公路监理工程师

多头长螺旋钻孔压浆搅拌排桩止水帷幕技术

深基坑支护工程中常用的止水帷幕有高压旋喷桩(单管和多管)和搅拌桩(干法和湿法，单头和多头)两种。这两种传统方法已大量应用于工程实践中，受其施工工艺影响存在成桩速度慢、无法入岩，遇卵砾石成桩困难等缺陷而影响帷幕效果。在搅拌和高压浆两种工艺基础上利用长螺旋桩架开发成功的"多头长螺旋钻孔压浆搅拌排桩止水帷幕"技术成功地解决了这些问题，这三种工艺对比介绍如下：

一、高压旋喷桩帷幕成桩机理及工艺缺陷

(一)高压旋喷桩成桩机理

旋喷桩喷浆成桩前先用常规方法钻一小孔(直径90~130mm)，然后在孔内下入高压旋喷管。单管旋喷时成孔钻杆和旋喷管可合二为一，利用高压浆(或与气、水的混合体)旋喷切削土体，使浆液与土体混合，硬化后成桩。浆液自孔底起喷，靠提管速度控制成桩直径。单管及二重管的浆液压力一般不小于20mpa，三重管的浆液压力也不小于20mpa.单管成桩直径较小，一般为0.4~0.6米，三管可达2.0米，但桩体强度低。

旋喷桩帷幕是由单个旋喷桩互相咬合并与支护桩交接形成。

(二) 工艺缺陷

受前述工艺影响在不同环境下存在如下缺陷。

1、砾石层成孔困难

卵砾石层钻进历来是钻进工艺中的难点，合金和金刚石钻进都很困难;风动冲击钻进时，高压风极易使钻孔坍塌。

2、卵砾石层和岩石中成桩桩体缺陷多

基坑工程中卵砾石层往往是透水层，是帷幕止水重点。有的基坑持力层在岩层，要求止水帷幕深入岩层顶板一定深度以防基坑底涌水，青岛市区大量基坑存在这一透水层，而且都是承压水。

旋喷桩浆液无法穿透卵砾石层和岩层，造成这些部位的桩体缺失。青岛兴源大厦基坑、麒麟大厦基坑都因这些缺陷造成基坑大面积漏水或流砂。

3、受提管速度所限成桩速度慢

为保证桩体密实度和直径，拔管速度不能太快，这就影响成桩速度而且孔口冒浆量加大。

4、因孔口冒浆导致浆液浪费，造成旋喷桩造价太高

因孔底喷浆口细，加之浆液携带高压，孔口冒浆量势必增大，不仅浪费也造成现场环境污染。

二、深层搅拌桩帷幕

(一) 搅拌桩成桩机理

搅拌桩是通过有喷浆(粉)的钻头钻至预定土层，随钻头倒转提钻(孔口不出土)把浆液或干水泥与土体搅拌、固结成桩。由于桩机型号小，仅钻头部位有2~3片短螺旋，即使是多搅拌头，也是如此。

由于是搅拌成桩，系统压力仅保证浆液或干粉从钻头出口流出即可，因此泵压仅1.0~1.5mpa便可满足工艺要求。

(二)搅拌桩帷幕缺陷

1、因孔口不出土，桩身加灰量少，造成桩体强度低

由于搅拌头为短螺旋，孔口不出土，加灰量受限，一般为12-15%，若想提高加灰量只能复搅，因此在粘土层中桩体强度很难超过5mpa，砂层中也很难超过10mpa.

2、短螺旋钻头为平底型，根本无法穿越卵砾石层或入岩因锥形搅拌头不利于浆液或干粉流均匀搅拌于土体中，所以厂家的钻头都为平底，一旦遇卵砾石或岩石，甚至密实砂层，钻头便无法穿越，也就不能成桩，形不成止水帷幕，因此其应用大大受限。

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（责任编辑：中大编辑）

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