深层水泥搅拌桩在软基沙质基础工程施工中的应用

发表时间:2020/5/27   来源:《建筑实践》2020年1月第3期   作者:邱文滨
[导读] 本文通过工程施工中的实践,详细介绍深层水泥搅拌桩
        摘要:本文通过工程施工中的实践,详细介绍深层水泥搅拌桩在软基沙质基础工程施工中的应用,从工程实践中证明深层水泥搅拌桩适用于软基处理,并且效果显著,单价经济,用材少,施工工艺简单等优势。深层水泥搅拌桩和降水井的相结合,其综合效果更显著,在后期地下室开挖过程中得到了很好的应证。
        关键词:深层水泥搅拌桩,软基,降水井;
        深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度,有效起到止水作用,该方法特别适用于处理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土,适用于软基处理,效果显著,处理后可成桩、墙等,在基坑围护工程起到重要作用。
        随着社会经济建设的发展,中国高层建筑越来越普遍,其基础多为地下室或人防工程,深层水泥搅拌桩技术因其在进度、安全、社会效益、经济效益等方面的优势,在工程实际施工中的应用也越来越多,和降水井的相结合使得整个场地内地下水大幅下降,对后期的地下室开挖起到很大帮助。现以某高层住宅项目软基沙质基础为例,对深层水泥搅拌桩在软基沙质基础工程施工中的应用做一些探讨。
        工程概况
        该项目位于漳州市东山县,主要由14栋高层住宅楼、2栋多层住宅楼组成,大部分高层住宅楼设有1层地下室,总用地面积6.98万平方米,总建筑面积18.088万平方米,其中地下建筑面积3.13万平方米,该项目靠海近,最近距离仅为50米,地下水量丰富。
        水文地质条件:
        勘察期间,水位埋深为0.40~3.50m,混合稳定水位埋深为0.60~3.70m,标高为-0.12~3.35m。根据区域水文地质资料及场地地形、地貌特征,预计该场地范围内全年地下水位变化幅度约1m。场地地下水主要为赋存于杂填土中、素填土中和细砂中的潜水,中砂的承压水及残积砂质粘性土、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩的孔隙-网状裂隙水和下部碎裂状强风化花岗岩、中风化花岗岩的裂隙中的微承压水,地下水主要靠地下侧迳流补给,其次为大气降水的下渗越流补给,主要通过地下侧向迳流的方式排汇。
        地下室防水、抗浮设计地下水位按黄海高程3.6~4.0m考虑。地下室具有放坡空间,但坑壁土层主要由填土和细砂组成,且水位较高,经多方探讨,地下室开挖四周决定采用深层水泥土搅拌桩止水帷幕处理,施工至底板下2米位置,也就是-2.2m,并结合降水井方式大幅降低场地内水位,然后再采用1:1.75~1:2.0的坡率法放坡开挖施工。
一:施工准备
      1.1组织施工人员收集有关技术资料,重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料,掌握设计相关要求。熟悉操作规程及搅拌桩的工艺流程,并了解各设备性能。
        1.2水泥送检
        施工前总包单位将进场使用的R42.5级普通水泥送至当地质监部门复验,同时材料需具备出厂合格证、自检报告、生产日期、批号。检验合格方可投入使用,并做好水泥供应计划。
        1.3机械设备放置位安放好灰浆泵,灰浆搅拌机,同时做好供水供电线路。
        二.施工顺序:
        考虑工程特点和工期,本次深层水泥搅拌桩采用两台PH-5系列搅拌钻机,施工顺序由南向北两侧同时进行,单侧长度约450米,施工位置离地下室剪力墙外围4米,保证后期地下室开挖止水帷幕不受破坏。施工顺序如下图:
       

