SMW 工法桩 + 旋喷锚桩的应用

发表时间:2020/3/11   来源:《建设者》2019年21期   作者:刘建兵
[导读] 本文阐述了将 SMW 工法桩和旋喷锚桩用于深基坑支护,两种措施组合形成的帷幕完成后止水效果良好,且能够保证基坑支护体系的稳定与施工安全。

江苏科建工程项目管理有限公司 江苏省 226001
        摘要:本文阐述了将 SMW 工法桩和旋喷锚桩用于深基坑支护,两种措施组合形成的帷幕完成后止水效果良好,且能够保证基坑支护体系的稳定与施工安全。
        关键词:SMW 工法桩止水帷幕;旋喷锚桩
       
        
        1 工程概况
        1.1 启东市金融建筑产业园区工程,位于启东市公园南路西侧、 牡丹江西路南侧。基坑呈长方形,南北向长 290m,东西向宽 145m, 基坑周长约 860m,基坑面积近 4 万m2。
        上部一级放坡:放坡高度 3m,坡率为 1:1.6,护坡采用 70mm厚喷射混凝土面层,内配 Φ6.5@200×200 钢筋网片。下部工法桩
        + 旋喷锚桩( 挖深 9.60m)。桩为 SMW 工法桩: 采用三轴搅拌桩 φ850@1200,有效桩长 23.50m,内插 H700×300×13×24 型钢,长度24m。锚为旋喷锚:直径 500mm,长度 25m(自由段 7m)@1800mm, 倾角 25-30 度相间布设,内置 4 股 15.2 钢绞线。
        1.2 水文地质条件
        据钻探揭示,场地自然地面下 91.45m 以浅的土体为第四系全新统至中更新统以来的沉积物,根据其地质时代、成因类型、岩性特征 及其物理力学性质的差异性,可分为 9 个工程地质层,与支护桩有关的各土层分布规律及工程性质自上而下描述如下:
        ① 1 层淤泥:层顶标高 0.75~1.13m,层厚 0.30~1.00m,系压缩性极高土层,工程特性极差。
        ① 2 层素填土:层顶标高 1.25~2.40m,层厚 0.10~1.00m,系压缩性不均且偏高土层,工程特性较差。
        ② 1 层粉质粘土:灰层顶标高 1.20~2.00m,层厚 0.30~0.90m,系中高压缩性,低强度土层,工程特性一般。
        ② 2 层淤泥质粉质粘土:层顶标高 0.15~1.54m,层厚 0.30~1.70m, 高灵敏土,系高压缩性,低强度土层,工程特性极差。
        ③层粉土:层顶标高 -0.84~0.44m,层厚 0.50~4.00m,该层场地内普遍分布,系中等压缩性,中等强度土层,工程特性中等。
        ④层粉土夹粉质粘土:层顶标高-4.17~-2.09m,层厚 1.90~4.00m, 系中等压缩性,中低强度土层,工程特性一般。
        ⑤层粉砂夹粉土:层顶标高 -6.74~-5.76m,层厚 5.60~9.20m,系中等压缩性,中等强度土层,工程特性中等。
        ⑥层粉砂:层顶标高 -12.91~-11.83m,层厚 1.70~3.00m,系中低压缩性,中等强度土层,工程特性中等。
        ⑦ 1 层淤泥质粉质粘土: 层顶标高 -15.43~-13.91m, 层厚5.40~7.70m,高灵敏土,系高压缩性,低强度土层,工程特性差。
        ⑦ 2 层粉质粘土夹粉土: 层顶标高 -23.12~-19.92m, 层厚8.70~12.00m,系中等压缩性,中低强度土层,工程特性一般。
        ⑦ 3 层 粉 质 粘 土: 层 顶 标 高 -32.52~-31.27m, 层 厚13.20~14.50m,系中高压缩性,中低强度土层,工程特性一般。
        根据勘察资料显示,拟建场地勘探深度范围内的地下水主要为孔隙潜水,稳定水位标高为 0.92~1.06m。
        2 技术要求
        2.1 三轴水泥土搅拌桩止水帷幕内插型钢
        1、水泥土搅拌桩采用 P.O42.5 级普通硅酸盐水泥,水泥掺入量不小于 26%,水灰比 1.2 ~ 1.5。搅拌桩 28 天无侧限抗压强度标准值不小于 0.8MPa。
        2、水泥土搅拌桩采用 φ850 三轴搅拌桩设备进行施工,采用套打一孔法施工,二搅二喷的施工工艺。
        3、三轴水泥土搅拌桩下沉速度控制在 0.5 ~ 1.0m/min,提升速度控制在 0.8 ~ 1.5m/min,并保持匀速下沉与匀速提升浆液泵送量应与三轴搅拌机的喷浆搅拌下沉或提升速度相匹配,确保搅拌桩中水泥掺量的均匀性。
        4、桩体垂直度偏差不大于 1/250,桩位偏差不大于 50mm,桩深偏差不得大于 50mm,成桩直径偏差不得大于 10mm。



