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加筋旋噴樁在深基坑中的應(yīng)用

2009-12-28 09:03    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  摘要:依據(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)和環(huán)境情況選定某基坑加固方案,即加筋旋噴法,闡述了其施工工藝。實(shí)踐證明,所選方案為后續(xù)施工提供了保障,該方案非常適于城市場地狹窄地段的基坑加固。

  關(guān)鍵詞:深基坑;地基加固;加筋旋噴樁

  1、概況

  擬建某廣場(漢中市萬邦時(shí)代)基坑位于某(漢中)市太白路與天漢大道交匯處,原為某市(漢中)體育場,地勢平坦,環(huán)境特殊,交通便利。因基坑已經(jīng)開挖,基坑周邊場地狹小,基坑開挖深度為7.0m,局部加深為9.7m,水位在地面下8.5m.因此,在基坑開挖和地下室施工時(shí),必須預(yù)先做好基坑支護(hù)加固,以防止流砂造成基坑破壞。

  1.1支護(hù)方案選定

  基坑支護(hù)的方案有多種,根據(jù)現(xiàn)場具體情況,因地制宜,從安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等方面分析、優(yōu)選。大部分采用土釘墻支護(hù)。

  1.2工程地質(zhì)特征和水文地質(zhì)條件

  (1)雜填土:顏色為褐色、黃褐色、黃色、青灰色,主要由碎磚,白灰渣等建筑垃圾和粘性土、污染土混雜而成,土質(zhì)不均勻,松散~稍密,厚0.8~3.20m。

 。2)粉質(zhì)粘土:黃色、淺黃色,以粘粒、粉粒為主,濕,可塑,厚度0.5~4.20m。

 。3)中砂:黃灰色、灰白色。以中砂為主,中上部常見細(xì)砂薄層,稍濕,松散,厚度0.6~2.30m。

 。4)粗砂:黃灰色、棕黃色,礦物成分主要為石英、長石,稍濕,松散,厚度0.4~1.8m。

  (5)卵石:黃灰色,以卵礫石為主,稍濕,中密厚度不甚穩(wěn)定,層厚0.60~2.60m。

  地下水為河谷砂礫卵石層潛水,地下水位埋深8.5m以下,主要接受大氣降水及漢江水補(bǔ)給,水文地質(zhì)條件簡單。

  2、設(shè)計(jì)方案分析對(duì)比

  (1)若用鉆孔樁,雖然效果較好,但受場地所限,機(jī)械設(shè)備無法就位,施工周期長。故鉆孔樁方案不宜采用。

 。2)如選用挖孔樁,成孔較困難,由于地下水豐富,漏砂嚴(yán)重,無法施工,只能通過注漿止水護(hù)壁才能順利施工,施工難度大,成本高。

 。3)如果選用靜壓樁,由于基坑周圍已經(jīng)開挖,無作業(yè)面,設(shè)備無法到位,也不宜采用。

  綜上所述,筆者建議采用加鋼管高壓旋噴注漿加固的方案。

  3、加筋旋噴樁設(shè)計(jì)

  由于場地的局限性(西側(cè)北部及北側(cè)連鉆孔灌注排樁都無法施工),不能采用擺噴或三層管旋噴工法。采用靜壓注漿無法控制水泥漿液的擴(kuò)散半徑,容易造成水泥漿液的浪費(fèi),成本大大增加。

  選用單管高壓旋噴工法,就可以克服以上困難。因?yàn)樵摴しㄏ鄬?duì)簡單,施工快捷,對(duì)周圍環(huán)境干擾小;同時(shí),單管高壓旋噴所形成的旋噴體有一定的剛度,可以作為支承支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,維護(hù)基坑的穩(wěn)定,也可以改善施工條件。在確保安全的前提下,該法尚屬經(jīng)濟(jì)。

  鑒于以上原因,最終選擇的基坑支護(hù)方案為:基坑內(nèi)側(cè)布置旋噴孔,間距為600~700mm.且在旋噴工作完成后在水泥漿液沒有初凝之前加入Φ48mm的鋼管作加勁筋。

  基坑支護(hù)關(guān)鍵是旋噴施工,其施工工序流程為:單管高壓旋噴樁布孔→單管高壓旋噴成孔→單管高壓旋轉(zhuǎn)噴漿→回填封孔→成樁驗(yàn)收→特殊情況處理。

  單管高壓旋噴設(shè)計(jì)參數(shù):

  單管高壓旋噴施工的設(shè)計(jì)參數(shù)為:樁徑300mm;樁間距600~700mm;樁深7m;旋噴壓力是20±2Mpa;注漿量60~120L/min;水泥漿水灰比1;旋噴旋轉(zhuǎn)速度20~30r/min;旋噴提升速度20~30cm/min;樁身強(qiáng)度1~2Mpa.

