孫 剛

(太原市龍城發(fā)展投資有限公司，山西 太原 030002)

格柵狀重力式水泥土擋墻帷幕結(jié)構(gòu)實(shí)踐應(yīng)用

孫 剛

(太原市龍城發(fā)展投資有限公司，山西 太原 030002)

根據(jù)實(shí)際工程具體情況，在液化場地基坑開挖5.0 m采用格柵狀重力式水泥土攪拌樁擋土墻作為帷幕結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，就施工現(xiàn)場情況、施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了論述，實(shí)踐表明采用格柵狀重力式水泥土擋墻止水帷幕具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，格柵狀，水泥土攪拌樁，四攪二噴

0 引言

近年來，重力式水泥土擋土墻在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。其是利用水泥材料為固化劑，采用特殊的拌合機(jī)械在地基深處就地將原狀土與固化劑強(qiáng)制拌合，經(jīng)過一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定強(qiáng)度、整體性和水穩(wěn)定性的加固土圓柱體，相互搭接，連續(xù)作業(yè)，構(gòu)成具有一定強(qiáng)度和整體結(jié)構(gòu)的格柵狀水泥土墻，用以維持基坑邊坡的穩(wěn)定，保證地下結(jié)構(gòu)施工及周邊環(huán)境的安全。水泥土墻兼具有止水功能，而且施工振動小，無側(cè)向擠壓，對周圍環(huán)境影響小，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，適用于軟土地區(qū)開挖深度小于6 m的基坑工程支護(hù)。

本文通過格柵狀重力式水泥土擋土墻在山西省太原市晉源區(qū)實(shí)際工程的應(yīng)用，闡述其作為基坑支護(hù)帷幕結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，值得推廣應(yīng)用。

1 工程實(shí)例

晉源東區(qū)一號地塊棚戶區(qū)改造安置住房項(xiàng)目位于山西省太原市晉源區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)西側(cè)，場地范圍地下水類型為孔隙潛水，靜止水位埋深介于0.5 m～5.3 m之間,屬液化場地。工程占地面積約40 000 m2，南北最大長度約255 m，東西最大寬度約206 m，地下車庫地下1層，主樓地下2層，基坑圍護(hù)周長約890 m，開挖深度4 m～5 m。基坑西側(cè)為山西美佳礦業(yè)裝備公司廠房及現(xiàn)場施工道路，北側(cè)為工地臨建，南側(cè)為擬建幼兒園及小學(xué)場地，東側(cè)為退水渠，周邊場地情況相對較簡單。根據(jù)巖土勘察報(bào)告分析，開挖影響范圍內(nèi)場地地基土從上至下共分為3層，土層物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。

表1 土層物理力學(xué)參數(shù)表

2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

該基坑支護(hù)工程為臨時(shí)性工程，基坑側(cè)壁由雜填土、黏性土及粉土介質(zhì)組成，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)使用期限為1年；遵循安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行和保護(hù)環(huán)境的原則，因地制宜、因勢利導(dǎo)，選擇合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)：理論計(jì)算時(shí)有足夠的安全系數(shù)，采用合理的計(jì)算模型進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析；在確保基坑開挖及使用安全的前提下，控制其位移量，不得影響周邊環(huán)境的安全，其次考慮施工工藝的可行性，節(jié)省工期及造價(jià)。因此依據(jù)動態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工的設(shè)計(jì)理念，本基坑支護(hù)方案的設(shè)計(jì)思路：采用圓弧滑動面條分法計(jì)算穩(wěn)定性；采用格柵狀重力式水泥土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.1 基坑支護(hù)方案

