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        淺談旋噴攪拌加勁樁在基坑支護中的應(yīng)用

        2016-06-02 21:24:30侯平生杜彥平
        科教導(dǎo)刊·電子版 2016年10期

        侯平生 杜彥平

        摘 要 通過工程實踐,介紹了旋噴攪拌加勁樁施工技術(shù)在廣州地區(qū)深基坑工程中的應(yīng)用,為本地類似工程提供借鑒。

        關(guān)鍵詞 旋噴攪拌加勁樁 工藝原理 施工工藝 施工應(yīng)用

        中圖分類號:TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        0前言

        預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)不僅能夠提供反力保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,還可根據(jù)變形限制的要求施加預(yù)應(yīng)力限制支護結(jié)構(gòu)的變形,而且不占用基坑內(nèi)空間,適用于大面積深基坑支護。但是普通灌漿錨桿在淤泥質(zhì)土、粉砂層等軟土地基中無法提供足夠的摩阻力導(dǎo)致錨桿的抗拔力不足,而增加錨桿的長度不僅提高了成本,更是肆意侵占紅線外空間影響日后的開發(fā)利用。因此,一種集安全性、經(jīng)濟性、快捷性于一體的新型支護結(jié)構(gòu)——旋噴攪拌加勁樁施工技術(shù)應(yīng)運而生。

        1工藝原理

        旋噴攪拌加勁樁是近年來一種新興的基坑支護技術(shù),它是在水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁特點的基礎(chǔ)上,運用現(xiàn)代基坑主動支護設(shè)計理論,在工程實踐中提出的。該技術(shù)創(chuàng)造性地將攪拌樁和高壓旋噴樁結(jié)合起來,發(fā)揮了兩種技術(shù)的優(yōu)點。在加勁樁的成樁過程中,通過高壓旋噴和攪拌,將淤泥質(zhì)土體從樁孔中置換出來,代之以水泥為主固化劑的漿液填充進去,這樣不僅能將較多的加固漿液注入到淤泥質(zhì)軟土中,而且更有效地提高了加勁樁樁體的強度,與此同時,高壓旋噴的壓力對樁周土體的壓縮作用,使樁周土體有一個固結(jié)過程,從而也提高了土體強度,故加勁樁對軟土的加固作用效果是十分顯著的。此外,保證樁體淤泥質(zhì)土體的置換,能有效控制高壓旋噴作用對地層的擾動范圍。

        2施工應(yīng)用

        2.1工程概況

        廣州地鐵線網(wǎng)運營管理指揮中心基坑工程位于廣州市海珠區(qū),萬勝圍地鐵站A出口西側(cè),北臨新港東路,東面臨70米寬規(guī)劃路,與大型住宅小區(qū)城市花園鄰近。本基坑面積約3.7萬㎡,呈“7”字形,分A、B、C三個區(qū),東西向最寬約200m,最窄約80m,南北向最寬約275m,最窄約145m,基坑設(shè)計深度15.75 m?;硬捎萌S止水?dāng)嚢铇蹲鳛橹顾∧唬珹、C區(qū)采用鉆孔灌注樁作為圍護樁+旋噴攪拌加勁樁支護(局部混凝土支撐),B區(qū)采用鉆孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力魚腹梁組合式鋼支撐支護。本工程基坑安全等級為一級。

        本工程旋噴攪拌加勁樁主要在基坑A、C區(qū)應(yīng)用,加勁樁主要穿越淤泥質(zhì)粉細(xì)砂、細(xì)砂以及淤泥質(zhì)中粗砂,砂層多呈松散狀,富水性和滲透性較好,顆粒分配不均勻,易發(fā)生流土、管涌等滲透破壞。各土層物理性能指標(biāo)見表1:

        本基坑局部最多設(shè)置五道加勁樁,第一道加勁樁為€%o600@1200,L=23.0/26.0m間隔布置,傾角20€埃謚?根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線;第二道加勁樁為€%o500@1150,L=20.0m,傾角20€?23€敖嵌燃涓舨賈茫謚?根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線;第三道加勁樁為€%o500@1150,L=16.0m,傾角18€?21€敖嵌燃涓舨賈茫謚?根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線;第四道加勁樁為€%o500@1150,L=15.0m,傾角15€?18€敖嵌燃涓舨賈茫謚?根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線;第五道加勁樁為€%o250@1150,L=15.0m,傾角15€?18€埃謚?根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

