樊洪波
(江蘇鴻基節(jié)能新技術(shù)股份有限公司 210000)
近些年來,我國(guó)城市化的發(fā)展進(jìn)程開始不斷的加快,很多城市都開始了大規(guī)模建筑工程項(xiàng)目的施工活動(dòng),水泥土攪拌樁復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程度開始逐漸的提升,但是其圍護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑工程項(xiàng)目的使用中仍舊存在著一些弊端,這些制約因素的存在抑制了各類施工技術(shù)效用的展現(xiàn),無法繼續(xù)開展地下空間的研發(fā)施工等工作。TRD工法等技術(shù)具有極強(qiáng)的施工能力,可以打造出高品質(zhì)的成墻。
為了能深入的研究TRD等厚度水泥土攪拌墻工藝技術(shù),本文以我國(guó)某一工程項(xiàng)目為例進(jìn)行講解。該工程項(xiàng)目主要包括3棟超高層住宅(2棟170m,1棟150m,局部三層地下室),1棟300m超高層辦公樓(4F地下室),1棟260m超高層酒店式公寓(4F地下室)以及9層商業(yè)綜合體(4F地下室)。4層地下室基坑底標(biāo)高-20.95~-23.00m,基坑開挖深度為19.45~21.50m;電梯坑、集水坑再超挖 3.5~7m。
地址條件為表層雜填土,厚度約2m,埋深2~10m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,埋深10~20m為粉質(zhì)黏土夾粉土,埋深20~60m為粉細(xì)砂(局部夾粉土),埋深60~62m為強(qiáng)風(fēng)化,62m以下為中風(fēng)化。地下20m存在微承壓水。
(1)墻厚700mm,深度約62m,入中風(fēng)化0.5m,采用三工序成墻方法完成攪拌墻體施工,即切割箱鉆至預(yù)定深度后,首先注入挖掘液先行挖掘一段距離,然后回撤至原處,再注入固化液向前推進(jìn)攪拌成墻。
(2)挖掘液拌制采用鈉基膨潤(rùn)土,每立方被攪拌土體摻入10%膨潤(rùn)土。固化液拌制采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水灰比1.0~1.5,水泥摻入量不小于25%。切削液由水、膨潤(rùn)土等混合而成,比率3~5%。要求水泥土28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于1.0MPa。
(3)墻垂直度偏差不大于1/250,墻位偏差不大于50mm,墻深偏差不得大于50mm。
(4)后續(xù)施工的TRD工法水泥土攪拌墻體應(yīng)搭接已成型墻體不小于50cm,嚴(yán)格控制搭接區(qū)域的推進(jìn)速度,使固化液與混合泥漿充分混合攪拌,確保搭接質(zhì)量。由于等厚度水泥土攪拌墻切割箱直線掘進(jìn)成墻,在轉(zhuǎn)角位置需將切割箱提出,調(diào)整方向后重新向下切削到設(shè)計(jì)標(biāo)高后。為保證接縫質(zhì)量,施工時(shí)每到轉(zhuǎn)角處都應(yīng)向墻體外側(cè)多施工1延米,形成“十”字形式的轉(zhuǎn)角接頭。
(5)TRD工法水泥土攪拌墻成墻攪拌結(jié)束后或因故停待,切割箱體宜遠(yuǎn)離成墻區(qū)域不少于4m,并注入高濃度的挖掘液進(jìn)行臨時(shí)退避養(yǎng)生操作,防止切割箱被抱死。成墻攪拌結(jié)束或施工至轉(zhuǎn)角時(shí),宜配置大噸位吊車起拔切割箱,時(shí)間應(yīng)控制在4h以內(nèi),將切割箱分段拔出同時(shí)注入等體積的混合泥漿。
(6)因故擱置超過2h以上的拌制漿液,應(yīng)作為廢漿處理,嚴(yán)禁再用。
(7)TRD工法水泥土攪拌墻搭接施工的間隔時(shí)間不宜大于24h,當(dāng)超過24h,搭接施工中必須放慢切割速度保證搭接質(zhì)量。
首先,要開展測(cè)量放線的工作,對(duì)其溝槽進(jìn)行挖掘的處理,啟動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行引孔,待其工序完成后,進(jìn)行土體的回填工作,TRD主體機(jī)放置到適宜的施工位置上,對(duì)其樁機(jī)的水平以及垂直度進(jìn)行校正和復(fù)核,設(shè)置好導(dǎo)向定位的鋼板。
