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【摘 要】 射水法建造地下连续墙技术为我国地下连续墙的施工开辟了一条新的途径。本文以湛江市广州湾时代广场基坑止水帷幕施工为案例，探讨了复杂地质条件下采用射水法建造地下连续墙作为止水帷幕的应用。
【关键词】 射水法；地下连续墙；施工工艺；质量控制；应用
前言
近年来，我国运用了较多的地下连续墙新工法作为软土层（粘性土、砂土以及冲填土等）基础和地下工程止水、防渗、承重、挡土的钢筋混凝土墙体结构，其发展日臻完善。地下连续墙具有强度、刚度大，防渗止水性能好，耐久，无噪声，震动小，成墙垂直精度高、施工布置灵活。其既可用作临时性施工围护措施，又可作永久性结构，既可独立受力，也可与后浇混凝土结构结合共同受力，适应地层范围广，可作为各种大型基坑支护及地下结构；造墙性价比高等显著优点。将该新技术应用于基坑工程可缩短工期，确保安全，有其特殊的意义。本文结合湛江市广州湾时代广场基坑工程中的射水法地下连续墙施工，研究探讨该项技术的施工工艺原理等一系列技术问题，为类似工程提供借鉴和参考。
1.工程应用
1.1 工程概况
广州湾时代广场基坑支护工程中搅拌桩+高压旋喷桩止水帷幕施工完成后，根据抽检结果发现旋喷桩上半部大部分胶结较好，进但入粘土层后水泥量偏少、胶结较差及水泥分布不均匀或间夹大小2～8cm粘土块，成型桩长达不到设计的深度等的施工缺陷，基坑施工的止水帷幕可能达不到理想的止水效果。
据钻探揭露，钻探深度范围内地基土层划分为13个工程地质层（亚层）：① 素填土分布于场地地表，层厚0.30～3.00m。② 粉砂顶板埋深0.30～3.00m，层厚0.70～4.80m。③中砂、粗砂顶板埋深2.50～5.20m，层厚2.20～10.30m。④ 粘土、粉质粘土顶板埋深5.60～12.00m，层厚0.50～5.75m。⑤ 中砂顶板埋深8.50～13.70m，层厚0.50～5.00m。⑥ 薄层状粘土顶板埋深8.50～15.60m，层厚21.80～40.80m。⑥-1 中砂、粗砂顶板埋深33.40～44.20m，层厚1.80～15.00m。⑦ 中砂、粗砂顶板埋深40.30～57.90m，层厚1.80～19.90m。⑧ 粘土、粉质粘土顶板埋深51.10～60.20m，层厚4.90～14.45m。⑨ 中砂、粗砂顶板埋深62.50～67.10m，层厚2.55～6.50m。⑩ 粘土顶板埋深64.70～71.80m，层厚4.10～15.50m。（11）中砂顶板埋深75.60～80.10m，层厚3.20～6.00m。（12）粘土、粉质粘土顶板埋深81.50～85.90m，层厚1.80～4.20m。⒀ 中砂、粗砂顶板埋深83.30～88.00m，层厚12.20～16.90m。场地地下水主要赋存于各松散土层孔隙内。钻探范围内赋存的地下水类型有潜水、承压水，潜水主要分布于浅层②、③、⑤层砂土中，水量较丰富，承压水分布于⑥层之下各层砂土中，水量丰富。地下水主要受大气降水渗入补给，以及地下水侧向迳流补给。野外勘察期间，于各钻孔测得混层稳定水位埋深为3.70～4.10m；水位受季节性影响。
针对本工程的实际施工情况和地质情况，为了使基坑的止水帷幕达到理想的止水效果，决定改用射水法建造地下混凝土连续墙对基坑周边的止水帷幕进行加固。混凝土防渗墙设于基坑周边混凝土搅拌桩外侧，设计墙厚220mm，分两个流水段进行施工，Ⅰ工序、Ⅱ工序间隔时间大于24小时，每个流水段长度2.6m，设计墙顶标高-6.0m，墙底标高为-18.0m。
