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H型钢水泥土搅拌桩在基坑支护工程中的应用探究

2020-02-16许丰富

江西建材 2020年11期
关键词:放线水泥浆型钢

许丰富

福建省泷澄建设集团有限公司,福建 漳州 363100

0 引言

当前,地下空间得到深入开发,为基坑支护技术的发展与应用创造了更好条件。依托在基坑支护工程中引入H 型钢水泥土搅拌桩,能够实现加劲复合桩体结构的构成,促使基坑支护工程的施工质量提升。此时,主要发挥出了H 型钢刚度较大、水泥土搅拌桩抗渗性强的优势,实现了基坑整体抗倾覆能力的增强。

1 项目概述

龙海领秀锦地工程位于漳州龙海市榜山镇柯坑社,平宁路与紫云路交叉口东南侧,由7 栋25~27 层的住宅楼,1~2 层商业裙房,设一层地下室,拟采用桩基础。本工程现状整平后场地不高于4.50m、5.00m 和5.60m(黄海高程),基坑开挖计算深度为至承台垫层底高程-1.20m 和筏板垫层底调和-1.40m(黄海高程),基坑边线周长约526m,基坑面积约17078m2,土方开挖量约11 万m3。该工程中,施工现场的淤泥层较厚,因此主要引入了H 型钢水泥土搅拌桩。

2 基坑支护工程施工方案

(1)施工设备。本工程施工中使用的机械设备主要有:三轴搅拌机,型号为JBJ160A850,最大搅拌深度为38m;挖掘机,型号为PC-200;注浆泵,型号为W-2.8/5;液压压桩机;自动拌浆系统;空压机;液压起拔机;吊车。

(2)工艺要求。对项目内容以及施工现场地质条件进行分析可得出,本工程的基坑位于淤泥层中,使用H 型钢水泥土搅拌桩作为竖向支护结构。实践中,相应桩端需要穿过淤泥层,并进入硬土层中。因此,本工程主要使用了SMW 工法桩+锚杆支护的模式,引入的材料包括钢筋、水泥、商品砼、钢绞线、钢丝网、中砂等。

(3)工艺步骤。在本工程中,SMW 工法桩+锚杆支护的施工流程主要为:坡顶3m 范围内高于整平标高的土方必须整平,低于整平标高的区域可以不处理;基槽开挖;单轴水泥搅拌桩施;三轴水泥土搅拌桩施工;插H 型钢;冠梁施工;施工锚杆;分层分段土方开挖;土方分层、分段开挖至基坑底设计标高;地下室结构施工;土方回填。

3 基于H 型钢水泥土搅拌桩的基坑支护工程施工技术要点探究

3.1 施工参数的确定

在展开大面积施工前,为了更好保证施工质量以及施工方案的可行性,必须先展开试桩操作,并同时完成施工参数的确定。在此过程中,需要确定的施工参数主要包括:制备水泥浆的水灰比、泵送压力、泵送时间、复搅深度等等[1]。通过试桩中上述参数的分析与记录,可以明确后续大规模水泥土搅拌桩施工的优化参数。

3.2 测量放线与布网

在进行测量放线的过程中,需要调取由建设单位提供的平面控制桩和水准点,在复测达到规定精度后方以此为参考实施测量放线,并对施工控制网实施定期复测。处于测量放线准确性的考量,必须在实际操作前对所使用的测量仪器展开校验,保证其始终稳定在良好状态下。

3.3 导沟开挖

导沟的位置设定在基坑围护内边控制线附近,在其外侧进行开挖操作。此时,使用的机械设备为挖掘机。在本工程中,主要将导沟的尺寸控制在1.2 m×1.2m。完成导沟开挖后,需要对距离导沟槽3m以内的区域展开清理操作,包括杂物、障碍物、余土等等,避免对后续施工产生不良影响。

3.4 水泥浆注入

完成上述操作后,即可落实桩机就位以及水泥浆注入操作。当将桩基运输至工作区域后,必须安排专人桩机位置实施复核,将桩基的位置偏差稳定在20mm 的范围内;将钻杆垂直度误差稳定在0.5%的范围内[2]。在施工前,需要标记钻杆,并将搅拌桩的桩长度控制在设计桩长的长度之上。

