淺談旋噴攪拌加勁樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

侯平生　杜彥平

摘 要 通過(guò)工程實(shí)踐，介紹了旋噴攪拌加勁樁施工技術(shù)在廣州地區(qū)深基坑工程中的應(yīng)用，為本地類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞 旋噴攪拌加勁樁 工藝原理 施工工藝 施工應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)不僅能夠提供反力保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，還可根據(jù)變形限制的要求施加預(yù)應(yīng)力限制支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，而且不占用基坑內(nèi)空間，適用于大面積深基坑支護(hù)。但是普通灌漿錨桿在淤泥質(zhì)土、粉砂層等軟土地基中無(wú)法提供足夠的摩阻力導(dǎo)致錨桿的抗拔力不足，而增加錨桿的長(zhǎng)度不僅提高了成本，更是肆意侵占紅線外空間影響日后的開(kāi)發(fā)利用。因此，一種集安全性、經(jīng)濟(jì)性、快捷性于一體的新型支護(hù)結(jié)構(gòu)——旋噴攪拌加勁樁施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1工藝原理

旋噴攪拌加勁樁是近年來(lái)一種新興的基坑支護(hù)技術(shù)，它是在水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代基坑主動(dòng)支護(hù)設(shè)計(jì)理論，在工程實(shí)踐中提出的。該技術(shù)創(chuàng)造性地將攪拌樁和高壓旋噴樁結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮了兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。在加勁樁的成樁過(guò)程中，通過(guò)高壓旋噴和攪拌，將淤泥質(zhì)土體從樁孔中置換出來(lái)，代之以水泥為主固化劑的漿液填充進(jìn)去，這樣不僅能將較多的加固漿液注入到淤泥質(zhì)軟土中，而且更有效地提高了加勁樁樁體的強(qiáng)度，與此同時(shí)，高壓旋噴的壓力對(duì)樁周土體的壓縮作用，使樁周土體有一個(gè)固結(jié)過(guò)程，從而也提高了土體強(qiáng)度，故加勁樁對(duì)軟土的加固作用效果是十分顯著的。此外，保證樁體淤泥質(zhì)土體的置換，能有效控制高壓旋噴作用對(duì)地層的擾動(dòng)范圍。

2施工應(yīng)用

2.1工程概況

廣州地鐵線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理指揮中心基坑工程位于廣州市海珠區(qū)，萬(wàn)勝圍地鐵站A出口西側(cè)，北臨新港東路，東面臨70米寬規(guī)劃路，與大型住宅小區(qū)城市花園鄰近。本基坑面積約3.7萬(wàn)㎡，呈“7”字形，分A、B、C三個(gè)區(qū)，東西向最寬約200m，最窄約80m，南北向最寬約275m，最窄約145m，基坑設(shè)計(jì)深度15.75 m?；硬捎萌S止水?dāng)嚢铇蹲鳛橹顾∧?，A、C區(qū)采用鉆孔灌注樁作為圍護(hù)樁+旋噴攪拌加勁樁支護(hù)（局部混凝土支撐），B區(qū)采用鉆孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力魚(yú)腹梁組合式鋼支撐支護(hù)。本工程基坑安全等級(jí)為一級(jí)。

本工程旋噴攪拌加勁樁主要在基坑A、C區(qū)應(yīng)用，加勁樁主要穿越淤泥質(zhì)粉細(xì)砂、細(xì)砂以及淤泥質(zhì)中粗砂，砂層多呈松散狀，富水性和滲透性較好，顆粒分配不均勻，易發(fā)生流土、管涌等滲透破壞。各土層物理性能指標(biāo)見(jiàn)表1：

本基坑局部最多設(shè)置五道加勁樁，第一道加勁樁為€%o600@1200，L=23.0/26.0m間隔布置，傾角20€埃謚？根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線；第二道加勁樁為€%o500@1150，L=20.0m，傾角20€？23€敖嵌燃涓舨賈茫謚？根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線；第三道加勁樁為€%o500@1150，L=16.0m，傾角18€？21€敖嵌燃涓舨賈茫謚？根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線；第四道加勁樁為€%o500@1150，L=15.0m，傾角15€？18€敖嵌燃涓舨賈茫謚？根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線；第五道加勁樁為€%o250@1150，L=15.0m，傾角15€？18€埃謚？根€%o15.2預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

