水泥搅拌桩墙在深基坑支护工程中的应用

施工技术与应用　水泥搅拌桩墙在深基坑支护工程中的应用　雷蕾　武汉铁路桥梁学校　湖北武汉　４３０Ｏ５２　摘要：结合具体工程实例，阐述了在各种不利环境条件的影响下，利用水泥搅拌桩墙自身抗压强度高、防渗性能好、施工简单、造　价低廉等特点，结合实际经验，成功地应用于某大型深基坑支护工程中。并通过方案优化产生了良好的经济及社会效益，为类似工　程施工提供了宝贵的经验。　关键词：水泥搅拌桩，重力武挡墙，深基坑支护　一、引言　随着水泥搅拌桩在建筑地基加固处理中的应用日趋增多，人们对水泥搅　拌桩技术的认识程度也在日益加深，目前水泥搅拌桩不仅仅局限在利用其提　高建筑地基承载力上，现在大家正在尝试利用水泥搅拌桩作为基坑支护结　构。虽然其抗拉强度和抗剪强度较低，但可利用抗压强度较高的特点将水泥　搅拌桩相互咬合搭接，组成重力式挡墙结构体系，使边坡一定范围内的土体　得到加固，确保边坡稳定。　水泥搅拌桩作为支护结构，其优点很多。首先，施工时无噪音，无污染，施　工简单；其次，水泥搅拌桩挡土墙按重力式挡墙工作，不需内撑，便于基坑的　开挖与施工，防渗性也比较好，具有挡土墙兼止水围幕的双重效果；再者，其　造价较低，可以为大面积基坑支护工程带来较好的经济效益和社会效益。　二、背景简介　某海湾项目由地上十七层地下一层高档住宅楼组成，基础面积约６万多　平方米，基坑北侧临海，与大海仅隔一条环岛路，其余三侧紧临市政道路，周　边环境影响较大。基坑开挖面积大，开挖深度约６．０ｍ，开挖范围内均为高压缩　性超软弱土层，吹填土透水性高，场区地质条件差，不利于深基坑支护止水。　经综合分析，研究场地岩土工程地质资料，设计采用水泥土重力式挡墙进行　深基坑支护止水。　三、工程地质条件　项目场区土层分布如下，其中①人工填土、①。吹填土、②淤泥、②，淤泥质　土、③含泥中粗砂均为高压缩性软弱土层，未完成自重固结，其稳定性差，为　不利工程地质土层。　地基岩、土工程特性指标值一览表　重度　承载力　压缩模量　三轴剪切试验（ｃｕ）　抗剪强度　崮结快剪　层厚　Ｙ　特征值　内摩擦角　凝聚力　内摩擦角　凝聚力　（ｋＮ／　）　（ｋＰａ）　（ＭＰａ）　中（度）　Ｃ（ｋＰａ）　中（度）　ｃ（ｋＰａ）　人工填土①　０　３０～８　６０ｍ　ｌ９　０　８０　ｆ　ｆ　ｆ　ｌ０　１５　欢填土①１　０．４Ｏ～９　８０ｍ　ｌ８　９　８０　ｆ　／　Ｉ　１０　Ｏ　淤泥②　ｌ　ｌ０～８　５０ｍ　１６．２　４５　２　３　５　１０　５　８　淤泥质土＠ｌ　０．７０～８．３０ｍ　１６　４　７０　３．５　６　ｌ５　６　１０　含泥中粗砂③　０　７０～８　３０ｍ　１８　０　１００　６　０　　Ｉ２５　０　可塑状残积砂　质粘性土④　）３０～１３．７０ｎ　ｌ８　９　１８０　６　５（１３　）　ｆ　／　２０　３４　四、水泥搅拌桩支护结构的设计与施工　（一）水泥搅拌桩支护结构设计　水泥土挡墙用于基坑开挖的临时性挡土结构，基本符合墙背直立、光滑　和墙后土层水平的条件，设计按郎肯土压力理论计算墙背主动土压力、墙前　被动土压力，进行挡墙的抗倾覆、抗滑移及整体稳定性验算。　通过设计及验算，水泥搅拌桩设计桩径（ｂ５００ｒａｍ，桩中心距４００ｍｍ，搭接　１００ｒａｍ，桩底进入砂质粘性土层。每延米水泥掺入量６０ｋｇ，采用ＰＯ４２．５普通硅　酸盐水泥。挡土侧设置３　４排水泥搅拌桩，基坑内侧设置２～３排水泥搅拌桩，　格构式布置。挡土侧最外排搅拌桩插入Ｄ８３／２．５焊接钢管，间距４００　ｍｍ。其剖　面图详见“图１”。　