论文部分内容阅读
【摘 要】 以慢城宁海花园二期基坑支护为例，较系统地论述了水泥土搅拌止水帷幕与灌注桩、预应力锚索形成的组合挡土壁在挡土、止水方面的特点，并系统地介绍组合挡土体系的设计方法、施工质量检验及应用效果评价等。
【关键词】 止水帷幕；深基坑；灌注桩；组合挡土壁
一、概述
近年来我国城市建筑发展迅速，深基坑工程愈来愈多，在地下水位较高时，基坑支护必须解决好挡土和挡水两方面的问题。本工程主要是根据地质特点，采用成排灌注桩结合预应力锚杆形成桩锚体系，以解决挡土问题。
止水帷幕是在深基坑土方开挖和地下结构施工时防止地下水从坑外渗流至坑内的止水措施，以保证基坑基本干燥，使基坑土方开挖和地下结构施工得以顺利地进行和基坑周边不因土体中地下水渗流而产生过大的位移变形和水土流失。帷幕桩紧贴灌注桩外侧，帷幕桩必须做到相互咬合，从而形成一排连续的止水帷幕和联合挡土墙。这种组合的特点是，由桩锚体系为主，抵抗土压力产生的变矩，而帷幕桩主要用于桩间挡土和阻挡坑外地下水向坑内的渗流。
二、工程概况
该工程是位于烟台市牟平开发区官庄路与新城大街交界处之西南角住宅与商业于一体的大型综合项目。本工程由9栋商住楼（除A7外下部均为2层商铺）和整体地下车库组成。所有地上建筑在地下部分均为一个整体，车库部分地下2层.
三、工程地质与水文地质条件
地质情况
根据场地野外钻探、现场鉴定和原位测试结果，该拟建场地在勘探深度范围内所揭露土层主要由第四系人工堆积物及第四系全新统、上更新统堆积物及风化岩组成，主要岩性为砂岩；按地层的成因类型、岩性及工程地质特性将其划分为11个工程地质单元层及2个亚层。
水文条件
该场地地下水类型为第四系孔隙潜水和承压水，地下水位埋深现地表下约1.00-3.35m，孔隙潜水主要赋存于2层粉土、3层细砂中，承压水主要赋存于5层粗砂和7层粗砂、8层角砾层中。地下水主要受大气降水垂直入渗及河流地下水的侧向径流为主补给，以大气蒸发、人工开采和地下径流为主排泄。
四、设计方法
本工程开挖深度约7.50-8.00m，属于深基坑，根据几种支护形式的适用范围、安全性、施工效率及经济性特点，结合本工程基坑各部位的开挖深度、基坑周边环境条件、场区内地质与水文条件，本工程采用桩锚+1排水泥土搅拌桩。经过水压力、土压力计算分析，选取灌注桩。
截水方案选择
结合本工程的实际情况，决定采用在水泥土搅拌帷幕桩的方案，通过帷幕桩相互咬合，形成连续的截水帷幕墙，可达到较好的止水效果。
五、围护结构施工工艺及技术要求
1、长螺旋工艺的钻孔压灌桩施工
①工艺流程：定位放线→钻机就位→取土成孔→测孔径、孔深和桩孔水平与垂直偏差并较正→取土成孔达设计标高→清除孔底松土沉渣→成孔质量检查→安放钢筋笼→放置孔口护孔漏斗→浇注砼→拔出孔口护孔漏斗→凿桩头、冠梁施工等步骤
②施工控制指标：桩位允许偏差≤d/6；柱垂直度偏差≤0.5%；桩径允许偏差≤50mm；钢筋保护层厚度≮50mm；孔底沉渣≯100mm。
③桩身砼的泵送压灌应连续进行，钻机移位时，砼泵料斗内的砼应连续搅拌，泵送砼时，料斗内砼的高度不得低于400mm。
④当温度高于30°时，宜在输送泵管上覆隔热材料，隔一段应洒水降温。
⑤钻至设计标高后，应先泵入砼并停顿10-20s，再缓慢提升钻杆。保证管内有一定高度的砼。在地下水位以下的砂层中钻进时，钻杆底部活门应有防止进水措施，压灌砼应连续进行。
⑥压灌桩的充盈系数为1.0-1.20。桩顶砼超灌高度不宜小于0.3-0.5m。
⑦砼压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度。钢筋笼插设宜采用专用插筋器。
2、锚索施工
①土层锚索施工工艺流程为：土方开挖→钻孔→安放索体→灌浆→养护→安放锚头→锚固→下层土方开挖。
②锚孔定位偏差不应大于20mm，锚孔偏斜度不大于5%，孔深应超过锚索设计长度不小于0.50m；
③一次注浆浆液为水泥砂浆，水灰比为0.45；二次高压注浆为纯水泥浆，水灰比为0.5左右。
④注浆管应与锚索同时放放孔内，并加对中支架，注浆管端头与孔底距离为100mm左右。
⑤二次注浆压力值为3.0MPa。
3、腰梁施工
①腰梁通长设置，在转角处无断开，保证了受力的连续性，槽钢的连接用钢板焊接，焊缝高度不小于8mm，焊缝均满焊。承压板规格为200×200mm，所使用的钢板厚15mm。承压板安装平整牢固，板面与锚杆受力轴线垂直。
②腰梁安装：腰梁安装前对向外突鼓的桩进行人工凿平，对向内凹陷的桩用砂浆或槽钢垫平。腰梁安装高度基本一致，在水平方向尽量作到了槽钢接头对应。
4、水泥土搅拌桩施工
4.1施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开喷灰系统→反循环提钻并喷水泥粉→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥至设计复喷深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
4.2设计参数及要求
桩径￠500，桩中心距300mm，两桩相互重合200mm，桩长：11-12m，喷灰量：45-55kg/m。
4.3施工控制
4.3.1项目经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
4.3.2水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
4.3.3为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
4.3.4对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、喷灰过程中是否有断喷现象、喷灰搅拌提升时间以及复搅次数。
4.3.5为了确保桩体每米掺合量以及水泥用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑灰量控制设备，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥用量是否满足设计要求。
4.3.6施工时应严格控制喷灰时间和停灰时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断。严禁在尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作。
4.3.7成桩直径和桩长不得小于设计值。
4.3.8搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过16mm。
4.3.9搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于10mm。
4.3.10当搅拌头到达设计桩底以上1.50米时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。
4.3.11成樁过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1米处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。
六、结束语
经过现场检验证明，悬挂式止水帷幕结合灌注桩的挡土和挡水效果较好，深基坑开挖后坑内基本保持稳定状态。且该种方法造价不高，施工空间狭隘，施工速度快，在一定条件下很值得推广应用。
参考文献：
[1]米智虎.建筑工程技术规范J].建材与装饰，2008，（5）.
[2]黄强等.建筑桩基技术规范.灌注桩施工2008（94）
【关键词】 止水帷幕；深基坑；灌注桩；组合挡土壁
一、概述
近年来我国城市建筑发展迅速，深基坑工程愈来愈多，在地下水位较高时，基坑支护必须解决好挡土和挡水两方面的问题。本工程主要是根据地质特点，采用成排灌注桩结合预应力锚杆形成桩锚体系，以解决挡土问题。
止水帷幕是在深基坑土方开挖和地下结构施工时防止地下水从坑外渗流至坑内的止水措施，以保证基坑基本干燥，使基坑土方开挖和地下结构施工得以顺利地进行和基坑周边不因土体中地下水渗流而产生过大的位移变形和水土流失。帷幕桩紧贴灌注桩外侧，帷幕桩必须做到相互咬合，从而形成一排连续的止水帷幕和联合挡土墙。这种组合的特点是，由桩锚体系为主，抵抗土压力产生的变矩，而帷幕桩主要用于桩间挡土和阻挡坑外地下水向坑内的渗流。
二、工程概况
该工程是位于烟台市牟平开发区官庄路与新城大街交界处之西南角住宅与商业于一体的大型综合项目。本工程由9栋商住楼（除A7外下部均为2层商铺）和整体地下车库组成。所有地上建筑在地下部分均为一个整体，车库部分地下2层.