  4、加筋旋噴樁的施工

  (1)施工準(zhǔn)備。施工前測放軸線,將鉆機(jī)安放在雙排架上并應(yīng)保持垂直,施工時(shí)旋噴管的允許傾斜度≯1.5%。

  (2)鉆孔。旋噴施工鉆機(jī)的就位與設(shè)計(jì)孔位偏差≯20mm。

  (3)驗(yàn)收。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,經(jīng)過有關(guān)部門人員驗(yàn)收孔深與孔徑。

 。4)下噴漿管。鉆孔驗(yàn)收完后下入底部帶有噴嘴的鉆具到設(shè)計(jì)孔深,下噴漿器具與鉆孔兩道工序可以合二為一,即鉆孔完成時(shí)插管作業(yè)同時(shí)完成。在插管過程中,為防止泥砂堵塞噴嘴或下管困難,可以邊噴水邊插管。

 。5)配料、攪拌漿液。按設(shè)計(jì)水灰比1進(jìn)行單桶配料并制成均勻漿液,經(jīng)過過篩程序,以防粗顆;烊胼敐{管而堵塞噴嘴。

 。6)旋噴成樁。當(dāng)帶有噴嘴的鉆具下到設(shè)計(jì)孔深和水泥漿液制好后,開始送漿并旋轉(zhuǎn),待送漿量穩(wěn)定后在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)開始提升,噴管的旋轉(zhuǎn)速度控制在20~30r/min,提升速度控制在20~30cm/min,遇地層變化時(shí)上述參數(shù)應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整。作業(yè)人員必須時(shí)刻注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、壓力、旋轉(zhuǎn)與提升速度。同時(shí)做好施工記錄。

  當(dāng)上述工作完畢后,應(yīng)進(jìn)行簽字確認(rèn)。并將注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈,管內(nèi)機(jī)內(nèi)不得殘存水泥漿。至此一個(gè)單管旋噴樁施工結(jié)束,下入Φ48鋼管,移至下一孔位進(jìn)行重復(fù)工作。

  (7)特殊情況處理。在施工過程中,當(dāng)冒漿量>20%或完全不冒漿時(shí),應(yīng)查明原因和采取相應(yīng)措施。

 、俜禎{量過大,主要是注漿量大所致,可采取提高噴射壓力,適當(dāng)縮小噴嘴孔徑、加快提升和旋轉(zhuǎn)速度的方法解決。

 、诓环禎{,一般是漏漿或地層孔隙大,可分析原因,漏失的采用加大水灰比并摻入適量速凝劑堵漏;孔隙大的選用加大注漿量的方法,具體采用復(fù)噴或間隔注漿法處理。

  5、工程施工及質(zhì)量保證措施

 。1)孔位垂直度允許偏差按規(guī)范要求。

 。2)施工中,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的水灰比配置水泥漿液。

 。3)施工過程中,若發(fā)現(xiàn)異常,檢查是否斷樁錯(cuò)位,樁頂凹陷等不足現(xiàn)象,應(yīng)做好記錄并及時(shí)復(fù)打或補(bǔ)打。

  6、結(jié)語

  (1)高壓旋噴處理軟弱地基適用于地層中含軟弱夾層,較其它施工方法(如鉆孔樁、挖孔樁、靜壓樁等),施工費(fèi)用低,工期短。

 。2)高壓旋噴樁施工時(shí),由于有部分土體被置換,有利于周邊土體加固,使周圍土體得到加固,強(qiáng)度提高。

  (3)經(jīng)過旋噴注漿,使周圍土體由松散到固結(jié),有利于基坑穩(wěn)定。

 。4)進(jìn)一步探索和積累不同地區(qū),不同土質(zhì)條件的旋噴樁施工工藝和與之配套的施工參數(shù)以及施工管理方法和施工質(zhì)量檢測方法是非常必要的。

 。5)實(shí)踐證明,單管加筋高壓旋噴施工具有施工簡單、效率高,不需要開挖就可以處理隱蔽工程等特點(diǎn),因而適用于城市深基坑支護(hù)加固,值得進(jìn)一步推廣與應(yīng)用。

  參考文獻(xiàn):

  彭振斌。注漿工程設(shè)計(jì)計(jì)算與施工。武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1997

延伸閱讀:基坑 加筋
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