摘要：介紹蚌埠朝陽(yáng)路淮河公路大橋水中主墩在硬性粘土和砂層、亞砂土層中，利用單壁鋼圍堰結合高壓旋噴樁成功地完成了深水低樁承臺施工，使高壓旋噴樁應用范圍得到了進(jìn)一步發(fā)展，也創(chuàng )造了深水低樁承臺施工新工法，是項值得推廣和應用的新技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：旋噴樁    低樁承臺    應用

　　1、前言

　　深水低樁承臺施工常規方法一般采用單、雙壁鋼圍堰下沉到標高后進(jìn)行砼封底施工，而針對蚌埠朝陽(yáng)路淮河公路大橋主墩河床表層地質(zhì)為硬性粘土，而承臺底座落在砂層和亞砂土透水層中，若使圍堰下沉到設計標高就顯得復雜且困難。結合岸上堤防用高壓旋噴樁不僅止水、而且可支護的原理，大膽應用到深水中，使圍堰與高壓旋噴樁有機地結合，不僅解決了圍堰下沉穿過(guò)較厚堅硬性粘土層的難度，同時(shí)也克服了承臺開(kāi)挖到砂層、亞砂土層中止水、支護的難題。本文著(zhù)重介紹高壓旋噴樁垂直帷幕止水、支護在深水低樁承臺施工中的應用。

　　2、工程概況

　　蚌埠朝陽(yáng)路淮河公路大橋是跨越淮河的一座公路特大橋，全長(cháng)1730m，雙線(xiàn)四車(chē)道，主跨采用140m預應力鋼筋砼連續剛構，主墩位于淮河之中，基礎采用14φ2.0m鉆孔嵌巖柱樁，低樁承臺，施工水深4~6m，其結構形式如圖一所示。

　�。�1）工程地質(zhì)

　　該墩地質(zhì)從河床面由上而下依次為：

　�。╝）堅硬性粘土層：承載力260Kpa，層厚2~4m，極限摩阻力60Kpa.

　�。╞）亞砂土、砂層：圍堰2／3周長(cháng)處為砂層，其承載力80Kpa.層厚2.2m.其余為亞砂土層，呈軟塑狀態(tài)，平均厚1.5m，標貫13擊，承載力180Kpa.

　�。╟）硬塑亞粘土層：平均厚5.75m，標貫13擊，承載力220Kpa.

　�。╠）以下為亞砂土層和巖層。

　　具體地質(zhì)布置如圖一所示

　�。�2）地下水

　　主墩處在淮河水中，所揭露的粘性土均為不透水土層，只有砂層、亞砂土層為透水層，該透水層與淮河水構成互補關(guān)系。

　　2、 施工方案

　�。�1）圍堰選用

　　圍堰采用底節雙壁鋼圍堰，其余為單壁鋼圍堰，直徑φ外＝26.6m，內徑為25m，高16m，自重237t.考慮圍堰自重輕，采用內取土加壓重法克服外側巨大的摩阻力下沉圍堰比較困難。根據地質(zhì)圍堰施工采取下沉1.5m~2.0m，然后采用高壓旋噴樁垂直帷幕支護、止水，進(jìn)行承臺施工。

　�。�2）高壓旋噴樁設計

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　　根據設計，沿圍堰外側亞砂土層區域布設兩排樁，砂層區域布設三排樁，樁距圍堰邊0.1m，樁間距為501mm，樁長(cháng)9.0m，樁徑0.7m，樁尖進(jìn)入硬塑亞粘土中大于1m，具體布設見(jiàn)圖二，計算模型見(jiàn)圖三、四。

　　經(jīng)過(guò)計算，其受力均符合要求。

　�、诟邏盒龂姌妒┕�機理

　　鉆機采用XPZ－50型單管高壓旋噴樁，BWT100／30高壓注漿泵機，當鉆機鉆到設計標高后，用高壓旋噴機把安有水平噴嘴的注漿管下到孔底，利用高壓設備使噴嘴以20Mpa的壓力把漿液噴射出去，沖擊切割土體，并與土體攪拌混合，隨著(zhù)注漿管的旋轉和提升而形成圓柱體樁體，漿與土體經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)反應，固結成樁，從而達到支護、止水的作用。

　�、墼O計要求

　　高壓旋噴樁帷幕部位砂層、亞砂層土滲透系數K≤1x10-7㎝/s，樁體抗壓強度取3Mpa.

　　4、施工工藝流程

　�。�1）工藝流程

　　鉆機就位→引孔（擴孔）到設計標高→封堵垂向噴嘴→攪漿→由下向上旋噴作業(yè)到設計頂→沖洗→移位。

　�。�2）施工順序

　　先打試樁2~3根，了解施工工藝及旋噴效果，最后確定施工參數。再進(jìn)行旋噴樁的施工，施工時(shí)應先施工內排樁，后施工外排樁，為確保樁與樁間能很好地咬合，宜采用打一跳一法，且間隔時(shí)間應大于36小時(shí)。

　�。�3）施工參數選擇

　　泵壓：20Mpa

　　噴嘴直徑及數量：2.3mmx1~2.4mmx1

　　流量：37~40L/min

　　鉆桿升速：粘性土30㎝／min

　          　砂性土15㎝／min

　　鉆桿轉速：粘性土30r／min

　          　砂性土15r／min

　　水灰比：1.1~1.2

　　水泥：普32.5，每米水泥用量125Kg/m

　　附加劑：氯化鈉1.5%，三乙醇胺0.03%或水玻璃1.5%，水玻璃模數2.4~3.4，濃度30～40波美度。

　　注意：三乙醇胺與水玻璃不能共同使用，否則會(huì )發(fā)生化學(xué)反應。

　　5、小結

　　2001年8月～9月在蚌埠朝陽(yáng)路淮河公路大橋主墩上首次使用并取得了良好的效果，通過(guò)承臺開(kāi)挖來(lái)看，支護、止水均達到設計要求，承臺開(kāi)挖由一般的水中取土變?yōu)槿斯ね谕�，不僅大大節約了時(shí)間（5000m3土僅用了15天），而且解決了圍堰在堅硬性粘土層下沉的難點(diǎn)，在以后同類(lèi)型結構施工中，圍堰設計尚可優(yōu)化，以便創(chuàng )造更好的經(jīng)濟效益，是一項值得推廣的新技術(shù)。但美中不足之處，在于旋噴樁施工中，樁的垂直度精度必須控制在1‰以?xún)�，引孔孔位誤差小于5cm，才能保證樁間的咬合，否則會(huì )引起滲水，給施工控制帶來(lái)難度。