试论水泥土桩复合土钉墙基坑支护施工技术要点

2015-08-04 716 0

  支护技术是建筑基坑工程中常用的一项技术,其可以提高地基的承载力,可以保证建筑施工的安全性,也可以保证建筑结构的稳定性。水泥土桩复合土钉墙支护是一种新型的支护技术,其是将水泥搅拌桩作为止水帷幕,然后与传统土钉相结合,在深基坑支护工程的应用中,发挥着良好的应用效果。应用水泥土桩复合土钉墙支护技术,可以缩短建筑工程的建设工期,其具有变形小的优点,可以发挥出止水与支护的作用,在软土地基中发挥着重要的作用,为了保证施工效果达到最佳,施工人员要掌握技术要点,要做好技术创新。
 
  1、工程概况
 
  某建设工程中大井峪通道的主箱体采用单箱双室结构,分节长度为22m+22m,结构宽为27.6m,高为7.18m,箱体两侧各为一节20m长的遮光段,遮光段外分别为2×20m的U槽,U槽外为挡土墙,通道总民560m,最大开挖深度为9m。该范围内的地下土主要由第四系全新统沉积的粉质粘土、粉土等构成。根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图综合分析,勘察期间为平水期,其静止水位埋深介于6.6m-8.3m之间,丰水期水位可提高0.5m,地下水类型为孔隙潜水与微承压水的混合水,主要接受大气降水和侧向补给。
 
  2、水泥土桩复合土钉墙的施工
 
  水泥土桩复合土钉墙是由水泥搅拌桩、土钉墙、混凝土面层组成的,其是将搅拌桩作为止水帷幕,可以将搅拌桩当做临时挡墙,这可以缓解开挖时出现的土体渗水问题,可以避免基坑底部隆起。在应用水泥土桩复合土钉墙支护技术时,需要做好施工设计工作,要严格按照施工流程进行操作,这样才能保证施工的质量。
 
  2.1施工设计
 
  在进行结构设计时,施工人员可以采用理正软件,在设计的过程中,要遵循通道箱体位置的标高最低,U槽及挡墙段路面逐渐上抬的原则。最大的开挖深度为9m,水位是在地面下6.6m,该施工场地的土质比较特殊,主要是由粉土、细砂以及粘土构成的。在对基坑支护施工方案进行设计时,设计人员设定在开挖深度达到7.5-9m时,采用降水、打设水泥搅拌桩的方式进行施工,在断面采用了5层锚杆进行支护。当深度为6-7.5m时,采取降水、打设水泥搅拌桩、断面布置4层锚杆支护;当深度为5-6m时,采取降水、打设水泥搅拌桩、断面布置,层锚杆支护;当深度为小于5m时,直接开挖1:0.75放坡。水位以下采用打入锚管土钉。
 
  2.2施工工艺
 
  2.2.1打设水泥搅拌桩
 
  在确定打设水泥搅拌桩的边线时,设计人员首先需要测量放样,打设桩径设为0.5m,搅拌桩之间的咬合为0.15m,搅拌桩之间的距离为0.35m,水灰比为1:0.55,水泥的用量为50kg/m,在打设的过程中,需要在封闭的区域内进行。
 
  a.施工准备。施工单位要对施工场地进行整平处理,根据整平标高比的设计,桩顶标高比原设计高出0.3-0.5m,在整平后要采用压路机对施工场地进行静压,静压次数以2遍为宜。施工人员还要利用石灰对桩位进行标识,要检查搅拌机以及压浆机的性能,保证其在施工的过程中可以正常运转。施工单位要准备好各类施工材料,在等桩机就位后,则可以按照设定的配合比进行制浆。
 
  b.桩机就位。施工人员要将机架放在底座轨道上,还要利用水平仪对机架放置的位置进行调整,要保证塔身、钻杆安装的质量,塔身、钻杆的垂直度允许偏差不能超过1.5%,安装完成后,要对钻进的深度进行以及标高进行标识。
 
  c.搅拌下沉。搅拌机启动后,要适当放松起吊钢绳,施工人员要一边用钻杆搅拌,一边使切土下沉,在发现切土下沉的速度比较缓慢时,可以适当补给一定清水,这样可以减小搅拌时产生的摩擦;切土下沉的速度也不宜过快,否则会影响搅拌的质量。在搅拌的过程中,要保证下沉的速度不超过1.0m/min,这样才能保证搅拌的均匀性以及充分性。
 
  d.配置水泥浆。在配置水泥浆时,施工人员要保证不出现离析现象,要保证供浆的连续性,要一次性完成,还要做好配置过程的记录工作,施工人员要对固化剂的使用情况、外掺剂的加入量以及泵送浆液的时间进行详细的记录。
 
  e.边喷边搅。搅拌机在达到设定的位置后,施工人员可以开启水泥浆泵,要实现一边喷浆一边搅拌,在搅拌的过程中,要根据设计要求提升搅拌机的运转速度,要将速度控制在0.3-0.5m/min。如果搅拌机达到设计桩顶以下0.5m的位置后,要减缓提升的速度,还要减慢旋转的速度,喷浆搅拌的时间应控制在10-20s,这样才能保证桩头的密实度。在喷浆的过程中,要保证均匀性以及连续性,在不断重复的过程中,要以四搅二喷为施工的原则。
 
  2.2.2开挖与支护。
 
  测量放样后按确定的边线进行开挖,每次开挖深度至锚杆下0.5m,待喷射混凝土一定养护期(钢筋锚杆层至少4d,预应力锚杆层至少8d)后再进行下一层开挖,直至开挖至设计基底。
 
  a.孔位确定。事先确定出孔位并做好标记及编号。一般孔位偏差不大于100mm。
 
  b.钻孔。采用机械成孔,间距1.5m,成孔直径150mm,倾角为15°,出现塌孔时需要及时处理以免存在隐患。
 
  c.置杆。设置定位架,保证钢筋处于孔中心部位,支架沿钉长的间距为1.5m左右,支架的构造应不防碍注浆时浆液的自由流动。
 
  d.注浆。注浆宜采用525R水泥并加入一定的旱强剂和膨胀剂,其能够提高旱期强度和增大与土体的摩擦力,水灰比宜为1:0.55。注浆导管应先插入孔底,以低压方式注浆,同时匀速缓慢撤出,出浆口需在浆体的表而以下。
 
  e.挂网。钢筋网片可用钢筋头固定,确保喷射混凝土时不振动。保护层不小于20mm,宜采用I级6.5mm钢筋网,网格尺寸为200mm。
 
  3、施工控制要点
 
  3.1水泥搅拌桩偏差见表1。
 
  表1水泥搅拌桩控制偏差
 
  3.2锚杆施工偏差见表2。
 
  表2锚杆施工偏差值
 
  4、结语
 
  水泥土桩复合钉墙支护技术在软土地基中有
 
  着广泛的应用,其有着较广的适用范围,而且可以保证基坑支护的效果,可以达到良好的止水效果,还可以保证基坑的稳定性。水泥土桩复合土钉墙是将搅拌桩作为止水帷幕,应用这项技术可以同时达到止水与支护的效果,这项技术在应用的过程中也在不断的改进,技术越来越成熟,有着良好的应用前景。水泥土桩复合土钉墙基坑支护施工技术还具有造价低的优点,其可以达到理想的支护效果,对周围环境的污染也比较小,是一项经济环保的施工技术,可以在基坑工程中大力推广。
 
  参考文献:
 
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