三.施工工艺流程
场地平整→桩位放样→导沟→钻机就位、检验、调整钻机→配置水泥浆→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面下0.5m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→移至下一根桩→回填沟
        3.1 选用两台200型挖机将施工场地加以平整,确保钻机正常走位,工作面宽度保证钻机正常施工;
        3.2 由施工人员用全站仪进行桩位放样,并洒白灰线以便挖机导沟;
        3.3选用200型挖机开挖导沟,宽度在1.2~1.5m之间,深度在1~1.5m,确认是否有障碍物并形成泥水沟,挖出的土堆置在沟边,不影响钻机行走;
        3.4沿着泥水沟置放导轨,按照测放的桩位记号,将钻机移至桩位上,桩尖对准桩位,桩位偏差不大于50mm,调平钻机机台,用线垂调整机身垂直度,复合垂直度偏差小于1.0%;
        3.5配制水泥浆:接照设计要求的掺入比、桩长,将计算出来的42.5级普硅水泥用量放入搅拌池中,加计算出来的水进行搅拌配制浆液,水灰比为:0.55~0.65,浆液的搅拌时间大于3分钟,但不得长于2小时,采用两次搅拌法,按设计掺入量不少于20%加固湿土质量的比例。
        3.6水泥搅拌桩施工采用四喷四搅工艺,第一次钻下时为避免堵管可选择带浆下钻,一边打开灰浆泵送浆至钻头出浆口,同时搅拌下钻,喷浆量小于总量的1/2,严禁带水下钻,第一次下钻时和提钻时均采用抵挡操作,复搅时可提高一个档位,严格控制桩深、复搅下沉和提升速度,喷浆量必须按照电机调速器进行均匀调整,同时保证泵送压力,确保成桩效果。
        为确保水泥搅拌桩的桩身质量,首次提钻喷浆应在桩底部驻停30s,上提过程中不得中断喷浆,需浆余浆全部喷入桩体,并在桩头顶部进行磨桩头,驻停时间同样为30s。
        成桩完成后,关闭灰浆泵,移机至下一桩位施工。
        3.7待24h后回填已施工完桩位置的泥水沟进行保护,夯实场地。
        四.施工控制
        1.根据工作量并结合工期,具体根据现场情况调整,调配管理人员负责安全文明施工,编制机台编号、水灰比、桩长等数据做成标牌统一悬挂在钻机位置;
2.钻机开始前,需用水清洗泵送管道,检查无堵塞现象,检查各机器部件完好性,保证正常施工;
3. 保证桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂吊锤,通过控制吊锤和钻杆上下左右等距离来控制, 复合垂直度偏差小于1.0%;
        4.确保桩身的水泥浆用量达到设计要求,每台机械应配备深度仪和比重计,让监理人员和质检人员随时抽查检验水灰比是否满足设计要求。 
五、降水井施工
降水井是保证降水效果的一个重要环节,为保证一期地下室8700㎡的开挖,本次共设计22个降水井,降水井深度在8~10m,降水井井径为400mm,降水井间距布置为18~21m,每口井布置一只水泵,争取在开挖前排水到位。
   深层水泥搅拌桩对基坑周边的临时加固及防渗,降水井大幅降低场地内水位,可以说效果显著。
六、结论
        此工程的降水达到预期效果,为基础其他分项工程施工提供了有力的条件,使得整个工期如期进行。目前一期地下室已封顶,深层水泥搅拌桩和降水井的相结合是保障本次施工的重要条件。实践证明:深层水泥搅拌桩将软土或沙等强制拌和,使软基硬结而提高地基强度,有效起到止水作用,该方法特别适用于适用于软基处理,效果显著。再结合降水井方式降水,对于类似软基处理是一种可行的处理技术。同时单价经济,用材少、施工工艺简单,能极大节约造价成本。因此,深层水泥搅拌桩结合降水井在软基沙质基础工程施工中值得推广。

参考文献
        1、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
        2、《注浆技术规程》(YSJ211-92)
        3、《工程测量规范》(GB50026-93)
        4、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
    5、赵文强.水泥土深层搅拌桩在某工程地基处理中的应用[J].山西建筑,2009(10).





投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: