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摘要:本篇文章,主要对水泥搅拌桩的基本原理和适用范围进行简要阐述,以实际的工程为例,采用三轴搅拌桩作为止水帷幕的施工方案,基于此,阐述其在建筑深基坑中的具体应用。
关键词:三轴搅拌桩;建筑深基坑;止水帷幕
前言:
在对基坑进行实际施工的过程中,周边地下水位会出现下降的情况,导致基坑周边的环境以及本体的安全受到严重的威胁,所以,在基坑的周边设置相应的止水帷幕,进而使基坑外的来水得以切断。所谓三轴水泥搅拌桩,就是以水泥为主要的加固及,并且通过特质的深层搅拌机械,进而将其应用于深厚的地基之上,通过强制的方式,将水泥与软土还有水进行综合的搅拌,在此过程中软土会与水泥发生化学和物理反应,利用此反应,将软土硬结形成特定的桩体,与此同时,以三排桩的方式为基础,进而进行逐次施工,保证两个桩之间连接成为一个整体,进而形成止水帷幕。止水帷幕的主要作用,就是使地基的承载能力进一步提升上来,并且保证基坑周边的水不会进入到基坑内部。
1、工程概况
本片文章以金源国际广场项目为主要实例,其本身的占地面积为6000平方米,并且总体的建筑面积接近30000平方米,该建筑不但包含地上九层,还包含了地下三层,总高为39.8米,该项目的框架属于剪力墙结构。该项目的实际基坑形状是非常规则的长方形,基坑的具体尺寸为长72米,宽61.9米,整体的周长为20.3米,该基坑的安全等级是I级。在该基坑中,主要应用的就是三轴水泥搅拌桩,并且将其做成止水帷幕,再将旋挖灌注桩作为主要支护柱。
2、工程条件、水文条件
该项目的场地原来的实际情况是滩涂、鱼塘,在该场地中,局部位置有深沟,但是由于经过人工的回填而形成现如今的形状。在该场地中,地下水含量极其丰富,并且埋藏的相对较浅,大约有0.4~1.87米,并且主要类型是孔隙承压水,该地下水的主要供给来源就是自然降水以及山体基岩裂隙水,并且水位的具体变化程度由季节而定。
3、施工方案
3.1、施工设备
在本篇文章的案例中,应用的三轴搅拌机的类型为JBJ180A850,并且属于改进型,在应用的过程中,该搅拌机最大的搅拌深度可达50米,还有一种类型是JBJ160A850,也属于改进型,最大搅拌深度在38米,此外,还有PC-200挖机、BW-32泥浆泵、自动拌浆系统、12立方木的空压机。
3.2、工艺要求与流程
该项目,在对止水帷幕以及被动加固区进行实际施工的过程中,将850mm大直径,以及桩间距达到600mm的三轴水泥搅拌桩应用进来,通过套打成孔的方法,将446根桩全部施工于地面上。
3.3、施工方法及技术措施
3.3.1、确定工程参数
在对三轴搅拌止水桩进行实际施工的过程中,要先将跳幅套打的施工方法应用进来,并且在施工之前,还要进行试桩工作,进而将施工的参数进行确定,实际需要确定的参数不仅有搅拌机本身的速度以及转速,还有灰浆泵压力、掺合料配方以及罐体和送风口风压等。在对搅拌桩进行实际施工完成之后,要对成桩的质量进行抽查。
3.3.2、清除障碍物
在对搅拌桩进行施工的过程中,由于需要连续的施工,因此实际的施工现场务必要具备“三通一平”的条件,并且在进行实际施工之前,应该对围护施工区域的地下管道进行探测,进而将障碍物全部清除,使后续的顺利施工得到保障。如果在进行清理和探测的过程中,发现障碍物本身的体积非常大,并且埋藏的较深,因此,要将潜孔锤钻机应用进来,将其破碎,此后,将周围的实际情况进行勘测并结合,进而改用旋喷桩对该部位进行进一步的处理。
3.3.3、测量放线
根据实际的基坑施工图、总布置图等,进而根据图纸的实际要求,将控制线放出,并且在该过程中,将临时的控制桩设置好,并且将放线复核表也要做好,在整个放线工作完成之后,监理要进行全面的验收。
3.3.4、开挖沟槽