射水法造墙机工作原理射水法造墙机利用高速泥浆水流来切割、破坏土层结构，成型器设置两条管道，采用水土混合回流，用管道将泥浆用高压水泵送入（正循环）槽底成型器喷嘴，再用抽浆管管道将槽底泥浆抽吸出孔槽（反循环）的方式清除槽内泥土渣。同时，利用卷扬机带动成型器上下往返运动进一步破坏土层、并由成型器下沿刀具切割、修整孔壁，形成具有一定规格尺寸的槽孔。槽孔由一定浓度的泥浆固壁。溢出或抽吸出与泥浆混合一起的土、砂、卵石，并流人沉淀池，待土、砂、卵石沉淀后，泥浆水循环使用。其施工工艺包括：槽段划分、泥浆制备和使用、成槽及清孔、钢筋笼制作及吊放、水下混凝土澆筑等，主要概括为造孔成槽和水下砼浇筑两大技术部分。造孔成槽主要包括破土、固壁（维持孔壁稳定）、出渣和槽孔的连接等四个关键要素。破土要根据土体强度确定水压力等指标，固壁则通过控制泥浆性能质量指标和水流流速来实现，出渣主要采用正、反循环两种方法来实现，槽孔的连接就是接缝连接。
本工程所选CSF-40射水成墙机，其成型器长度为2.60m，宽度0.22m，防渗墙采用跳槽施工。
2. 施工工艺原理及质量控制
2.1 槽段划分
地面清障后，按槽段间距进行测量放样。槽段划分结合目前配备的成型器长度、地下混凝土连续墙轴线长度、I工序和II工序槽孔间预留缝宽值进行确定。
2.2 泥浆制备
泥浆在地下连续墙射水造孔过程中起到护壁携渣、冷却机具和切土润滑等。作用根据地下混凝土连续墙所处位置的地质条件并结合前期降水井施工过程中的经验，在地下混凝土连续墙造孔过程中根据本地质情况拟定采用自然泥浆固壁，循环泥浆比重在1.15～1.25之间灵活调整，粘度18～25s，含砂量≤5%。
2.3 造孔
移机对中、定位找平：射水造墙机沿轨道就位、要求造槽机的机下定位指针对准槽孔标记线，紧固定位器，用千斤顶调平机架，调校造槽机平台水平并固定。精调成槽机导向架的垂直度，用水平尺横竖两方向测定气泡居中，以确保垂直度控制在0.3%以内。达到设计孔深后，冲洗孔底5～10分钟、清孔换浆；起钻后及时向槽孔内补满泥浆，以保证槽孔内水头压力，稳定孔壁。
2.4 水下混凝土浇筑
采用商品混凝土，混凝土强度等级为C20；商品砼加入缓凝剂，使砼初凝时间延长到6小时左右。按水下混凝土要求砼塌落度为16～22cm。商品混凝土在进场前，均通过检验合格后才能使用
①混凝土浇筑导管的铺设：混凝土浇筑导管采用Φ190mm的钢管，长度2.5m左右，在每套导管的上部和底管以上部位设置数节长度为0.3～1.0m的调节短管。导管接头采用圆形螺旋快速接头。导管安装前根据现场实际情况按规范要求进行进行配管设计，导管安装按照配管设计依次安装，槽段内布设1套导管，置于槽孔中间部位；混凝土开浇前，导管底口距槽底应控制200mm～300mm范围内。②混凝土浇注：混凝土由商品混凝土站生产、采用混凝土搅拌罐车运输至射水造墙机附近，将混凝土用混凝土泵输送至射水造墙机混凝土进槽口储料罐，采用导管法水下浇筑混凝土成墙。③浇筑过程的控制a.导管埋入混凝土内的深度保持在2～4m之间，以免泥浆进入导管内。b.槽孔内混凝土面保持均匀上升，高差控制在0.5m以内。每车混凝土浇注完测量一次混凝土面，在开始和结束阶段适当增加测量次数，根据每次测得的混凝土表面上升情况，填写浇筑记录，核对浇筑方量，指导导管拆卸。c.浇筑混凝土时，孔口设置盖板，防止混凝土散落到槽孔内。混凝土浇筑完毕后的顶面应用沙土进行填埋至地面。④墙体接缝处理：墙体接缝在II工序槽段间进行处理，采用安装在成型器侧面的专用喷嘴及刷子，冲刷、清洗Ⅰ工序槽板侧面的泥浆，以保证接缝可靠。进行II序槽孔施工时，打开成型器的侧向喷嘴，依靠侧向射流反复冲刷接头墙面；在成型器肩部对称安装一副钢丝刷，对接缝墙面进行刷洗，增强接缝处理效果。⑥混凝土墙体检测：采用超声波检测方法对混凝土墙整体性进行检测，抽检率为5%。本工程共埋设做10个槽段超声波管。
结束语
射水法建造的混凝土地下连续防渗墙具有施工速度快，墙的厚度薄，槽孔壁稳定好，防渗效果好，应用广泛等显著优点。在本工程射水法建造地下连续墙的施工过程中，克服了工程工期紧等困难，通过有效的施工组织管理和质量控制措施，保证接缝的质量，使地下连续墙成型的槽孔孔壁稳定，浇筑的混凝土墙面平整，垂直偏差小，整体防渗性能好，有效地遏制基坑开挖时出现涌水及流砂，使基坑施工安全得到保证。
