水泥搅拌桩在深基坑施工技术中的应用论文_金陈伟, 陈茂峻

水泥搅拌桩在深基坑施工技术中的应用论文_金陈伟, 陈茂峻

1.杭州鼎业建筑工程有限公司 浙江杭州 310023;

2.浙江功业建设有限公司 浙江杭州 310000

摘要:随着人们生活水平不断提高,城市的住宅设施也在日益剧增,水泥搅拌桩跟以往施工方法对比,有着施工产本偏低、无振动、周围环境影响较小,施工工艺便捷等优势。水泥土的渗透系数较小,一般接近或小于l0-7~cm/s,即可以使用做止水帷幕、挡土等取得明显效果,同时改善深基坑边坡的稳定性以及抗渗性能的优点,由于基坑围护施工遇到困难与重点,考虑到要充分考虑施工机械在开挖过程中,坑中坑周边水泥搅拌桩和管桩等保证不受任何损坏,防止坑边水泥搅拌桩剪切破坏,解决了施工困难、搅拌不均匀、止水效果不良的问题。

关键词:单轴水泥搅拌桩;基坑支护;检验方法;施工技术

1、工程案例

工程位于杭州市临平运河街道规划新潭路北侧,场地黄海高程约3.00米(相对标高-1.70米)。余政储出(2013)32#地块一期Ⅱ标(1-3#、7-9#楼及裙房)工程建筑层数:地上24-30层,地下一层,共有6幢高层住宅,建筑高度73.600-91.300米(地面至屋顶檐口),总建筑面积为99562 平方米。基坑北面为小区多层住宅,基坑西面为同期Ⅰ标段工程。基坑东南角为施工出入口,基坑东面为河道,土方开挖前自然地坪高程平均为3.00m(相对标高-1.70米)。工程桩采用Φ600预制桩,主楼Φ600管桩602根、地下室Φ600管桩 363根,工程桩有效桩长主楼52-53米,地下室管桩有效长均为53米。

2、基坑难点与重点

工程基坑围护施工重点主要是水泥搅拌桩施工质量控制,施工时要确保水泥搅拌桩施工连续性,正确控制水泥搅拌桩钻杆提升速度,严格按施工图示及规范要求控制水泥搅拌桩水泥用量及外加剂掺量等。

1)工程土方挖运施工重点,主要针对第四阶段土方挖运。在第四阶段土方挖运过程中,要正确设置好运土路线,回车场地,安排能适合基坑土方开挖对口挖机型号进场,利用挖机臂幅回转距离,合理安排修土人员穿插,严格控制好基坑底地梁、承台、集水坑、电梯井等平面尺寸和坑底标高。

2)基坑土方挖运难点在于,电梯井(坑中坑)土方挖运,坑中坑位置位于基坑北侧边。坑中坑挖土时小型挖土机械位置设置必须正确,要充分考虑施工机械在开挖过程中,坑中坑周边水泥搅拌桩和管桩等保证不受任何损坏。为防止坑边水泥搅拌桩剪切破坏,在机械开挖时,必须离水泥搅拌桩外侧300MM以上土方进行人工修土。坑中坑人工修正土方,由塔吊配合运输。

3、基坑围护设计择选

工程基坑开挖深度为4.10~5.00米(地下室集水坑位置),采用自然放坡、排桩+角撑支护、复合土钉墙支护相结合的支护形式。基坑北侧采用一排钻孔灌注桩、双排Φ600@450单轴水泥搅拌桩,加Φ48*3.0钢管间距1350mm长度12000mm锚杆,面层挂网Φ6.5@200喷砼C20厚50mm。东侧采用双排Φ600@450单轴水泥搅拌桩,加3排Φ48*3.0钢管间距1350mm锚杆,面层挂网Φ6.5@200喷砼C20厚50mm。南侧采用水泥桩加搅拌式锚杆围护。其中在1#楼东北角、D-49~D-49/D-S2~D-R2设置支撑梁角撑。坑中坑支护为两排直径600的单轴搅拌桩套打,幅间搭接150,距离坑中坑砖胎膜外700为单轴搅拌桩的边线。单轴桩从底板底往下6米,空搅2.5米。在单轴搅拌桩施工完成15天后坑中坑开始开挖。

3.1基坑降水方案

第一:在挖土前15日,在基坑内设备3只深坑,设置于塔吊基础边,深坑深6米,在塔吊基础施工时设置。在开挖过程前,主要是排干基坑内原有地表水。在开挖过程中,视现场地表水实际情况,设置若干个明排集水井。

