双轮铣水泥搅拌墙(CSM工法)在绿地星城光塔项目实施及效果

发表时间:2020/12/23   来源:《基层建设》2020年第24期   作者:刘朝建
[导读] 摘要:CSM工法是结合现有液压铣槽机和深层搅拌技术进行创新的岩土工程施工新技术。
        友谊国际工程咨询股份有限公司  湖南长沙  410000
        摘要:CSM工法是结合现有液压铣槽机和深层搅拌技术进行创新的岩土工程施工新技术。通过对施工现场原位土体与水泥浆进行搅拌,可以用于防渗墙、挡土墙、地基加固等工程。与其他深层搅拌工艺比较,CSM工法对地层的适应性更高,可以切削坚硬地层(卵砾石地层、岩层)。
        关键词:双轮铣;深层搅拌;水泥搅拌连续墙
        一、工程概况
        绿地V岛A61地块(星城光塔)项目位于湖南省长沙市开福区马栏山鸭子铺,毗邻浏阳河倒数第二道湾(离河堤最近约110M)为浏阳河冲积阶地。本工程场地自然地坪为西侧高,东、南侧低,北侧地面为渐变值,场地地势情况总体为东低西高。根据地质勘察情况场地主要相关参数为下表:
 
        基坑支护工程由华东建筑设计研究院有限公司结合勘察单位提供的勘察报告,采用桩锚+700厚等厚水泥搅拌墙止水帷幕型式,约750M。现场等厚水泥搅拌墙止水帷幕采用由徐工集团生产的大功率XCM40双轮搅拌铣削机进行施工。整个施工过程主要在2020年3月中旬到5月底。
        二、CSM工法水泥搅拌墙施工流程
        工艺流程包括:清场备料→测量放线→开沟铺板→移机定位→铣、削下沉搅拌、喷浆→回转提升喷浆→成墙移机。
    
        三、CSM工法质量控制要点
        双轮铣搅拌墙属隐蔽工程,虽在施工时不能直接观察它的质量,但可通过试成墙施工完成,通过检测结果结合施工过程中的各工序操作、工艺参数和浆液浓度等因素的实际执行情况和土层的各种反应,来控制水泥注浆的质量。
        1、铣头定位及垂直度控制:将双轮铣搅拌钻机的铣头定位于墙体中心线和每幅标线上(偏差控制在±5cm以内);对矩形钻杆的垂直度,采用经纬仪作三支点桩架垂直度的初始零点校准,由支撑凯利杆的三支点辅机的垂直度来控制。操作员通过触摸屏,控制调整铣头的姿态。
        2、铣削深度:控制铣削深度为设计深度的+0.1m。通过在导杆上标示刻度来控制深度,通过桩中心线和桩边线两根固定线来控制桩轴线。
        3、铣削速度:设计要求下沉速度:50~80cm/min,提升速度不大于 30cm/min;结合试成墙试验最终确定为下沉速度:50cm/min,提升速度25~30cm/min, 掘进达到设计深度时,延续5min进行停留复搅,并对墙底深度以上5 m范围,重复提升1次。此后,慢速提升动力头,提升速度不应太快,控制在25~30cm/min;以避免形成真空负压,孔壁坍陷,造成墙体空隙。
        4、成槽过程中按照要求考虑膨润土掺入量及水膨润土比(50~100kg/m3),当其比重太大会降低铣进工效,比重太小则不能保持槽孔壁的稳定,易发生塌孔。故通过试成墙确定75~80 kg/m3膨胀土掺入量,确保成槽质量。
        5、制浆、注浆:等厚度水泥土搅拌墙水泥掺量不小于22%,水灰比1.2~1.5,项目采用数控智能搅拌台,按设计配比(每盘水900kg,水泥700kg)进行浆液搅制,在制浆过程中应随时测量浆液比重,每墙完成后要统计该段墙的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制,拌制浆液必须连续均匀,搅拌时间不小于30S,一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
        6、成墙厚度:本项目成墙要穿过圆砾层、强风化层进入中风化层;为保证成墙厚度,应根据铣头刀片磨损情况定期测量刀片外径,当磨损达到1cm时必须对刀片进行修复或更换;
        7、墙体均匀度:为确保墙体质量,应严格控制掘进过程中的注浆均匀性以及由气体升扬置换墙体混合物的沸腾状态;
        8、墙体连续性:喷浆时必须连续,不能间断;施工中一旦出现故障,待修好后,必须再向下搭接长度不小于50cm;本项目采取往复式双孔全套打复搅式开展成墙施工,复搅搭接400MM,确保墙体竖向的连续性。
 
        9、施工记录与要求:及时填写现场施工记录,每掘进1幅位记录一次在该时刻的浆液比重、下沉时间、供浆量、供气压力、垂直度及桩位偏差。
        四、现场施工安全文明施工管理
        1、CSM工法施工采用的设备要求比较高,特别是对场内道路(设备达到160T),同时对于设备的操控人员必须进行专业培训,现场操作面设备交叉施工比较频繁,故容易出现加大的安全隐患;故在设备进场后各个阶段必须严格落实安全管理责任制,否则不得开展现场施工作业。
        2、现场文明施工是CSM工法中比较难把控的措施,施工前应做好有效的策划,主要考虑泥浆池的设置及泥浆的有效循环回收利用,有效控制施工现场泥浆泛滥现象。
        3、CSM工法施工速度较快每天基本能达到16~20延长米(有效),故每日的施工面都在不断的变化推进,其导沟槽和成墙顶部施工面的防护管理是现场安全管理的重点。
        五、项目实施效果
        绿地星城光塔项目基坑支护采用CSM工法施工的地下深层水泥搅拌墙施工速度快、止水效果明显、达到设计意图、施工较好;较好的满足了支护工程止水效果。
        参考文献:
        [1]绿地V岛A61地块项目(星城光塔)基坑支护工程施工组织设计----中国建筑第七工程局.
        [2]CSM桩基坑支护施工工法---中铁建设集团有限公司中南分公司.
 
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