【关键词】 射水法；地下连续墙；施工工艺；质量控制；应用
前言
近年来，我国运用了较多的地下连续墙新工法作为软土层（粘性土、砂土以及冲填土等）基础和地下工程止水、防渗、承重、挡土的钢筋混凝土墙体结构，其发展日臻完善。地下连续墙具有强度、刚度大，防渗止水性能好，耐久，无噪声，震动小，成墙垂直精度高、施工布置灵活。其既可用作临时性施工围护措施，又可作永久性结构，既可独立受力，也可与后浇混凝土结构结合共同受力，适应地层范围广，可作为各种大型基坑支护及地下结构；造墙性价比高等显著优点。将该新技术应用于基坑工程可缩短工期，确保安全，有其特殊的意义。本文结合湛江市广州湾时代广场基坑工程中的射水法地下连续墙施工，研究探讨该项技术的施工工艺原理等一系列技术问题，为类似工程提供借鉴和参考。
1.工程应用
1.1 工程概况
广州湾时代广场基坑支护工程中搅拌桩+高压旋喷桩止水帷幕施工完成后，根据抽检结果发现旋喷桩上半部大部分胶结较好，进但入粘土层后水泥量偏少、胶结较差及水泥分布不均匀或间夹大小2～8cm粘土块，成型桩长达不到设计的深度等的施工缺陷，基坑施工的止水帷幕可能达不到理想的止水效果。
据钻探揭露，钻探深度范围内地基土层划分为13个工程地质层（亚层）：① 素填土分布于场地地表，层厚0.30～3.00m。② 粉砂顶板埋深0.30～3.00m，层厚0.70～4.80m。③中砂、粗砂顶板埋深2.50～5.20m，层厚2.20～10.30m。④ 粘土、粉质粘土顶板埋深5.60～12.00m，层厚0.50～5.75m。⑤ 中砂顶板埋深8.50～13.70m，层厚0.50～5.00m。⑥ 薄层状粘土顶板埋深8.50～15.60m，层厚21.80～40.80m。⑥-1 中砂、粗砂顶板埋深33.40～44.20m，层厚1.80～15.00m。⑦ 中砂、粗砂顶板埋深40.30～57.90m，层厚1.80～19.90m。⑧ 粘土、粉质粘土顶板埋深51.10～60.20m，层厚4.90～14.45m。⑨ 中砂、粗砂顶板埋深62.50～67.10m，层厚2.55～6.50m。⑩ 粘土顶板埋深64.70～71.80m，层厚4.10～15.50m。（11）中砂顶板埋深75.60～80.10m，层厚3.20～6.00m。（12）粘土、粉质粘土顶板埋深81.50～85.90m，层厚1.80～4.20m。⒀ 中砂、粗砂顶板埋深83.30～88.00m，层厚12.20～16.90m。场地地下水主要赋存于各松散土层孔隙内。钻探范围内赋存的地下水类型有潜水、承压水，潜水主要分布于浅层②、③、⑤层砂土中，水量较丰富，承压水分布于⑥层之下各层砂土中，水量丰富。地下水主要受大气降水渗入补给，以及地下水侧向迳流补给。野外勘察期间，于各钻孔测得混层稳定水位埋深为3.70～4.10m；水位受季节性影响。
针对本工程的实际施工情况和地质情况，为了使基坑的止水帷幕达到理想的止水效果，决定改用射水法建造地下混凝土连续墙对基坑周边的止水帷幕进行加固。混凝土防渗墙设于基坑周边混凝土搅拌桩外侧，设计墙厚220mm，分两个流水段进行施工，Ⅰ工序、Ⅱ工序间隔时间大于24小时，每个流水段长度2.6m，设计墙顶标高-6.0m，墙底标高为-18.0m。
