多支盤攪拌樁在基坑工程中的運用

摘要：多支盤旋噴攪拌樁是將旋噴加攪拌樁兩種工藝相互結合將水泥等固化劑通過專用水平跟進鉆機高壓注漿加機械深層攪拌，使之與土體均勻攪拌形成變翼的多支盤樁錨固體，通過樁體的密集布置形式改變加固后土體特性及力學參數，并為支護樁提供抗拔力。多支盤攪拌樁具有造價低，施工噪音小，施工簡單快捷，無需設置內支撐等優點，在廣東軟土地區市政、公路及房屋建筑基坑支護及地基處理工程中得到廣泛應用。

本文則結合廣東珠海市已實施工程項目為例，針對多支盤攪拌樁在工程中的運用做詳細介紹及總結。

關鍵詞：多支盤攪拌樁；拉森鋼板樁；支錨樁單樁抗拔力；地基處理

1、工程情況規模簡述

本工程為橫琴新區中心溝北區防洪工程，位于規劃的琴樂二路以西、環島西路以東，小橫琴山山腳以南、中心溝以北之間區域。中心溝北區防洪工程建設內容包括10條排洪渠、9條截洪溝和3座排澇泵閘。

其中中北2#排洪渠位于規劃子期北道以西，北起沿港澳大道中北1-5#排洪渠，南至中心溝，全長約804.47m。本工程基坑開挖原設計采用鋼板樁+鋼管內支撐支護開挖，后由于施工現場沿線周邊地塊大面積同期施工，原狀土體已開挖破壞且場地標高變化不一，后期調整為多支盤旋噴攪拌樁支錨+鋼板樁支護型式。

2、工程地質情況

2.1工程地質特性

根據地勘報告排洪渠沿線場區特殊土主要為軟土②層淤泥/淤泥質粘土③層淤泥及淤泥質土。淤泥層厚度大（15～25m），軟土具有高含水量、高液限、低密度、低強度、高壓縮性、低透水性、高靈敏度的特點。易產生沉降、不均勻沉降及震陷，其工程性質差。其典型地質剖面詳下：（見圖一所示）

3、多支盤攪拌樁本工程應用

3.1本工程應用條件分析

中北2#排洪渠主體結構采用砌石擋墻，擋墻下部基礎采用鋼筋混凝土底板+預應力管樁結構。底板之間設置鋼筋混凝土支撐梁，排洪渠典型斷面尺寸詳下：

由于排洪渠渠位一側緊鄰已建道路子期北道，子期北道采用素砼樁復合地基處理，且基礎處理已實施完成。因此排洪渠無法進行放坡大開挖需進行支護開挖。另根據現場實際情況排洪渠另一側由于沿線地塊正在施工，場地土體為施工便道回填土，土體較松散且地塊場地標高高低不一，先期考慮使用鋼板樁對撐開挖，但由于墻背土體為松散回填土以及地塊同期施工施工重車行走荷載導致地塊側部分鋼板樁支護產生內八字傾斜轉動。鋼板樁對稱支護措施失效。

后經建設各方現場共同探討調整支護方式：地塊側由于填土松散且現狀地坪高低不一已無對稱條件，故考慮根據現場實際情況低地坪處采用放坡或放坡后再采用懸臂鋼板樁支擋措施?，F狀道路側則無法采用懸臂鋼板樁支護，考慮采用鋼板樁+多支盤攪拌樁支護型式，支護需控制強度及變形已保證已建道路穩定及安全。

3.2多支盤支護方案

多支盤攪拌樁支護方案：將坡頂一米高度按1：2放坡卸載以減少基坑深度，采用鋼板樁+多排大直徑多支盤旋噴攪拌樁拉錨。上層多支盤樁樁長16米、角度15°、間距1.5m*1.5m、（直徑為500mm，擴大頭為800mm）。下層錨樁為30度長度為18米，切斷深層滑移面。多支盤攪拌樁提供鋼板樁拉錨力的同時也對土體進行加固，提高墻背土體物理力學指標，確保基坑的穩定性及安全，具體支護典型斷面詳下：

3.3支錨樁單樁抗拔力確定計算：

支護將多支盤攪拌樁等效于基坑支護中的錨桿形式，按照錨桿+鋼板樁支護形式計算確定所需錨桿拉力。上層多支盤樁角度15°、樁間距1.5m*1.5m，下層為30度，樁間距1.5m*1.5m。按等效錨桿計算所需抗拔力為260～280KN。支錨樁長度再根據計算出所需抗拔力確定，樁長計算參照《加筋水泥土樁錨支護技術規程》（CECS147：2004）規范按摩擦樁理論考慮。

