李青
(重庆千牛建设工程有限公司 ,重庆 400700)
摘要:高压旋喷加筋桩作为一种成熟的工法已经在地基处理、基坑止水、基坑加固等领域进行了广泛应用,本文以鸥鹏·央著天域二期工程12-3#楼基坑的成功经验,总结高压旋喷加筋桩在深基坑快速支护中的应用。
关键词:高压旋喷;加筋桩;深基坑;快速支护
1 工程概况
鸥鹏·央著天域二期工程12-3#楼基坑深度约15m,地质以回填土、杂填土为主,工程安全等级为一级,设计合理使用年限2年。东北侧为已建售楼部,距离基坑约10m,该区域为幼儿园出口天桥及相关通道,天桥桥台为重力式桥台兼做挡土墙,挡土墙基底坐落于回填土之上,高于基坑设计标高约6.5m,基坑北侧紧邻已建的幼儿园,均不具备放坡条件,为确保幼儿园与售楼部的正常使用,同时兼顾业主对本项目的工期要求,必须采用快速支护方案。
图1:基坑开挖前实景图 图2:天桥桥台剖面图
2 设计方案
在原有重力式挡土墙前端6m范围内设置6排高压旋喷(加筋)桩,桩径600mm,嵌入基岩深度不小于1500mm。旋喷桩桩顶设置0.5m厚C35钢筋混凝土顶板。
图3:旋喷桩剖面图 图4:旋喷桩平面布置图
3 施工工艺
根据地质条件及特征,本着确保质量、经济合理、技术可行的原则,采用二重管旋喷注浆工艺,利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使水泥浆液和空气两种介质喷射流横向喷射出,冲击破坏土体,在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状固结体,以达到加固地基的目的。
图5:二重管旋喷注浆示意图
3.1平整场地
正式进场施工前,进行管线调查后,清除施工场地范围内的障碍物,不能清除的做好保护措施,然后整平、夯实;同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地的“三通一平”。
3.2测放孔位
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点,埋石标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用竹签钉紧,一桩一签,其误差不大于2cm。在高喷灌浆轴线拐弯处应设固定桩,同时在施工轴线5~10m范围设控制桩。
3.3修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10%~20%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入场内污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近,便于作业,主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
3.4钻机就位
钻机就位后,对桩机进行调平、对中,调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在50mm以内,钻孔垂直度误差小于1%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,保证孔底标高满足设计深度。
3.5引孔钻进
旋喷桩引孔直径200mm,嵌入基岩深度不小于1500mm。把钻机移至钻孔位置,对准孔位用水平尺掌握机台水平,立轴垂直、垫牢机架、钻机的垂直度满足精度要求,经技术人员验测合格后方可开钻。如发现钻机倾斜,则停机找平后再开钻。钻进过程中,遇到异常情况及时查明原因,采取相应措施,对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录,钻孔结束后,由技术人员进行质量检查,合格后方可移位进行下一个孔的钻进。
3.6钢筋笼制作安装
钢筋笼采用分段统一制作,直径大于Φ22mm主筋接头采用直螺纹机械连接,其余采用焊接连接。引孔完成后,将制作成型的钢筋笼分节倒运至孔桩旁,利用吊车吊装入孔,在孔口进行对接,直至全部安装完毕。
3.7下管
成孔后钢筋笼与旋喷杆直接下至孔底,然后开始高压水泥浆旋喷;钻孔完成下注浆管前,先在地面进行浆、气试喷,检查各项工艺参数符合设计要求后,将喷射管下至设计深度,经现场质检人员检查认可后方可进行高喷灌浆施工,喷射过程中如遇特殊情况,如浆压过高或喷嘴堵塞等,应将喷射管提出地面进行处理,处理好后再进行施工。
3.8浆液喷射
浆液采用P.O42.5水泥,水灰比1:1,浆液中掺入2%早强剂;高压水泥浆出口压力不小于40MPa;旋喷时将喷射管下至设计深度,开始送入符合要求的浆、气,待注入浆液冒出孔口时,按设计的提升方式及速度自下而上提升,直至提升到设计的终喷高程。旋喷过程中控制好旋转速度和上升速度,使水泥浆与土体充分搅拌,形成的水泥、土混合体的单轴抗压标准值在600mm直径范围内不小于5MPa。
3.9回灌
喷射结束后,随即在喷射孔内进行静压充填灌浆,直到浆面不再下沉为止,保证高喷注浆固结标高,回灌浆液一般采用邻孔高喷冒浆静压充填。
3.10检测
旋喷桩完成、固结后,在直径边线上取芯进行单轴抗压检测,检测取样率为0.3%。
3.11顶板施工
旋喷桩施工完成后,凿除浮浆及桩头,并安装双层双向的面板钢筋及箍筋,旋喷桩钢筋笼需与面板钢筋进行有效锚固,验收合格后进行侧模安装,及时浇筑顶板混凝土。
图6:基坑开挖竣工实景图
4 结论
根据现场统计,天桥桥台加固共施工96根旋喷桩,实际施工工期共10天,完工后28天进行取芯检测,水泥、土混合体的单轴抗压标准值超过5MPa。因此,高压旋喷加筋桩在深基坑快速支护中的应用不仅效果良好,而且施工简便,值得推广。
参考文献:
[1] 姚平.多排高压旋喷加筋排桩在深基坑支护中的应用.四川建筑,第37卷2期 2017.04
[2]王瀚.加筋旋喷桩在深基坑中的应用.现代商贸工业,1672-3198.2007.02.109