在进行水泥浆的注入前,必须要完成水泥浆的高质量充足制备,并对其参数、强度、配比等展开重点控制。在本工程的实践中,主要应用了普通硅酸盐水泥,并将水泥浆中的水灰比稳定在1.5~2的范围内。在完成水泥浆制备之后,应当立即展开注浆操作,防止水泥浆失效。实践中,将注浆压力稳定在2.5MPa 及以上。

3.5 钻进搅拌

在流量计的支持下控制水泥浆注入量,水泥搅拌桩下沉与提升施工的质量。在本工程中,主要将搅拌下沉的速度稳定在每分钟0.5~1m的范围内;将提升速度稳定在1~2m/min的范围内;控制下沉与提升操作始终处于匀速状态。需要注意的是,水泥土搅拌桩搭接施工的时间间隔应当控制在24h 以内,一旦超出24h,则必须要适当降低搅拌速度,以此保证水泥土搅拌桩搭接施工的质量。

3.6 插入H 型钢

在本工程中,选用的H型钢型号为NH700mm×300mm×13mm×24mm,在搅拌桩施工结束后,于30min 内落实H 型钢的插入。在展开H 型钢的实际插入前,必须提前对其表面的铁锈、污渍等实施全面清理操作,并均匀涂刷减摩剂,保证内插H型钢施工顺利展开的同时提升施工质量[3]。实践中,在液压压桩机的支持下吊起H 型钢,将其运输至制定区域,并压入水泥土搅拌桩内。在此过程中要注意的是,严禁在H 型钢压入过程中实施重复起吊插入操作,应当保证一次插入成功。与此同时,需要关注H 型钢在插入过程中的垂直度与平整度,防止扭曲现象的发生。

3.7 扩孔式预应力锚杆施工

预应力锚杆的拉杆采用15.2 有粘结钢绞线,有粘结钢绞线采用专用承载体,自由段外层涂黄油后套A20 塑料管;将纯水泥浆灌注于锚杆内部,此时可以选用强度为P.O 42.5 的普通偏硅酸水泥,并在实际的水泥浆配置中将水灰比稳定在0.5:1 左右;出于对强化早期强度的考量,需要在水泥浆中加入适量的早强剂。重点将浆体无侧限抗压强度保持在30MPa 及以上;在对预应力锚杆展开实际施工处理前,必须参考典型岩土层的不用引入锚杆抗拔基本试验,此时,要将每种锚固段的岩土层基本试验根数控制在3 根及以上,并将试验时间设定在锚固浆体达到28d 龄期。需要注意的是,若是在之间的水泥浆制备中在其中加入了早强剂,则要将试验时间设定在锚固浆体达到15d龄期、且锚墩砼强度达到80%后展开。杆体插入孔内时,应避免钢绞线在孔内弯曲或扭转,沿拉杆长度每隔1.5m 布设一个定位器(架线环)。

锚杆注浆宜采用两次注浆工艺,若一次注浆锚杆承载力可满足设计要求,那么就可以应用一次注浆工艺完成施工。在本工程的实践中,主要应用了单管高压旋喷注浆的施工工艺,在高压旋喷在扩孔段,依托高压注浆促使具备较大直径的锚固体形成,此时产生的锚固体直径一般稳定在400mm 及以上。在此过程中,主要工艺参数需要落实如下控制:设定高压泵的泵压在15MPa及以上;水泥浆的水灰比稳定在1:1即可;水泥用量控制在200kg/m3及以上;扩孔注浆钻进速度维持在150~250mm/min 的范围内。

4 总结

综合所述,H 型钢水泥土搅拌桩的引入可以提升基坑支护工程的质量。在明确施工要求、流程的基础上,通过施工参数的确定、测量放线、导沟开挖、水泥浆注入、钻进搅拌、插入H型钢,完成了H 型钢水泥土搅拌桩施工,强化了基坑支护效果。

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