多支盤加筋水泥土樁的單樁抗拔承載力特征按下公式計算：

Ra=μp∑qsiaLi+n∑qpja Aqd

式中 Ra —— 單樁抗拔力特征值（計算確定的抗拔力大?。?；

qsia —— 為第i層土的樁側阻力特征值；

qpja —— 為擴徑體所在的第j層土的端阻力特征值

Aqd —— 為扣除樁身截面面積的擴徑體投影面積

μp —— 為樁身周邊長度，up=πd

Li —— 為折減后樁周第i層土的厚度

n ——擴徑端阻力修正系數，與設置盤數有關

支錨加筋水泥土樁樁身直接500mm，每4米設置一個支盤，直徑800mm。工程要求單樁抗拔承載力特征值不小于280KN。據上式計算樁體有效樁長為15-18m。支錨樁加筋采用2根直徑為15.20mm的預應力鋼絞線：水泥土樁主要注漿材料采用42.5普通硅酸鹽水泥。樁身大洋如圖2所示。

3.4支錨樁支護方案施工工序：

1）進行場地平整，施打支護拉森鋼板樁。

2）定位

當土方開挖溝槽后，應測量標高并在圍護樁上拉線做記號。鉆機就位時應準確，底座應墊平，鉆桿的傾斜角度應用羅盤校核，角度偏差不大于3度，高差不超過5cm。

3）成樁

水泥土錨樁采用高壓旋噴樁，旋噴攪拌壓力應為10MPa～18 MPa，采用鉆桿在鋼板樁上成孔，成孔結束應及時安放鋼絞線，鋼絞線自由端安放結束后及時采用粘土或者麻袋對孔口進行封堵，防止漿液溢流，造成樁質量問題。

4）錨筋制作

錨筋體采用Φ15.2鋼絞線制作而成，三根鋼絞線要用鐵絲固間距。

5）張拉、鎖定

按腰梁安裝設計圖紙要求進行腰梁制作和安裝，錨頭用冷擠壓法對錨盤進行固定，攪拌樁、旋噴樁和壓頂梁強度達到70%時，方可按設計要求進行張拉鎖定。

上述方案經參建各方共同協商確定后進行實施，從現場實施后監測情況看與原內支撐+鋼板樁支護形式相比，該圍護形式相對內支撐支護方案位移較大但均在可控范圍內（監測位移詳下表）

現場實施LXK支護照片

結束語

該項目成功實施完成后，后期對該支護形式優缺點進行了總結，主要得出以下幾點結論：

1）該支護形式無拆撐工況，對主體結構施工影響較小，在經濟性及施工工期方面均具有較強優勢； 與常規錨桿相比，施工質量更易保證，因此作為臨時的基坑支護結構該工法具有一定的優越性。

2）設計要求樁體直徑500mm，擴大頭直徑800mm，施工時擴大直徑為增加注漿壓力而形成，因此成樁錨固體質量對整個支護方案至關重要，如錨固體成樁差則難以起到應有的鋼板樁拉結及整體加固效果，恐與原設計計算參數有較大出入。而實際工程項目實施時支錨樁的檢測主要為抗拔力檢測，而樁身質量檢測由于支錨體埋于土中現場則以試樁后開挖方式進行，因此如何確保所有實施工程樁的質量，確保支錨樁體外觀、強度以及拉錨力大小等指標滿足要求是需進一步考慮的問題。

3）支錨樁體由于拉力要求攪拌樁體中鋼絞線長度較長，且有一定角度，由于拔出會產生一定費用，實際現場施工中部分鋼絞絲未考慮拔出，如果錨筋體不考慮拔出則會侵占相鄰地塊下部區域，對于基坑影響范圍內的地基處理，管線埋設等都會造成影響。因此基坑開挖回填實施完成后支錨樁鋼絞絲的拔出是施工單位必須考慮的施工措施。

綜上所述，多支盤攪拌樁+鋼板樁支護是一種新型支護結構形式，通過工程實踐也獲得了成功，相對內支撐支護結構確實具有節約成本、施工快捷方便、基坑開挖方便等優點，但也有前面實踐中發現的幾點不足需改進完善，如在后期工程實踐中積累經驗，不斷總結、改善和提高，相信該新型支護方式會得到日益廣泛的應用。

參考文獻：

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