩止水帷幕施工因灌注桩桩径及施工方法不同及高压旋

喷桩桩径及施工方法不同而稍有不同，现以广州市黄埔东路石化路口下沉公路隧

道为例，就钻孔灌注桩和高压旋喷桩止水帷幕施工工艺及控制要点等几方面进行

技术分析。

3.1工程概况

广州市黄埔东路石化路口下沉公路隧道全长360米，宽38.2米，最大开挖

深度13.3米，采用明挖法施工，其中采用灌注桩和高压旋喷桩止水及支护有268

米，灌注桩406根，高压旋喷桩404根。灌注桩采用直径为1.2米的钻孔灌注桩，

桩间距为1.4米；高压旋喷桩直径为0.8米，桩间距亦为1.4米。高压旋喷桩布

置在钻孔灌注桩中间位置的外侧，高压旋喷桩与两边灌注桩分别搭接咬合0.2米。

3.2施工工艺

结合实际情况，钻孔灌注桩和高压旋喷桩止水帷幕先进行钻孔灌注桩施工，

在钻孔灌注桩强度达到50%后进行高压旋喷桩施工。其施工工艺流程：灌注桩测

量定位——灌注桩钻孔施工——灌注桩清孔——灌注桩钢筋笼及砼施工——灌

注桩砼等强——高压旋喷桩定位——高压旋喷桩钻机就位——高压旋喷桩钻孔

施工——高压旋喷注浆施工。

3.3施工控制要点

3.3.1钻孔灌注桩定位：钻孔灌注桩桩位严格按计算坐标施放，确保外侧支

护桩在设计轴线上且桩中心间距为1.4米，保证桩位正确。

3.3.2灌注桩钻孔施工：护筒埋设后，钻机对准施放的桩位后进行钻孔施工，

钻孔开始要慢速钻进以掌握好桩孔的位置、垂直度、孔径等，待钻头全部进入地

层后，方可加速钻进，钻孔过程中时刻掌握钻孔的垂直度等，确保钻孔质量。

3.3.3灌注桩钢筋笼及混凝土灌注施工：钻孔灌注桩钢筋笼严格按设计图纸

制作，安装采用汽车吊吊装，吊装过程中尽量防止钢筋笼碰撞孔壁，焊接钢筋笼

时保证焊接质量。钢筋笼吊装后清孔，待清孔完毕后灌注水下混凝土。钻孔灌注

桩混凝土灌注前应检查混凝土的均匀性、塌落度等性能，灌注时首批混凝土的数

量能满足填充导管底部和埋设导管1米以上深度的需要，灌注过程中，注意控制

导管的埋置深度在2~6米。在钻孔灌注桩钢筋笼和混凝土施工过程中，严格按规

范施工，确保钻孔灌注桩施工质量。

3.3.4高压旋喷桩定位：（1）根据设计钻孔灌注桩桩位及高压旋喷桩桩位平

面关系图计算出高压旋喷桩桩位坐标；（2）用全站仪施放出钻孔灌注桩外侧高压

旋喷桩的确切桩位并在桩位中心做上明显和稳定的标记；（3）用卷尺丈量高压旋

喷桩与相邻灌注桩桩心距离，确保高压旋喷桩桩位准确且与两灌注桩均咬合0.2

米。

3.3.5高压旋喷桩钻机就位：钻机就位利用钻机的自行行走，移动钻机到设

计孔位，采用全站仪或