2.2施工機(jī)械配置

旋噴攪拌加勁樁的施工機(jī)械配置比較簡(jiǎn)單：主要有旋噴攪拌鉆機(jī)、注漿系統(tǒng)、水準(zhǔn)儀、張拉千斤頂。

2.3施工工藝

施工加勁樁，其施工工藝采用一次性成樁的方法，即：鉆進(jìn)、攪拌、插筋一次完成。其簡(jiǎn)要工藝流程如下：

定位——成樁——鋼筋制作——腰梁加工制作——張拉、鎖定

施工示意如圖2。

2.4 施工工藝參數(shù)

（1）自由段下鉆速度1.0m/min，提升速度1.0m/min；

（2）錨固段下鉆速度0.3～0.5 m/min，提升速度0.5～0.6 m/min；

（3）攪拌鉆桿轉(zhuǎn)速20～50r/min；

（4）旋噴攪拌壓力25MPa，擴(kuò)大頭區(qū)段注漿壓力為30 MPa；

（5）自由段采用“進(jìn)、退二噴二攪工藝”，擴(kuò)大頭部位采用“四噴四攪”工藝；

（6）施工樁徑不得小于設(shè)計(jì)要求，施工樁長(zhǎng)不得小于設(shè)計(jì)要求。

3施工質(zhì)量控制

（1）施工注漿過(guò)程中如果出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象，及時(shí)停鉆，解決施工問(wèn)題后，重新進(jìn)行注漿。

（2）鋼絞線安放應(yīng)注意：鋼絞線放入鉆孔之前，應(yīng)檢查鋼絞線的質(zhì)量，確保鋼絞線組裝滿足設(shè)計(jì)要求。鋼絞線安放后不得隨意敲擊，不得懸掛重物。

（3）注漿漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，漿液應(yīng)在初凝前用完，并嚴(yán)防雜物混入漿液。注漿作業(yè)開(kāi)始和中途停止較長(zhǎng)時(shí)間，再作業(yè)時(shí)宜用水或稀水泥漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管口。除旋噴外孔口溢出漿液時(shí)，可停止注漿。漿體硬化后不能充滿錨固體時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿。

（4）攪拌工藝在砂層中施工，容易出現(xiàn)塌孔，宜采用一次性鉆頭或旋噴攪拌等工藝來(lái)解決塌孔的問(wèn)題。

（5）布置灰漿制備系統(tǒng)應(yīng)使灰漿的水平泵送距離不大于150米，確保注漿壓力。泵口壓力應(yīng)保持在0.4～0.6MPa，防止壓力過(guò)高或過(guò)小。

（6）在較高地下水壓內(nèi)施工加勁樁時(shí)，打開(kāi)止水帷幕將出現(xiàn)噴砂流水問(wèn)題，應(yīng)采用防噴護(hù)筒，在其掩護(hù)下，封堵住孔內(nèi)水、砂、土流失。

（7）加勁樁鋼絞線張拉時(shí)會(huì)產(chǎn)生部分應(yīng)力消散，應(yīng)確保養(yǎng)護(hù)時(shí)間。鎖定過(guò)程中采用錨筋拉力計(jì)進(jìn)行校核，錨筋與圈梁、腰梁之間采用墊片。通過(guò)對(duì)錨筋的張拉力監(jiān)測(cè)，確定錨筋預(yù)應(yīng)力損失量，以便及時(shí)補(bǔ)拉校正。

（8）電網(wǎng)電壓低于350KV時(shí)，應(yīng)暫停施工。

（9）本水泥土加勁樁施工工藝專業(yè)要求極強(qiáng)，如違反施工工藝，容易造成安全事故，因此施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照專門(mén)技術(shù)要求進(jìn)行施工。

4結(jié)語(yǔ)

旋噴攪拌加勁樁施工技術(shù)，將攪拌樁、高壓旋噴樁與預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)進(jìn)行了有效結(jié)合，形成了大直徑錨固體，打破了錨桿不能在軟土施工的禁區(qū)。通過(guò)工程實(shí)踐應(yīng)用，與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)相比，該技術(shù)不僅對(duì)環(huán)境污染較小，且具有很大的經(jīng)濟(jì)、安全優(yōu)勢(shì)，其必將具有很好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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