        2.2施工機械配置

        旋噴攪拌加勁樁的施工機械配置比較簡單:主要有旋噴攪拌鉆機、注漿系統(tǒng)、水準(zhǔn)儀、張拉千斤頂。

        2.3施工工藝

        施工加勁樁,其施工工藝采用一次性成樁的方法,即:鉆進、攪拌、插筋一次完成。其簡要工藝流程如下:

        定位——成樁——鋼筋制作——腰梁加工制作——張拉、鎖定

        施工示意如圖2。

        2.4 施工工藝參數(shù)

        (1)自由段下鉆速度1.0m/min,提升速度1.0m/min;

        (2)錨固段下鉆速度0.3~0.5 m/min,提升速度0.5~0.6 m/min;

        (3)攪拌鉆桿轉(zhuǎn)速20~50r/min;

        (4)旋噴攪拌壓力25MPa,擴大頭區(qū)段注漿壓力為30 MPa;

        (5)自由段采用“進、退二噴二攪工藝”,擴大頭部位采用“四噴四攪”工藝;

        (6)施工樁徑不得小于設(shè)計要求,施工樁長不得小于設(shè)計要求。

        3施工質(zhì)量控制

        (1)施工注漿過程中如果出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,及時停鉆,解決施工問題后,重新進行注漿。

        (2)鋼絞線安放應(yīng)注意:鋼絞線放入鉆孔之前,應(yīng)檢查鋼絞線的質(zhì)量,確保鋼絞線組裝滿足設(shè)計要求。鋼絞線安放后不得隨意敲擊,不得懸掛重物。

        (3)注漿漿液應(yīng)攪拌均勻,隨攪隨用,漿液應(yīng)在初凝前用完,并嚴(yán)防雜物混入漿液。注漿作業(yè)開始和中途停止較長時間,再作業(yè)時宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管口。除旋噴外孔口溢出漿液時,可停止注漿。漿體硬化后不能充滿錨固體時,應(yīng)進行補漿。

        (4)攪拌工藝在砂層中施工,容易出現(xiàn)塌孔,宜采用一次性鉆頭或旋噴攪拌等工藝來解決塌孔的問題。

        (5)布置灰漿制備系統(tǒng)應(yīng)使灰漿的水平泵送距離不大于150米,確保注漿壓力。泵口壓力應(yīng)保持在0.4~0.6MPa,防止壓力過高或過小。

        (6)在較高地下水壓內(nèi)施工加勁樁時,打開止水帷幕將出現(xiàn)噴砂流水問題,應(yīng)采用防噴護筒,在其掩護下,封堵住孔內(nèi)水、砂、土流失。

        (7)加勁樁鋼絞線張拉時會產(chǎn)生部分應(yīng)力消散,應(yīng)確保養(yǎng)護時間。鎖定過程中采用錨筋拉力計進行校核,錨筋與圈梁、腰梁之間采用墊片。通過對錨筋的張拉力監(jiān)測,確定錨筋預(yù)應(yīng)力損失量,以便及時補拉校正。

        (8)電網(wǎng)電壓低于350KV時,應(yīng)暫停施工。

        (9)本水泥土加勁樁施工工藝專業(yè)要求極強,如違反施工工藝,容易造成安全事故,因此施工過程中要嚴(yán)格按照專門技術(shù)要求進行施工。

        4結(jié)語

        旋噴攪拌加勁樁施工技術(shù),將攪拌樁、高壓旋噴樁與預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)進行了有效結(jié)合,形成了大直徑錨固體,打破了錨桿不能在軟土施工的禁區(qū)。通過工程實踐應(yīng)用,與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)相比,該技術(shù)不僅對環(huán)境污染較小,且具有很大的經(jīng)濟、安全優(yōu)勢,其必將具有很好的發(fā)展前景。

        參考文獻(xiàn)

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        [2] GB50330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

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