綜合考慮基坑開挖深度、周邊環(huán)境及地層條件，將基坑劃分為8個(gè)支護(hù)單元，詳見圖1。

AB段：開挖深度4.5 m，墻寬2.205 m；BC段：開挖深度4.0 m，墻寬2.205 m；CD段：開挖深度5.0 m，墻寬2.55 m；DE段：開挖深度4.0 m，墻寬2.205 m；EF段：開挖深度5.5 m，墻寬2.905 m；FG段：開挖深度4.5 m，墻寬2.55 m；GH段：開挖深度5.5 m，墻寬2.905 m；HA段：開挖深度4.5 m，墻寬2.55 m。詳見圖2(因各區(qū)段開挖深度、墻寬不一，以CD段大樣為例，其余各段均類似施工)。

2.2 施工工藝

設(shè)計(jì)為內(nèi)側(cè)兩排水泥土攪拌樁伸入基底6 m兼做止水帷幕，外側(cè)兩排或一排與內(nèi)排樁相互咬合成格柵狀結(jié)構(gòu)作為基坑的支護(hù)。內(nèi)外側(cè)水泥土攪拌樁樁徑500 mm，樁距350 mm，排距350 mm，咬合150 mm。帷幕樁使用PH-5A深層攪拌樁機(jī)，采用四攪二噴施工工藝，攪拌樁(濕法)水泥用量為65 kg/m，采用礦渣32.5水泥，水灰比0.6～0.8。每個(gè)格柵嚴(yán)格按照“之”字形施工，保證內(nèi)外側(cè)樁的咬合質(zhì)量。水泥土墻體28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.2 MPa。坡頂噴面護(hù)坡寬度2.2 m，每隔2.0 m砸入1Φ16(L=1 500 mm)用以掛網(wǎng)；面層鋼筋網(wǎng)采用φ6.5@200×200，噴面混凝土強(qiáng)度等級為C20，噴面厚度為80 mm。

1)根據(jù)施工圖紙進(jìn)行樁位定位，準(zhǔn)確測放樁位中心線，現(xiàn)場樁位測放點(diǎn)偏差小于20 mm，施工時(shí)樁對位偏差小于20 mm。

2)樁機(jī)就位后，調(diào)整液壓支腳，用線墜法檢查垂直度，垂直度偏差小于0.5%。

3)嚴(yán)格控制水灰比0.6～0.8，水泥用量65 kg/m，水泥漿攪拌時(shí)間不得少于2 min。

4)攪拌下沉?xí)r，根據(jù)土質(zhì)情況的軟硬合理調(diào)整下沉速度至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，成樁深度偏差控制在±100 mm。

5)當(dāng)下沉至設(shè)計(jì)深度時(shí)，開動灰漿泵送漿并應(yīng)噴漿坐底30 s。

6)為保證攪拌質(zhì)量，送灰質(zhì)量必須根據(jù)鉆頭提升速度輸送，保證漿均勻，送漿時(shí)提升或下沉攪拌速度控制在0.5 m/min～1.0 m/min之間。攪拌提升時(shí)，反轉(zhuǎn)慢速提升，要保證攪拌的均勻。

7)樁與樁體搭接時(shí)間不大于24 h，確保帷幕不發(fā)生漏水、滲水現(xiàn)象。帷幕接頭處理樁施工至地面并在帷幕外側(cè)施工兩根樁進(jìn)行連接。

8)在每個(gè)格柵施工時(shí)嚴(yán)格按照施工工藝施工，施工完一個(gè)格柵后再進(jìn)行下個(gè)格柵的施工，施工軌跡呈“之”字形，保證樁與樁之間的搭接質(zhì)量。

2.3 四攪二噴施工工藝

工藝流程：施工準(zhǔn)備→確定工藝參數(shù)→攪拌機(jī)定位→預(yù)攪下沉→提升→噴漿攪拌→重復(fù)上下攪拌→清洗→移位→質(zhì)量檢驗(yàn)。

施工示意圖見圖3。

2.4 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

水泥土擋墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

3 土方開挖

當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到開挖階段的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，方可進(jìn)行土方開挖。開挖時(shí)，挖土機(jī)械不得碰撞或損害支護(hù)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件,不得損害已施工的基礎(chǔ)樁。分層分段土方開挖，每段開挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高時(shí)立即進(jìn)行基礎(chǔ)墊層施工，減少坑底原狀土體暴露時(shí)間。

