勁性水泥土攪拌樁法基坑圍護(hù)應(yīng)用實例

【摘 要】勁性水泥土攪拌樁法圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點主要為：可更貼近建筑紅線施工；施工不擾動鄰近土體，不會產(chǎn)生鄰近地面下沉、房屋傾斜、道路裂損及地下設(shè)施移位等危害；低振動、低噪聲、對周圍環(huán)境影響小；構(gòu)造簡單，施工速度快，可大幅縮短工期；廢土外運量遠(yuǎn)比其他工法為少，消除泥漿污染公害，促進(jìn)城市文明建設(shè)；結(jié)構(gòu)強度可靠，擋土防滲性能好，不必另設(shè)擋水帷幕，可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑；凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可使用，特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層；此工法在一定條件下可代替地下連續(xù)墻，在費用上可以采取一定施工措施成功回收H型鋼等受拉材料，大大低于地下連續(xù)墻，因而具有較大發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】勁性水泥土攪拌樁；基坑圍護(hù)；工程實例

1.勁性水泥土攪拌樁法簡介

隨著近年來我國城市建設(shè)規(guī)模日益擴大，高層建筑和大型地下室的建設(shè)量也不斷增多，型鋼水泥土攪拌復(fù)合樁—SMW（Soil Mixing Wall）圍護(hù)體系因其在處理復(fù)雜地形及深基坑圍護(hù)方面的顯著優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用。該工法是以多軸型鉆掘攪拌機在現(xiàn)場向一定深度進(jìn)行鉆掘，同時在鉆頭處噴出水泥系強化劑而與地基土反復(fù)混合攪拌，在各施工單元之間則采取重疊搭接施工，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補強材，至水泥結(jié)硬，便形成一道具有一定強度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下墻體，利用該墻體直接作為擋土和止水結(jié)構(gòu)。其主要特點是構(gòu)造簡單，止水性能好，工期短，造價低，環(huán)境污染小，特別適合城市中的深基坑工程。

2.工程概況

某建筑項目位于該市老城區(qū)，總用地面積約為18791m2。項目由一幢26層高層綜合樓（1#樓）、三幢9～11層高層住宅（2#、5#、6#樓）、兩幢低層住宅（3#、4#）、一幢兩層物業(yè)用房（7#樓）和一幢三層商業(yè)用房（8#樓）組成，總建筑面積53922.58m2（含地下室10994.06m2）。因地處老城區(qū)，整個用地被城市干道和周邊住宅小區(qū)所包圍，同時項目為了考慮充分利用紅線內(nèi)面積和配置地下停車位的要求，將地下室面積在合理的范圍內(nèi)盡量做到最大化。隨之而來，整個基坑與周邊小區(qū)建筑的防護(hù)距離就相當(dāng)有限，加上建設(shè)用地窄小，且?guī)缀醵急坏叵率艺紦?jù)，給基坑開挖帶來了一定的困難。

3.設(shè)計方案

本工程±0.000m相當(dāng)于黃海高程4.900m，場地自然地坪平均標(biāo)高為-0.900m（即黃標(biāo)4.000m）。工程基坑1#樓地下室底板標(biāo)高分別為-5.45～-9.25，基坑開挖深度為5.15m～11.950m。

根據(jù)勘察報告可知，基坑開挖范圍內(nèi)的土層主要為粉質(zhì)粘土和粉土層，地下水水位埋藏較淺，勘探期間測得的地下水位埋深為0.20～1.50m，地下水淺部屬孔隙潛水，其變化受大氣降水等影響。

本基坑采用勁性水泥土攪拌樁法圍護(hù)結(jié)構(gòu)護(hù)壁兼做止水帷幕，邊坡結(jié)構(gòu)為一排三軸水泥土攪拌樁A650@450（內(nèi)插型鋼）和A850@600（內(nèi)插型鋼），水泥摻量為22%，插入型鋼為H500×300×11×18和H700×300×13×24，進(jìn)行“隔一插一”、“隔一插二”、“滿插型鋼”三種工序。

4.施工控制

4.1勁性水泥土攪拌樁法圍護(hù)樁施工

（1）測量放線：根據(jù)坐標(biāo)基準(zhǔn)（控制）點，按照基坑支護(hù)設(shè)計圖進(jìn)行放樣定位及工程引測工作，并做好永久點及臨時點標(biāo)志。

（2）開挖溝槽：根據(jù)基坑圍護(hù)內(nèi)邊控制線，用挖掘機開挖1.00m×1.20m溝槽，并清除地下3米以上的障礙物，開挖溝槽余土應(yīng)及時處理，以保證勁性水泥土攪拌樁法正常施工。

4.2型鋼加工制作

型鋼的加工制作首先必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工驗收規(guī)范》（GB50205-2001）的要求；考慮作為臨時結(jié)構(gòu)，尚須符合以下要求：