考慮到自身TRD入巖比較困難,需要有機(jī)械進(jìn)行輔助施工。有三種措施可以輔助入巖:①采用成槽機(jī)+旋挖機(jī)輔助入巖的方式;②采用旋挖入巖的方式;③采用水鉆孔引孔的方式。水鉆孔引孔的方式是采用旋轉(zhuǎn)的方式,對(duì)地下擾動(dòng)較小,綜合三種方案考慮,方案三更適合此項(xiàng)目。
鉆機(jī)就位前,用挖機(jī)夯實(shí)枕木下的地基,并在枕木下鋪設(shè)20mm厚的鋼板,鉆機(jī)每引孔一節(jié)鉆桿,用水平尺校正磨盤一次,每進(jìn)尺10m,鉆機(jī)提升掃孔1~2次,確保磨盤水平、主鉆桿垂直,利用鉆機(jī)的引孔的垂直度來保證TRD的垂直度。
要拌制水泥漿液,將水泥漿也放松到回旋刀鏈的頂端位置上,將回旋回旋刀鏈鋸切割土體所噴出的水泥漿液和土體進(jìn)行攪拌,依照一定的施工順序設(shè)計(jì)樁底的標(biāo)高數(shù)值。
利用挖掘機(jī)沿止水帷幕中心線開挖深約4m、長(zhǎng)約2m、寬約1m的預(yù)埋穴之后,用吊車將預(yù)埋箱吊放入預(yù)埋穴內(nèi)。
TRD工法施工順序自一端向另一端往復(fù)前進(jìn),每一循環(huán)前進(jìn)長(zhǎng)度為6m,往復(fù)三次成樁。
鉆進(jìn)的施工步驟如下:
第一步:在首段開挖位置挖一個(gè)切割箱預(yù)備槽,在槽內(nèi)安放一節(jié)切割箱。樁機(jī)就位后下挖至切割頭完全沉入土體,斷開樁機(jī)與切割頭的連接,移動(dòng)切割頭至預(yù)備槽位置將其中的切割箱節(jié)段與樁機(jī)相連,并提起切割箱,移動(dòng)至切割頭位置與其相連接。
第二步:繼續(xù)下挖并按照上一步程序安裝切割箱直至切削深度滿足設(shè)計(jì)要求。
第三步:轉(zhuǎn)動(dòng)切割刀具,橫向移動(dòng)樁機(jī)切割土體,并在切割刀具端頭向土體內(nèi)噴切削液,先行挖掘土體。
第四步:先行挖掘至一個(gè)進(jìn)尺距離后回刀繼續(xù)切割土體,并在切割刀具端頭向土體內(nèi)噴切削液。
第五步:攪拌成樁。
成墻攪拌結(jié)束后,在擬定切割箱起拔區(qū)域注入同配比的固化液,用履帶吊車將切割箱拔起,邊起拔邊注漿,確保對(duì)切割箱占據(jù)空洞進(jìn)行密實(shí)填充和有效加固。
試驗(yàn)段孔間距分為1.2m和1m兩種,根據(jù)施工情況綜合比較,間距1.2m后期TRD施工時(shí)進(jìn)度較慢且切割箱上刀頭損壞較多。后期引孔控制按間距1m每根,泥漿比重1.3~1.35。根據(jù)TRD機(jī)械的垂直度監(jiān)測(cè)結(jié)果,認(rèn)為鉆孔樁機(jī)的引孔垂直度能夠足TRD要求的1/250的垂直度要求。如后期發(fā)現(xiàn)TRD走偏時(shí),可以上拔一節(jié)切割箱后向前推進(jìn)2m,然后再向下裝入切割箱回切,這樣可以有效保障不因?yàn)閭€(gè)別水鉆孔樁垂直度不夠造成TRD整體走偏現(xiàn)象。
水泥摻量:根據(jù)試驗(yàn)段水泥的實(shí)際用量略大于設(shè)計(jì)要求的水泥摻量,認(rèn)為設(shè)計(jì)要求的水泥摻量25%,可以滿足施工要求。固化液水灰比:1.5(每桶水1500kg、水泥1000kg),每桶漿液用水量、水泥量通過電腦計(jì)量。
膨潤(rùn)土摻量:10%(效果較好,如出現(xiàn)擴(kuò)孔嚴(yán)重,回割應(yīng)加大膨潤(rùn)土摻入量,填充空隙,可最大程度的約束水泥漿液亂竄現(xiàn)象,盡可能避免可能引起的二次障礙)。膨潤(rùn)土能有效填充砂層,有效預(yù)先護(hù)壁,對(duì)水泥漿液沖出設(shè)計(jì)墻厚700mm范圍能起到積極約束作用??傊?,膨潤(rùn)土的摻入量控制極其重要,是后續(xù)地下連續(xù)墻能否順利成槽的關(guān)鍵。
TRD等厚度水泥土攪拌墻工藝技術(shù)的應(yīng)用范圍十分的廣泛,但是其技術(shù)的使用價(jià)格比較高,所以,并沒有完全的普及該項(xiàng)工藝技術(shù)。其功法具有極為顯著的施工優(yōu)勢(shì),其所施工的成墻深度比較大,其深度可以超過60m,可以進(jìn)入中風(fēng)化地層,且該工藝技術(shù)的地層適應(yīng)能力也比較強(qiáng),可以為其挖掘以及攪拌等工序提供一定的便利,實(shí)時(shí)的監(jiān)控其成墻等施工活動(dòng),確保其成墻的品質(zhì),讓其水泥土攪拌的更加均勻,提高其構(gòu)建的強(qiáng)度,開展無縫的連接施工處理,達(dá)到其建筑工程的施工標(biāo)準(zhǔn)要求。