射水法造墙机工作原理射水法造墙机利用高速泥浆水流来切割、破坏土层结构，成型器设置两条管道，采用水土混合回流，用管道将泥浆用高压水泵送入（正循环）槽底成型器喷嘴，再用抽浆管管道将槽底泥浆抽吸出孔槽（反循环）的方式清除槽内泥土渣。同时，利用卷扬机带动成型器上下往返运动进一步破坏土层、并由成型器下沿刀具切割、修整孔壁，形成具有一定规格尺寸的槽孔。槽孔由一定浓度的泥浆固壁。溢出或抽吸出与泥浆混合一起的土、砂、卵石，并流人沉淀池，待土、砂、卵石沉淀后，泥浆水循环使用。其施工工艺包括：槽段划分、泥浆制备和使用、成槽及清孔、钢筋笼制作及吊放、水下混凝土澆筑等，主要概括为造孔成槽和水下砼浇筑两大技术部分。造孔成槽主要包括破土、固壁（维持孔壁稳定）、出渣和槽孔的连接等四个关键要素。破土要根据土体强度确定水压力等指标，固壁则通过控制泥浆性能质量指标和水流流速来实现，出渣主要采用正、反循环两种方法来实现，槽孔的连接就是接缝连接。
本工程所选CSF-40射水成墙机，其成型器长度为2.60m，宽度0.22m，防渗墙采用跳槽施工。
2. 施工工艺原理及质量控制
2.1 槽段划分
地面清障后，按槽段间距进行测量放样。槽段划分结合目前配备的成型器长度、地下混凝土连续墙轴线长度、I工序和II工序槽孔间预留缝宽值进行确定。
2.2 泥浆制备
泥浆在地下连续墙射水造孔过程中起到护壁携渣、冷却机具和切土润滑等。作用根据地下混凝土连续墙所处位置的地质条件并结合前期降水井施工过程中的经验，在地下混凝土连续墙造孔过程中根据本地质情况拟定采用自然泥浆固壁，循环泥浆比重在1.15～1.25之间灵活调整，粘度18～25s，含砂量≤5%。
2.3 造孔
移机对中、定位找平：射水造墙机沿轨道就位、要求造槽机的机下定位指针对准槽孔标记线，紧固定位器，用千斤顶调平机架，调校造槽机平台水平并固定。精调成槽机导向架的垂直度，用水平尺横竖两方向测定气泡居中，以确保垂直度控制在0.3%以内。达到设计孔深后，冲洗孔底5～10分钟、清孔换浆；起钻后及时向槽孔内补满泥浆，以保证槽孔内水头压力，稳定孔壁。
2.4 水下混凝土浇筑
采用商品混凝土，混凝土强度等级为C20；商品砼加入缓凝剂，使砼初凝时间延长到6小时左右。按水下混凝土要求砼塌落度为16～22cm。商品混凝土在进场前，均通过检验合格后才能使用
①混凝土浇筑导管的铺设：混凝土浇筑导管采用Φ190mm的钢管，长度2.5m左右，在每套导管的上部和底管以上部位设置数节长度为0.3～1.0m的调节短管。导管接头采用圆形螺旋快速接头。导管安装前根据现场实际情况按规范要求进行进行配管设计，导管安装按照配管设计依次安装，槽段内布设1套导管，置于槽孔中间部位；混凝土开浇前，导管底口距槽底应控制200mm～300mm范围内。②混凝土浇注：混凝土由商品混凝土站生产、采用混凝土搅拌罐车运输至射水造墙机附近，将混凝土用混凝土泵输送至射水造墙机混凝土进槽口储料罐，采用导管法水下浇筑混凝土成墙。③浇筑过程的控制a.导管埋入混凝土内的深度保持在2～4m之间，以免泥浆进入导管内。b.槽孔内混凝土面保持均匀上升，高差控制在0.5m以内。每车混凝土浇注完测量一次混凝土面，在开始和结束阶段适当增加测量次数，根据每次测得的混凝土表面上升情况，填写浇筑记录，核对浇筑方量，指导导管拆卸。c.浇筑混凝土时，孔口设置盖板，防止混凝土散落到槽孔内。混凝土浇筑完毕后的顶面应用沙土进行填埋至地面。④墙体接缝处理：墙体接缝在II工序槽段间进行处理，采用安装在成型器侧面的专用喷嘴及刷子，冲刷、清洗Ⅰ工序槽板侧面的泥浆，以保证接缝可靠。进行II序槽孔施工时，打开成型器的侧向喷嘴，依靠侧向射流反复冲刷接头墙面；在成型器肩部对称安装一副钢丝刷，对接缝墙面进行刷洗，增强接缝处理效果。⑥混凝土墙体检测：采用超声波检测方法对混凝土墙整体性进行检测，抽检率为5%。本工程共埋设做10个槽段超声波管。
结束语
射水法建造的混凝土地下连续防渗墙具有施工速度快，墙的厚度薄，槽孔壁稳定好，防渗效果好，应用广泛等显著优点。在本工程射水法建造地下连续墙的施工过程中，克服了工程工期紧等困难，通过有效的施工组织管理和质量控制措施，保证接缝的质量，使地下连续墙成型的槽孔孔壁稳定，浇筑的混凝土墙面平整，垂直偏差小，整体防渗性能好，有效地遏制基坑开挖时出现涌水及流砂，使基坑施工安全得到保证。