        5、三轴水泥土搅拌桩桩身强度采用试块试验并结合 28 天龄期后钻孔取芯综合判定。钻孔取芯不少于总桩数的 2%。
        6、放置定位型钢,规格为 200mm×80mm 的槽钢,长约 2.50m, 转角处 H 型钢采取与围护中心线成直角插入,H 型钢定位采用型钢定位卡。插型钢部位在搅拌桩施工后 30 分钟内要插好型钢。
        2.2、锚桩
        
        1. 施工斜锚桩,其施工工艺采用一次性成桩的方法,即:钻进、搅拌、 插筋一次完成。
        2. 斜锚桩直径为 500mm,水平倾角为 20~30 度。由钻杆中空孔, 向内旋喷水泥浆液。
        3. 水泥浆液采用 PO42.5 级普通硅酸盐水泥,水泥掺入量 20%,水灰比 0.4~0.6
        4. 旋喷搅拌的压力值为 20 ~ 30Mpa。
        5. 扩大头的旋喷搅拌的进退次数比桩身增加二次,保证扩大头的 直径。
        6.7. 通过上述钻杆的中空通道, 边钻进边搅拌注浆,钻进同时将钢绞线及锚头结构件带入设计深度。
        9. 加劲桩内插钢绞线,应进入旋喷桩底,待旋喷桩养护强度达到设计要求 75% 后施加张拉力锁定。
        3 施工质量控制措施
        3.1 深层搅拌桩施工质量保证措施
        1. 孔位放样误差小于 2cm,钻孔深度误差小于 ±5cm,桩身垂直度按设计要求,误差不大于 1/200 桩长。
        2. 严格控制浆液配比,做到挂牌施工,并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制钻进提升及下沉速度,下沉速度不大于 0.8m/ min,提升速度不大于 1.0m/min。
        3. 工程实施过程中,严禁发生定位型钢移位,一旦发现挖机在清 除沟槽时碰撞定位型钢使其跑位,立即重新放线,严格按照设计图纸 进行施工。
        4. 在施工前应在钻杆上做好标记,控制桩长不得小于设计桩长。
        3.2 插入H 型钢质量保证措施
        1. 严格控制搅拌桩施工深度,通过测量转杆长度在转杆上做好标记,误差控制的 0 --50mm 之间,不允许出现负值。
        2 型钢进场要逐根吊放,型钢底部垫枕木以减少型钢的变形,下插H 型钢前要检查型钢的平整度,确保型钢顺利下插。
        3. 型钢吊起后用经纬仪调整型钢的垂直度,达到垂直度要求后下插H 型钢,保证H 型钢的插入深度。
        3.3 锚桩质量保证措施
        1. 钢绞线安放应注意:钢绞线放入钻孔之前,应检查钢绞线的质量, 确保钢绞线组装满足设计要求。
        2. 注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严 防杂物混入浆液。
        3. 灰浆制备系统应使灰浆的水平泵送距离不大于 50 米,确保注浆压力。泵口压力应保持在 0.4~0.6MPa,防止压力过高或过小。
        3. 锚具与冠梁之间采用 240×240×20 的钢板连接,锚筋张拉锁定在斜加劲桩桩体施工结束养护超 10 天后进行,采用专用张拉千斤顶、电动油泵加荷锁定。
        4. 预应力张拉完成后应由第三方检测符合设计要求后方可进行下 层土体开挖。使用过程中,安排专人定期对锚拉杆端部锚具松动情况 检查并形成检查记录。卸载前应书面报总包单位及监理单位确认。
        4、结束语
        止水帷幕形成后,基坑内降水,逐步施工。从本工程看到SMW 工法桩能从根本上,解决复杂地层基坑止水与支护安全的问题,可以达到 确保基坑本体和周边环境安全的目的。从后期施工中的基坑监测来看, SMW 工法桩形成止水效果良好,基坑位移在设计监控范围内,很好的完成其应有的作用,有助于今后类似工程的施工,经济效果不言而喻。
        参考文献
        [1] 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)
        [2] 《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ/T199-2010
        [3] 《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015

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