首先第一点,就是根据实际的基坑边线,对沟槽进行开挖工作,其次在进行开挖的过程中,必须要保证沟槽的尺寸在1200mm*800mm,此外,对与开挖的土体,要进行及时的清理和运出,进而使后续的三轴水泥搅拌桩的正常施工得到保障。
3.3.5、桩机就位
机长要对所有的桩机就位进行统一的指挥,并且在桩机的下面要进行钢板的铺设,此外,在对其进行移动之前要将四周的情况查看清晰,避免有障碍物的阻挡,如果发现障碍物,要进行及时的清理,保证其正常移位,当移位完成之后,要对实际的位置进行检查,并且进行实时的纠正;在对搅拌机机架进行安装的过程中,应该保证其平稳,并且导向塔的垂直度偏差不可以大于1/300,除此以外,还要应用全站仪进行实时的观测,进而使钻机的垂直度得到确保,在该工程中,主要应用的控制系统以及电子监控均是德国生产,该系统在对钻机施工参数进行实时监测的过程中,还能对其进行控制,并且在整个生产过程中,还可以对实时监测到的数据进行记录以及存储。
3.3.6、水泥土配合比
将普通的硅酸盐水泥进行掺合的时候,具体的量要控制在20%,又或者是桩本身的水泥用量要保证22kg/m;水灰的比例要在0.9~1.0的区间之内;在进行外部添加时,要将木质素磺酸钙应用进来,并且用量要达到实际水泥用量的0.2%~0.25%。
3.3.7、水泥浆液制备以及注入
在实际施工的现场中,要进行拌浆平台的搭建,并且该平台,还要配备以电脑计量为基础的自动搅拌系统,此外,还要配备相应的散装水泥罐。在实际开机之前,要根据具体的方案要求,对水泥浆液进行搅拌制作。水泥浆液制作完成之后,要将其送入灌浆桶之中,以便后续工作的应用。除此以外,当水泥浆液制备完成之后,还要停滞一段时间,并且不超过2小时,在对相邻搅拌桩进行施工时,具体的时间间隔不可以超过24小时。
3.3.8、钻进搅拌
在对搅拌桩进行实际施工的过程中,具体的施工方法是两喷两搅,并且在实际下沉时,要将快挡应用其中,而在进行提升时,必须要应用慢挡,不论是下沉还是提升的过程,都要进行水泥浆液的注入,并且在进行下沉和提升的过程中,实际的搅拌速度应该控制在0.5~0.8m/min,并且整体的搅拌速度要保证匀速。为了使搅拌桩的质量得到保证,应该对桩底的部分位置,进行重读的搅拌操作,并且进行重复的注浆,该操作要停留1min,当桩顶达到了设计的设计标高时,要将进行数秒的搅拌,进而使桩头具备密实性和均匀性,在进行该过程时,还要做好相应的记录。如果对桩体进行施工的过程中,出现了停浆的现象就要将塔接的长度进行保证,不可以小于1m,当供浆恢复之后,在进行喷浆的提升,不仅如此,泵送的过程还必须要保证连续性。在进行实际施工的过程中,将流量泵应用进来,进而使输浆的速度得到控制和保证。
3.3.9、降水试验
当整个基坑的止水帷幕施工完成封闭之后,就要对该基坑的整体,进行全面的降水试验,并且在基坑外部设置相应的水位观察孔,进而确保该基坑是否真正实现了止水封闭,如果在进行试验的过程中,发现水位急剧的下降,要将实际观察到的情况进行仔细的分析,并且采取相应的措施进行及时的补救。
结语:
总而言之,本篇文章所举的金源国际广场实例,在应用三轴水泥搅拌桩进行止水帷幕的制作过程中,已经达到了预期的要求和效果。由此可见,在对止水帷幕进行制作的过程中,将三周水泥搅拌桩施工于建筑的深基坑中,不但可以使施工的难度得到有效的降低,还可以节约成本,除此以外,还可以提高实际施工的效率,并且将实际施工过程中遇到的复杂地质条件以及水文条件进行解决,从根本上使基坑的本体以及周围的环境安全得到保证。
参考文献:
[1]邴孝立.基坑支护工程项目中的三轴水泥搅拌桩施工技术[J].工程建设与设计,2020(09):215-217.
[2]易剑辉,龚伶妃,郭志辉.三轴搅拌桩在建筑深基坑止水帷幕中的应用[J].工程建设与设计,2019(02):47-48.
[3]陈冬青.三轴水泥搅拌桩止水帷幕在建筑深基坑中的应用[J].中华建设,2012(01):118-119.