表2 水泥土擋墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

4 基坑工程監(jiān)測

基坑工程監(jiān)測工作貫穿于土方開挖、基坑工程和地下工程施工全過程?；庸こ态F(xiàn)場監(jiān)測的對象包括支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下水狀況、基坑底部及周邊土體、周邊建筑及道路等?；庸こ淌┕ず褪褂闷趦?nèi)，每天由專人進(jìn)行巡視檢查，巡視檢查以目測為主，輔以錘、釬、量尺、放大鏡等工器具及攝像、攝影等設(shè)備進(jìn)行。通過監(jiān)測指導(dǎo)基坑土方開挖和地下工程施工，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求的量測限值作預(yù)警預(yù)報(bào)，及時(shí)采取有效的技術(shù)措施，確?；影踩?。

5 效益分析

5.1 可觀的經(jīng)濟(jì)效益

格柵狀重力式水泥土攪拌樁結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)為自立式，不需加支撐，開挖方便，同時(shí)起到截水作用，相對于其他類型支護(hù)結(jié)構(gòu)工程造價(jià)降低、極大地縮短了施工工期。施工時(shí)可以根據(jù)監(jiān)測情況，及時(shí)調(diào)整土方開挖方法，采取有效措施進(jìn)行加固，提高基坑工程的安全穩(wěn)定性。

5.2 良好的社會效益

根據(jù)晉源東區(qū)安置房項(xiàng)目實(shí)際工程情況，從土方開挖到±0完成3個(gè)月的位移變形觀測結(jié)果顯示，該帷幕的最大位移量為10 mm,基坑支護(hù)安全、可靠。經(jīng)沉降觀測實(shí)測顯示,周圍的廠房、退水渠及道路均沒有出現(xiàn)任何沉降,避免了周圍環(huán)境因素外界糾紛?；娱_挖后至土方回填過程中，止水帷幕沒有一處漏水,水泥土擋墻有效地切斷了基坑外地下水流,起到了良好的止水作用,保證了棚戶區(qū)改造工程的順利進(jìn)行,贏得了廣泛的社會效益。

6 結(jié)語

通過實(shí)際工程應(yīng)用，格柵狀重力式水泥土攪拌樁擋土墻結(jié)構(gòu)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用效果顯著?？梢愿纳苹舆吰碌姆€(wěn)定性、抗?jié)B性能，達(dá)到止水、擋土的目的，同時(shí)節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，縮短施工工期，可在同類型場地環(huán)境中推廣使用。

[1] JGJ 120—2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 周發(fā)恒.格柵式水泥土攪拌樁支護(hù)及止水帷幕施工技術(shù)[J].山西建筑,2009,35(6):139-141.

[3] 韓靈梅.深層水泥土攪拌樁止水帷幕施工淺析[J].山西建筑,2006,32(24):102-103.

[4] 時(shí)愛保，馮士彥，竇紅輝.水泥土攪拌樁止水帷幕施工工藝[J].建筑技術(shù),2007(7):19-23.

Practical application of gridiron gravity-style cement retaining wall curtain structure

Sun Gang

(TaiyuanLongchengDevelopmentInvestmentCo.,Ltd,Taiyuan030002,China)

According actual engineering conditions, the paper applies the construction technology of gridiron gravity-style cement retaining wall curtain structure in hydraulic field foundation excavation 5.0 m, and discuses construction field conditions, construction technologies and quality control points. Practice proves that: applying gridiron gravity-style cement retaining wall curtain structure has better economic and social benefits.

foundation support structure, gridiron, cement-soil mixing pile, fourth-mixing and second-spraying

2015-06-24

孫 剛(1972- )，男，工程師

1009-6825(2015)25-0089-03

TU476.4

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