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        MJS 搭配三軸攪拌樁的非對稱槽壁加固工藝適用性研究

        2022-10-18 03:09:10魏康鵬
        綠色建筑 2022年5期
        關(guān)鍵詞:槽段成槽非對稱

        上海市中心地區(qū)存在大量保護建筑,當保護建筑距離施工區(qū)域較近時,需要視情況更改施工方法對其進行保護,確保其在施工期間不產(chǎn)生超出設(shè)計要求的位移值[1]。本研究所依托的工程為保護一臨近建筑,在靠近該建筑的區(qū)域更改槽壁加固方式,使用對周邊環(huán)境影響更小的 MJS(Metro Jet System) 工法樁[2-3]。一般情況下都會將另一側(cè)槽壁加固也更改為 MJS,我們稱之為對稱槽壁加固。MJS 造價偏高,在基坑內(nèi)側(cè)依舊使用三軸攪拌樁作為槽壁加固可以一定程度上減少成本,是一種更為經(jīng)濟的選擇,而目前國內(nèi)對于槽壁兩側(cè)使用不同槽壁加固形式,即非對稱槽壁加固時成槽質(zhì)量的研究較少[4-6]。

        因此,本文以上海市某綠地及地下空間開發(fā)項目為例,研究了地下連續(xù)墻外側(cè) MJS 旋噴樁加固、內(nèi)側(cè)三軸攪拌樁加固情況下成槽的質(zhì)量與施工工藝的關(guān)系。

        1 工程概況

        本工程依托工程項目為上海城市中心某綠地及地下工程開發(fā)項目。項目為一綠地及其下方的地下停車場。距離基坑僅 2 m 處有一嚴重破損建筑,基坑面積約 4 866 m2,開挖深度 14.15 m,采用明挖順作法施工,圍護結(jié)構(gòu)為 1 m 厚地下連續(xù)墻。

        破損建筑名為水舍,原始建設(shè)時間不詳,在使用過程中,經(jīng)過多次結(jié)構(gòu)性改造加固,且存在多處違章搭建。目前該建筑按結(jié)構(gòu)縫可分為 9 個區(qū)域,建筑結(jié)構(gòu)復雜,損壞嚴重且經(jīng)過多次改造加固,根據(jù)專業(yè)房屋檢測單位評估后,判定為有嚴重安全隱患,有必要進行施工方法調(diào)整以對其進行保護。

        2 設(shè)計概況

        由于基坑南側(cè)與建筑物“水舍”的距離極小,南側(cè)地下連續(xù)墻外側(cè)(近水舍一側(cè))槽壁加固采用 MJS 工法,樁型為 2 400 mm@1 700 mm,截面形狀為半圓,加固深度為 19.15 m,水泥摻量≥35%。地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)為Ф850 mm @600 mm 三軸水泥土攪拌樁工藝,加固深度 19.15 m,水泥摻量≥22%,采用套打的方式。圖1 為非對稱段加固平面圖,圖2 為非對稱加固詳圖。

        圖1 非對稱段加固平面圖

        圖2 非對稱加固詳圖

        地下連續(xù)墻厚度為 1 000 mm,標準段槽段長度 6 m,深度 42 m,垂直度要求≤3/1 000,槽寬要求偏差 0~+50 mm,槽深要求偏差 0~+100 mm。

        3 工程實施與研究

        (1)MJS 施工參數(shù)如表1、表2 所示。成樁垂直度誤差:樁體垂直度偏差≤1/200。施工完 MJS-1 后間隔 3 根施工 MJS-4,待施工至 MJS-22 后返回 MJS-2,以此類推。

        表1 MJS 施工參數(shù)

        表2 加固泥漿配比

        (2)三軸攪拌樁施工參數(shù):攪拌下沉速度 0.5~0.8 m/min,提升速度≤1 m/min,噴漿壓力不大于 0.8 MPa。采用 P.O42.5 級普通硅酸鹽水泥,槽壁加固水泥摻量均≥22%,水灰比宜為 1.2~2.5;三軸施工時采用跳打方式。

