工程概况
河南煤业化工集团科技研发中心项目，位于开封新区郑开大道北、第一大街与第三大街之间。工程基坑大致呈长方形，平面尺寸475m×120m，基坑深度为9.8m-15.3m，因基坑底标高不同，坑底局部高差7.5m、4.0m。
二、工程地质和水文条件
根据岩土工程勘察报告，场地范围内地质条件依次为：
（1）细砂：平均层顶高程0.03，平均层厚2.26m。黄褐色，松散-稍密，湿-饱和。
（2）粉土：平均层顶高程-2.23，平均层厚1.20m。黄褐色-灰褐色，稍密，很湿。夹有铁质斑纹等，干强度低，韧性低，无光泽，摇震反应迅速。
（3）粉质粘土：平均层顶高程-3.41，平均层厚1.65m。灰褐色，流-软塑状。偶见碎砖瓦块及腐植质等，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。局部夹稍密状态的粉土薄层或透镜体。
（4）粉土：平均层顶高程-5.06；层厚0.40-2.10m，平均层厚1.14m。黄褐色，中密为主，湿。砂感，较纯净，干强度低，韧性低，无光泽，摇震反应迅速。
（5）粉质粘土：平均层顶高程-6.20，平均层厚1.94m。棕红色-黄褐色，软塑状。切面光滑，干强度中等，韧性中等。
（6）粉土：平均层顶高程-8.14，平均层厚1.96m。黄褐色，稍-中密，湿。较纯净，干强度低，韧性低，无光泽，摇震反应迅速。
（7）粉土：平均层顶高程-10.10，平均层厚1.98m。灰褐色，稍密，很湿。见少量碎砖块、瓷块等，稍粘，干强度低，韧性低，无光泽，摇震反应迅速。
（8）粉质粘土：平均层顶高程-12.07，平均层厚2.01m。灰褐色为主，局部灰黑色，软塑状。含腐植质、螺壳碎片等，干强度中等，韧性中等，切面光滑。
（9）粉质粘土：平均层顶高程-14.10，平均层厚1.68m。黄褐色-棕黄色，可塑状。夹有铁锈斑纹及钙质结核和螺壳碎片等，干强度中等，韧性中等，切面稍光滑。
（10）粉土：平均层顶高程-15.60，平均层厚1.73m。黄褐色，中密，湿。含铁质斑纹及少量钙质结核等，干强度低，韧性低，无光泽，摇震反应较迅速。
初见地下水位埋深1.0m左右，稳定地下水位埋深2.5m左右，属第四系松散岩类孔隙潜水，地下水的补给主要为大气降水，水位随季节有一定波动，年变化幅度1.0m-2.0m。
三、止水帷幕设计
本基坑分区段采用桩锚联合支护，基坑西侧较浅部位采用桩径700mm钻孔灌注桩，桩间距1600mm，其余部位采用直径900mm的钻孔灌注桩，桩间距1500mm。
考虑场地地层岩性，地下水位高程及支护形式，本工程止水帷幕设计方案如下：
高压摆喷桩用在两根支护桩间布孔，成型后为半圆形，直径1200mm，与支护桩咬合。桩长10.5-12米，总桩数约779根，桩顶标高为-7.20米；
注浆材料采用PC32.5号水泥，水灰比控制在1.5：1，注浆水泥总用量为380Kg/m。
四、工艺流程及施工参数
1.工艺流程
平整场地、测量放线→开挖道沟→桩机就位→钻孔至设计标高→摆喷注浆→摆喷结束成桩→返浆回灌→冲洗。
2.施工工艺参数
针对本工程的试喷情况，结合以往同地层的施工经验，本工程采
用如下参数：水压34-36MPa，流量75L/min；空气压力0.5～0.7MPa，流量800～1200L/min；水泥浆压力0.2～1.0MPa，流量60-80L/min，比重1.5～1.7g/cm3；提升速度10～14cm/min；摆动速度10～14r/min。
五、施工方法
根据现场实际情况、电力条件，本工程组织4台止水帷幕钻机分段施工。
1.平整场地、测量放线
施工前先进行场地平整，以确保钻机平稳及成桩质量。由测量员按设计图纸要求，在施工场地测量，确定每根摆喷桩的位置。
2.开挖道沟
沿支护桩边线开挖一条排浆沟，排浆沟根据施工实际要求设定，一般为宽0.8m，深0.5m。道沟长度根据施工进度分段进行。
3.地质钻机就位
将钻机移到测定的桩位上，使钻头对准桩位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，以确保摆喷桩位不偏离中心线。桩机就位后，进行垂直度校正，保证垂直度误差不超过1%。
4.钻进成孔
（1）在已布设的孔位上进行造孔，孔位偏差不大于5cm；开钻前用水平尺调平钻机，每钻进5米测量钻机水平一次。
（2）钻孔采用湿钻，钻孔直径＞Φ110mm；
（3）实际孔深应大于设计孔深0.3m。
5.拌制水泥浆
水泥浆液的水灰比控制在1.5：1，水泥搅拌时间不少于3分钟，滤浆后倒入集料池中，随后不断的搅拌，防止水泥离析。
6.喷射注浆
旋喷桩机移机就位后垫牢底座并将喷灌钻杆（注浆管）调整至垂直位置，下放钻杆至设计深度。准备就绪后钻机机台给泵送站发出指示，首先泵送高压水射流同时开启空压机输送气流，接着开始泵送浆液，等浆液泵送至旋喷钻机孔底位置后开始提钻，水压、浆压、气压、钻杆的提升速度及旋转速度严格按设计及工艺标准执行，每次钻杆接卸或停止喷灌，恢复喷灌时应搭接≥0.5m，孔底及孔口还应复喷以保证桩身完整。
第一次喷射结束后，将注浆管下至基坑底0.5m，不喷射水，仅喷射水泥浆和高压气体，以20cm/min的速度提升，自下而上进行复喷。以增加止水帷幕强度。
7.清洗
喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆，通常将浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管以及软管内的浆液全部排除。摆喷注浆产生的废浆，排至废浆池硬化后及时外运。
质量保证措施
1.建立高效、有序的现场指挥机构，严格按施工设计图纸、施工规范进行施工，科学管理，确保施工质量。
2.施工班前进行设备检查，确保设备工况正常，当设备不正常时禁止施工作业。
3.摆喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于0.5%，桩心偏差不大于3cm。
4.土质情况、喷注压力、提升与旋转速度对成桩质量有较大的影响，当土体粘性较大时，要及时注意调控，加大注浆压力、使用大直径喷嘴、加大流量、降低提升速度或进行复喷，确保桩径。
5.水泥采用标号P.C32.5号水泥，施工现场应做好水泥材料的防雨、防潮，发现变质、结硬的水泥不得使用，摆喷过程中，搅拌时间超过8个小时的水泥浆液不得使用。
6.摆喷施工时，应先喷浆，而后才旋转和提升摆喷钻杆。在摆喷过程中，如因机械故障中断摆喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新摆喷。
六、效果检查
目前，该工程已经进行筏板施工，止水帷幕桩强度达到设计要求，与支护桩咬合良好。止水效果完全满足施工要求。
七、结束语
三管法高压摆喷钻机可以根据喷嘴的角度，产生不同的桩型，灵活性强。在深基坑止水帷幕中具有广泛的适应性。止水帷幕作为支护、降水工程的一部分，是本工程的重点和难点所在。三管法摆喷桩在本工程中克服克服丰富地下水影响，在粉质粘土层和砂层成功运用，也将为今后的类似工程的施工起到一定的借鉴作用。
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