smw工法水泥攪拌樁在六一路基坑中的應(yīng)用

smw工法水泥攪拌樁在六一路基坑中的應(yīng)用

恒祥大廈位于二環(huán)路即將建成的南路以南200米處?？偨ㄖ娣e為30760公頃。地上一層和地上一層是一層，底部是方形的，底部的深度為6m。典型地質(zhì)剖面分布如下:(1)6.67～5.82m為雜填土;(2)5.82～4.07m為粘土質(zhì)填土;(3)4.07～-1.43m為淤泥;(4)-1.43～-5.88m為淤泥夾頁片狀粉細砂;(5)-5.88～-17.53m為砂質(zhì)粘土;(6)-17.53～-32.89m為中粗砂(以上數(shù)值為羅零標高)。本工程SMW工法采用400×400H型鋼作為擋土圍護,間距1m;圍檁采用400×400H型鋼;八字撐、角撐和立柱均采用350×350H型鋼,支撐采用CP609×12鋼管,并施加預(yù)應(yīng)力300kN。其平面如圖1所示。1實施smw技術(shù)的主要工藝和要點1.1樣本的釋放確定支護樁的定位放線和標高。注意保護地下管線等設(shè)施。1.2土、舊建基礎(chǔ)施工由于本工程地表下1～1.5m范圍為雜填土和舊建的基礎(chǔ)等障礙物,所以在混凝土攪拌樁施工前必須開挖清除,有利于攪拌樁施工和定位,并給SMW攪拌機提供施工工作面。1.3機械狀況的檢查根據(jù)放線樁位設(shè)置SMW攪拌機,同時調(diào)整其雙向垂直度,全面檢查機械狀況,正式施工前應(yīng)空機運行檢查。攪拌用水泥漿液的水灰比為0.5。SMW工法水泥攪拌樁其水泥摻量為樁體積的14%,攪拌時提升速度為50～60cmmin,每根樁必須重復(fù)攪拌1次以上。1.4h型鋼雙向垂直度沉H型鋼設(shè)備選用35t·m履帶式起重機,配日產(chǎn)45～60kW振動錘1套。沉入前,先設(shè)置導(dǎo)向圍檁,沉入時要控制好H型鋼的雙向垂直度,垂直沉樁到設(shè)計標高,依此類推,逐根完成整個沉樁作業(yè)。宜選用沒有接頭的整樁作為支護樁。若H型鋼需要焊接必須避開支護樁受力最大處,有焊接接頭的樁數(shù)不超過總樁數(shù)的50%,同時相鄰樁接頭在垂直方向必須錯開2m以上。1.5撐端基礎(chǔ)安裝根據(jù)施工組織設(shè)計要求,第一層土方應(yīng)開挖到支撐底標高再低10cm的位置,同時要求土方開挖面基本平整,以便支撐就位及調(diào)平。支撐系統(tǒng)安裝順序如下:四周圍檁※支撐端頭節(jié)點※支撐※圍檁與H型鋼間澆搗混凝土※施加預(yù)應(yīng)力。四周圍檁安裝如圖2所示,當H型鋼與圍檁間縫隙較小時,可采用鋼板墊焊,當間隙較大時,在施加預(yù)應(yīng)力之前則宜采用高強度混凝土灌縫。支撐圍檁安裝之后,根據(jù)支護樁設(shè)計圖紙位置和標高安裝支撐端頭節(jié)點和鋼支撐?？v橫向鋼支撐交叉處宜使用同標高“+”字節(jié)點?？v橫向支撐安裝要求軸線平直、標高統(tǒng)一。當全部鋼支撐安裝結(jié)束,并待灌縫混凝土達到設(shè)計要求后,按設(shè)計要求對稱同時從支撐兩端施加預(yù)應(yīng)力,以保證支撐系統(tǒng)處在最佳工作狀態(tài)。1.6水平鋼支撐系統(tǒng)清理地下室底板結(jié)束后,為了使底板能成為支護樁可靠水平支點,在底板和圍護樁間填充密實度>93%砂石,并在其上部澆搗400mm厚C20混凝土帶,待混凝土強度達到設(shè)計要求后方可拆除水平支撐系統(tǒng)。水平鋼支撐拆除時要逐步釋放應(yīng)力。水平鋼支撐系統(tǒng)拆除之后,支護樁處于懸挑受力狀態(tài)。此時基坑四周不能大量堆放荷載,避免造成支護變形加大并突變。當?shù)叵率翼敯?即±0.00板)結(jié)束后,做好地下室外壁四周防水和保護墻,并分層密實回填后,方可開始拔除豎向H型鋼。根據(jù)現(xiàn)場情況,拔除H型鋼可單向逐根進行,并及時將H型鋼運離現(xiàn)場,以免影響其余工序施工。2測量和設(shè)計的效果2.1地表面水平位移1號檢測點位于西側(cè)中部,基坑離居住小區(qū)交通干道較近(僅2m),具有一定的代表性。其實測結(jié)果為:在地表面水平位移為95mm,由于支護變形和排除地下水造成淤泥干縮的共同影響,平行于基坑地面出現(xiàn)10～15mm的裂縫。由于距基坑6m范圍內(nèi)沒有埋設(shè)危險性的管道,所以對環(huán)境未造成有害影響,東側(cè)的六一路交通和周圍居民生活正常。2.2測量效果分析2.2.1深層土壤水平位移支護樁沿土體深度方面變形呈上大下小狀。基坑地表處為最大值,H型鋼根部位移為零。基坑底以上部分呈拋物線狀,基坑底以下呈線性變形。2.2.2支撐系統(tǒng)安裝不及時,西向靠北北整個施工過程基坑寬度方向樁頂水平位移呈轉(zhuǎn)角小、中部大特征,中部變形到支撐拆除后達到最大值。西向靠北側(cè)1、3處由于支撐系統(tǒng)安裝不及時,其水平位移最大。可見施工組織安排是否合理緊湊,對減少支護變形具有非常積極的意義。2.2.3第2層土方開挖前材料位移第1層土方開挖后至水平支撐系統(tǒng)安裝之前,支護樁水平位移速率最大,一般速度為5～6mm/d,最大時達11.34mm/d。第2層土方開挖前5d支護樁水平位移也較大,一般速率為3～4mm/d,最大達10mm/d,以后一般位移速率3mm/d,直至基本穩(wěn)定。支撐系統(tǒng)拆除后,其土體位移明顯變大,最大達33mm/d,2～3d后趨于穩(wěn)定。2.3經(jīng)濟效益分析福州地區(qū)基坑多數(shù)處于淤泥土層,基坑土方開挖深度5～7m時,采用較多的沉管灌注樁排樁加鋼筋混凝土支撐支護體系,這種體系每延米造價為6000～8000元。當采用拉森鋼板樁支護加鋼管支撐的支護體系時,每延米造價為7000～9000元。而本工程采用SMW工法支撐體系每延米造價5000元,可見經(jīng)濟效益明顯。同時,沉管灌注樁排樁加鋼筋混凝土支撐支護體系雖然變形較小,但擋水性差,若要提高擋水效果,必須在排樁外側(cè)增加水泥攪拌樁,其造價要增加15%～20%,且該體系施工工期長,拆除工期亦較長。拉森鋼板樁具有一定的擋水作用,施工工期也較短,但平面變形較大,尤其在不規(guī)則的平面支護中,其位移可達400mm以上,對周圍環(huán)境影響較