        (3)成槽施工方式。成槽作業(yè)使用 1 臺 G50 成槽機,采用先挖兩側(cè),后挖隔墻的成槽方式。待槽壁加固樁養(yǎng)護 28 d 后,由兩側(cè)交替向中間施工,最后于中間施工閉合幅槽段。施工過程中,取非對稱槽壁加固區(qū)域的全部地下連續(xù)墻與其余對稱槽壁加固的地下連續(xù)墻進行對比研究,分析采用 MJS-三軸攪拌樁形式的非對稱槽壁加固工藝的適用性。

        4 結(jié)果與分析

        圍護施工結(jié)束后,對過程數(shù)據(jù)進行整理匯總,分析了非對稱區(qū)域成槽時所需要的時間,槽段垂直度與偏斜方向,槽段寬度及形態(tài)。分析結(jié)果如下.

        (1)成槽效率。整理所有槽段成槽時間并匯總后,結(jié)果如表3 所示。數(shù)據(jù)顯示,非對稱區(qū)域成槽時間分布在 12~14 h 之間,而一般區(qū)域成槽時間分布在 9~10 h 之間。由此可以得出結(jié)論:采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會一定程度的增長成槽時間,主要原因為非對稱槽壁加固情況下,成槽過程需要緩慢成槽并觀測槽段形態(tài)。但非對稱槽壁加固不影響地下連續(xù)墻的正常抓土成槽。

        表3 成槽時間匯總表

        (2)成槽垂直度及偏移。施工完成后,通過超聲波測槽報告,將其中的成槽垂直度以及墻趾偏移方向整理并匯總,結(jié)果如表4 所示。

        表4 垂直度及偏移方向匯總表

        根據(jù)數(shù)據(jù),非對稱區(qū)域垂直度分布在 0.23%~0.25% 之間,而一般區(qū)域垂直度分布在 0.18%~0.20% 之間;非對稱區(qū)域的墻趾均向坑內(nèi)偏斜,即墻趾侵入了三軸攪拌樁方向側(cè),而非對稱區(qū)域則未表現(xiàn)出明顯偏斜趨勢。

        可以得出結(jié)論:采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會影響槽壁垂直度,且由于 MJS加固時部分加固體侵入槽段,會導致墻趾向三軸方向偏移,但最終槽段成槽后路垂直度仍然可以滿足設(shè)計要求。

        (3) 1~19 m 深槽壁范圍內(nèi)槽段厚度。同樣利用超聲波測槽報告進行槽段寬度數(shù)據(jù)的整理匯總,結(jié)果如表5 所示。

        表5 槽段寬度匯總表

        根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,可以看出非對稱區(qū)域的槽壁寬度相較于對稱區(qū)域沒有明顯差距,成槽完成后,1~19 m 槽壁加固范圍內(nèi)對應的槽段寬度范圍在 1 020~1 100 mm 之間。

        可以得出結(jié)論:采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固對于槽壁寬度沒有明顯影響,與普通三軸攪拌樁對稱槽壁加固下成槽情況基本一致。

        5 結(jié) 語

        (1)采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會使成槽時間有所增加,但不影響正常的抓土成槽。

        (2)采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固將會影響槽壁垂直度,且地下連續(xù)墻墻趾會向三軸攪拌加固側(cè)偏移,但最終成槽的垂直度依舊可以滿足設(shè)計要求。

        (3)采用 MJS-三軸非對稱槽壁加固對于槽壁寬度沒有明顯影響,與普通三軸攪拌樁對稱槽壁加固下成槽情況基本一致。

        (4)使用 MJS-三軸非對稱槽壁加固方案可以在必要的情況下進行推廣應用,對 50 m 范圍內(nèi)的地下連續(xù)墻成槽影響不大,施工結(jié)果能夠滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

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