三、工程地质与水文地质条件
地质情况
根据场地野外钻探、现场鉴定和原位测试结果，该拟建场地在勘探深度范围内所揭露土层主要由第四系人工堆积物及第四系全新统、上更新统堆积物及风化岩组成，主要岩性为砂岩；按地层的成因类型、岩性及工程地质特性将其划分为11个工程地质单元层及2个亚层。
水文条件
该场地地下水类型为第四系孔隙潜水和承压水，地下水位埋深现地表下约1.00-3.35m，孔隙潜水主要赋存于2层粉土、3层细砂中，承压水主要赋存于5层粗砂和7层粗砂、8层角砾层中。地下水主要受大气降水垂直入渗及河流地下水的侧向径流为主补给，以大气蒸发、人工开采和地下径流为主排泄。
四、设计方法
本工程开挖深度约7.50-8.00m，属于深基坑，根据几种支护形式的适用范围、安全性、施工效率及经济性特点，结合本工程基坑各部位的开挖深度、基坑周边环境条件、场区内地质与水文条件，本工程采用桩锚+1排水泥土搅拌桩。经过水压力、土压力计算分析，选取灌注桩。
截水方案选择
结合本工程的实际情况，决定采用在水泥土搅拌帷幕桩的方案，通过帷幕桩相互咬合，形成连续的截水帷幕墙，可达到较好的止水效果。
五、围护结构施工工艺及技术要求
1、长螺旋工艺的钻孔压灌桩施工
①工艺流程：定位放线→钻机就位→取土成孔→测孔径、孔深和桩孔水平与垂直偏差并较正→取土成孔达设计标高→清除孔底松土沉渣→成孔质量检查→安放钢筋笼→放置孔口护孔漏斗→浇注砼→拔出孔口护孔漏斗→凿桩头、冠梁施工等步骤
②施工控制指标：桩位允许偏差≤d/6；柱垂直度偏差≤0.5%；桩径允许偏差≤50mm；钢筋保护层厚度≮50mm；孔底沉渣≯100mm。
③桩身砼的泵送压灌应连续进行，钻机移位时，砼泵料斗内的砼应连续搅拌，泵送砼时，料斗内砼的高度不得低于400mm。
④当温度高于30°时，宜在输送泵管上覆隔热材料，隔一段应洒水降温。
⑤钻至设计标高后，应先泵入砼并停顿10-20s，再缓慢提升钻杆。保证管内有一定高度的砼。在地下水位以下的砂层中钻进时，钻杆底部活门应有防止进水措施，压灌砼应连续进行。
⑥压灌桩的充盈系数为1.0-1.20。桩顶砼超灌高度不宜小于0.3-0.5m。
⑦砼压灌结束后，应立即将钢筋笼插至设计深度。钢筋笼插设宜采用专用插筋器。
2、锚索施工
①土层锚索施工工艺流程为：土方开挖→钻孔→安放索体→灌浆→养护→安放锚头→锚固→下层土方开挖。
②锚孔定位偏差不应大于20mm，锚孔偏斜度不大于5%，孔深应超过锚索设计长度不小于0.50m；
③一次注浆浆液为水泥砂浆，水灰比为0.45；二次高压注浆为纯水泥浆，水灰比为0.5左右。
④注浆管应与锚索同时放放孔内，并加对中支架，注浆管端头与孔底距离为100mm左右。
⑤二次注浆压力值为3.0MPa。
3、腰梁施工
①腰梁通长设置，在转角处无断开，保证了受力的连续性，槽钢的连接用钢板焊接，焊缝高度不小于8mm，焊缝均满焊。承压板规格为200×200mm，所使用的钢板厚15mm。承压板安装平整牢固，板面与锚杆受力轴线垂直。
②腰梁安装：腰梁安装前对向外突鼓的桩进行人工凿平，对向内凹陷的桩用砂浆或槽钢垫平。腰梁安装高度基本一致，在水平方向尽量作到了槽钢接头对应。
4、水泥土搅拌桩施工
4.1施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开喷灰系统→反循环提钻并喷水泥粉→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥至设计复喷深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
4.2设计参数及要求
桩径￠500，桩中心距300mm，两桩相互重合200mm，桩长：11-12m，喷灰量：45-55kg/m。
4.3施工控制
4.3.1项目经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
4.3.2水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
4.3.3为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
4.3.4对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、喷灰过程中是否有断喷现象、喷灰搅拌提升时间以及复搅次数。
4.3.5为了确保桩体每米掺合量以及水泥用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑灰量控制设备，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥用量是否满足设计要求。
4.3.6施工时应严格控制喷灰时间和停灰时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断。严禁在尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作。
4.3.7成桩直径和桩长不得小于设计值。
4.3.8搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过16mm。
4.3.9搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于10mm。
4.3.10当搅拌头到达设计桩底以上1.50米时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。
4.3.11成樁过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1米处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。
六、结束语
经过现场检验证明，悬挂式止水帷幕结合灌注桩的挡土和挡水效果较好，深基坑开挖后坑内基本保持稳定状态。且该种方法造价不高，施工空间狭隘，施工速度快，在一定条件下很值得推广应用。
参考文献：
[1]米智虎.建筑工程技术规范J].建材与装饰，2008，（5）.
[2]黄强等.建筑桩基技术规范.灌注桩施工2008（94）