（1）焊接H型鋼截面高度300mm的公差下限為-5mm。

（2）翼緣傾斜允差在規(guī)范之外增加2mm。

（3）加工采用手工焊，角焊縫高度為6mm；現(xiàn)場對接焊縫必須開剖口焊透；全部焊縫質(zhì)量等級均須達(dá)到三級。

4.3涂刷減摩劑

（1）減摩劑重量配合比為氧化石蠟：陽離子乳化劑：OP：助乳劑：防銹劑：水=15：1.3：0.8：2：2：65。

（2）清除H型鋼表面的污垢及鐵銹。

（3）減摩劑必須用電熱棒加熱至完全熔化，用攪棒攪拌時感覺厚薄均勻，才能涂敷于H型鋼上，否則涂層不均勻，易剝落。

（4）如遇雨天，型鋼表面潮濕，先用抹布擦干其表面后涂刷減摩劑。不可以在潮濕表面上直接涂刷，否則將剝落。

（5）如H型鋼在表面鐵銹清除后不立即涂減摩劑，須在以后涂料施工前抹去表面灰塵。

（6）型鋼表面涂上涂層后，一旦發(fā)現(xiàn)涂層開裂、剝落，必須將其鏟除，重新涂刷減摩劑。

4.4插入型鋼

攪拌樁施工完畢后，吊機應(yīng)立即就位，準(zhǔn)備吊放H型鋼。

H型鋼使用前，在距其頂端25cm處開一個中心圓孔，孔徑約8cm，并在此處型鋼兩面加焊兩塊各厚1cm的加強板，其規(guī)格為700mm×300mm、500mm×300mm，中心開孔與型鋼上孔對齊。

根據(jù)高程控制點，用水準(zhǔn)儀引放到定位型鋼上，根據(jù)定位型鋼與H型鋼頂標(biāo)高的高度差（H型鋼樁頂標(biāo)高-1.40m和-0.40m兩種），可在型鋼兩腹板處外側(cè)焊好吊筋（12線材）。

誤差控制：

（1）安裝好吊具及固定鉤，然后用25噸以上吊機起吊H型鋼，用線錘校核其垂直度。

（2）在溝槽定位型鋼上設(shè)H型鋼定位卡，固定插入型鋼平面位置，型鋼定位卡必須牢固、水平，然后將H型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內(nèi)，采用線錘控制垂直度。

（3）H型鋼下插至設(shè)計深度后，用槽鋼穿過吊筋將其擱置在定位型鋼上，待水泥土攪拌樁達(dá)到一定硬化時間后，將吊筋及溝槽定位型鋼撤除。

（4）若H型鋼插放達(dá)不到設(shè)計標(biāo)高時，則重復(fù)提升下插使其達(dá)到設(shè)計標(biāo)高，此過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。

4.5型鋼拔除

地下室結(jié)構(gòu)結(jié)頂且回填土完成后，開始拔除H型鋼。采用專用夾具及千斤頂以冠梁為支座，起拔回收H型鋼。H型鋼拔出后及時對樁體內(nèi)部空隙按設(shè)計要求注入水灰比不大于1：2的水泥漿進(jìn)行填充，來控制土體變形。

4.6報表記錄

施工過程中由專人負(fù)責(zé)記錄，記錄要求詳細(xì)、真實、準(zhǔn)確。每天要求做一組試塊，試樣宜取自最后一次攪拌頭提升出來的附于鉆頭邊的水泥土，試塊制作好后進(jìn)行編號、記錄、養(yǎng)護(hù)，到齡期后由監(jiān)理單位隨機抽取幾組送實驗室做抗壓強度試驗，28天齡期無側(cè)限抗壓強度要求不小于1.2MPa。

5.結(jié)語

由于建設(shè)用地周邊道路、管線及房屋情況較為復(fù)雜，考慮到深層攪拌樁施工的擠土效應(yīng)會對周邊道路、管線及房屋產(chǎn)生影響，因此在施工過程中委托有資質(zhì)的單位對基坑和周圍環(huán)境進(jìn)行變形監(jiān)測，并提供連續(xù)不間斷的監(jiān)測數(shù)據(jù)，做到信息化施工。勁性水泥土攪拌樁法圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)體系的成功實施確保了本工程得以安全、快速的順利推進(jìn)。工程自基坑開始土方開挖到坑壁邊回填土完成和型鋼拔除為止，累計約9個月的時間里，本基坑圍護(hù)墻未發(fā)生滲漏現(xiàn)象，周邊道路未發(fā)生路面開裂情況，基坑內(nèi)各項監(jiān)測數(shù)據(jù)均在設(shè)計和規(guī)范的允許范圍內(nèi)，周邊房屋建筑的監(jiān)測數(shù)據(jù)也均符合設(shè)計和規(guī)范要求。

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