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第二:土方开挖过程中,地表水采用明排引进集水井排水,在基坑开挖施工时,在坑内每隔20米设集水井一个,比坑底开挖面深约1米,为防止基坑坍塌将水泵埋掉,可在积水坑内放置外包铁丝网的钢筋笼,钢筋笼周围用碎石填塞,水泵放到钢筋笼内进行抽水。基坑成形后,在基坑内部设置纵横向排水沟,每隔若干平方米内设置集水井,做好基坑内的雨污水的有组织排放。

第三:基坑顶表面排水在基坑四周设400宽400深排水沟环形连通,基坑顶每隔20米设置一只600*600*1000(H)集水坑,出土位置道路底部用Φ250铁管连通排水,排水沟出水位置设置东南角贴近河道位置,经沉淀池后,排入市政管网。基坑排水项目部固定5人(其中一人为专业电工)进行每天24小时轮班作业,确保基坑排水畅顺。

3.2单轴水泥搅拌桩施工

水泥搅拌桩施工工艺及部署:根据现场实际情况水泥搅拌桩先于围护桩施工,现场设2台单轴水泥搅拌桩机,先施工9#楼坑中坑水泥搅拌桩,再由9#楼西侧先开始施工,向东施工。北侧施工由西向东开始,东侧水泥搅拌完成后施工。水泥搅拌桩机于10月1日进场,10月10日开始施工,连续施工,每天不小于16根,如间隔时间超过8小时,在连接外侧增补3个水泥搅拌桩。水泥搅拌桩施工应坚持顺序推进的原则。搅拌桩施工应有连续性,不得出现24小时施工冷缝(施工组织设计预留除外),如因特殊原因出现施工冷缝,则需补强并在图纸及现标明位置,以便最后统一考虑加强方案,超过48小时须在接头旁加桩补强。水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于0.8MPa时方可开挖基坑。相邻桩施工间歇时间不应超过12小时,否则应采取补救措施。若遇到障碍无法成桩时,应及时上报设计及监理,征得同意及时在边上补桩,绕过障碍,以保证水泥搅拌桩的完整性。为确保水泥搅拌桩的成桩质量,施工前应查明并清除浅层障碍物,回填粘土并压实。水泥搅拌桩水泥用量每米按公斤控制,土体容重按1800Kg/m3计算。

3.3水泥搅拌桩的检验方法

1)轻便触探法成桩,7天可采用轻便能探法检验桩体质量。用轻便触探器所带勺钻,在桩体中心钻孔取样,观察颜色是否一致,检查小型土搅拌均匀程度、根据轻便触探击数与水泥土强度的关系,检查桩体强度能否达到设计要求,轻便能探法的深度一般不大于4m;

2)钻芯取样法,对竖向承载的水泥搅拌桩在90天后、横向承载的水泥搅拌桩在28天后,用钻芯取样的方法检查桩体完整性,搅拌均匀程度,桩体强度、桩体垂直度。钻芯取样频率为1%~1.5%。

4、基坑工程监测

围护工程开挖深度、面积均较大,基坑周围有地下管道及建筑物要保护,因此除进行安全可靠的围护体系设计、严格按施工规范施工外,尚应进行现场监测,作到信息化施工。基坑围护体系随着开挖深度增加必然会产生侧向变位,关键是侧向变位的发展趋势如何。一般围护体系的破坏都是有预兆的,因而进行严密的基坑开挖监测非常重要。通过监测可及时了解围护体系的受力状况,对设计参数进行反分析,以调整施工参数,指导下步施工,遇异情可及时采取措施。应该说,基坑开挖监测是保证基坑安全的一个重要的措施。

5、结束语

水泥土墙(水泥搅拌桩)支护方法进行基坑支护,取得了显著的效果,证明了其在深基坑支护中具有工程造价低、工期短、止水帷幕、挡土等取得明显效果。同时改善深基坑边坡的稳定性以及抗渗性能的优点,由于基坑围护施工遇到困难与重点,考虑到要充分考虑施工机械在开挖过程中,坑中坑周边水泥搅拌桩和管桩等保证不受任何损坏,防止坑边水泥搅拌桩剪切破坏,解决了施工困难、搅拌不均匀、止水效果不良的问题。

参考文献:

[1]杨光,梁洪志.水泥搅拌桩在深基坑支护及止水中的应用[J].西部探矿工程,2012,24(6):56-58

[2]罗本韬,深层水泥搅拌桩施工质量控制措施[J].安徽建筑,2012(4):92-93

[3]浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1096-2014)。

论文作者:金陈伟, 陈茂峻

论文发表刊物:《基层建设》2016年1期

论文发表时间:2016/5/13

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