（二）水泥搅拌桩支护结构施工　水泥土挡墙支护结构的成功与否，很大程度上取决于水泥搅拌桩施工过　程中的成桩质量。为确保水泥土挡墙质量，保障水泥搅拌桩咬合程度及桩间　｝　图１　距的准确性，提高施工工效，本工程采用ＳＪＢ一１型双头搅拌桩机和ＪＢ一５０浆泵　进行搅拌桩施工。为确保搅拌桩搅拌的均匀性及桩身强度质量，水泥搅拌桩　采用“二喷四搅”的施工工艺进行施工。采用上述机械设备及施工工艺，从根　本上保证了搅拌桩墙的施工质量，提高了施工工效。　五、场区工程特点　（１）基坑开挖面积大，形状不规则，开挖深度深；基坑一侧临海，与大海仅　隔一条环岛路，其余ｉ侧紧『ｆ缶市政道路，周边环境不利，对深基坑开挖影响较　大，属二级深基坑支护工程。　（２）场区地质条件差，工程地质、水文地质条件复杂，地下水位较高。开挖　范围内均为高压缩性超软弱土层，未完成自重固结，稳定性差。吹填土层透水　六、方案优化及社会、经济效益分析　（１）本工程基坑开挖面积大，形状不规则，开挖深度约６，０ｍ，地质条件差，　施工简便，不需设　续墙或排桩方案相比可节约２０％～３０％的造价。　（２）水泥搅拌桩抗拉强度及抗剪强度低，但抗压强度高，是具有一定刚度　的脆性材料，因此本工程将其按重力式挡墙进行设计计算。利用其抗压强度　让水泥搅拌桩相互搭接咬合形成重力式挡　泥搅拌桩墙抗拉及抗剪强度，减少变形，保证了墙体的整体性，确保边坡稳　　（３）水泥搅拌桩墙设计墙顶标高比地面标高降低１．５ｍ～３．０ｍ（见图２），大　水泥搅拌桩墙布置：基底以上３—４排桩，基　大大减少了水泥搅拌桩工程量，节约了资　水泥搅拌桩墙结构都处　于稳定状度，证明其设计及施工安全合理，是成功的。　（４）水泥搅拌桩墙布置（见图２）：挡土侧布置３～４排搅拌桩，可增强水泥　土墙抵抗墙背主动土压力的能力，提高搅拌桩墙的抗滑移稳定性；基坑内侧　布置２—４排（即基底以下布置５～８排）搅拌桩，可增强搅拌桩墙抗倾覆能力。　通过以上措施，有效避免出现水泥土挡墙底面滑移失稳（见图３）及水泥土挡　。３７９。　性高，止水效果差，为不利工程地质土层，对施工影响严重。　周边环境不利。如果采用传统的地下连续墙或排桩方案造价高，并且在地下　水含量丰富的软土地区施工技术难度较大，丁期时间长，综合效益低，不是理　想的基坑支护结构。而采用水泥土挡墙进行基坑支护止水，置内支撑，具有较高的不透水性，止水效果好。并且造价大大降低，与地下连　较高的特点，回避抗拉强度不足，墙，并且在挡土侧最外排搅拌桩内插入型刚，形成配筋的超前支护，增大了水　定，止水及围护效果好。大减少了墙背主动土压力。因此，底以下５～８排桩，采取格构式布置，金，增加了经济效益。并且在整个基坑开挖施工期间，：舀豳四母　墙倾覆（见图４）。　施工技术与应用　七、结束语　本工程基坑开挖面积大，形状不规则，基坑开挖深度约６．Ｏｍ，场区工程地　质、水文地质条件复杂。在周边各种不利环境条件影响下，采用水泥搅拌桩墙　墙顶　作为重力式挡墙支护结构，没有产生较大侧向水平位移，没有发生挡墙倾覆失　稳现象，未出现较大渗水，临空面未出现裂纹。在整个基坑开挖施工期间，水泥　搅拌桩墙结构均处于稳定状态。事实证明水泥土重力式挡墙可用于深大基坑　支护，技术可行，经济合理，施工方便，工期短，防渗止水效果好，质量安全可　靠。其设计及施工得到了成功应用，取得了较好的经济效益及社会效益。　参考文献　五捧～八捧　『１］龚晓南主编图３　图４　筑出版社　地基处理手册．第二版．北京：中国建筑工业出版社，２０００　图２　Ｉ２ｌ中国建筑科学研究院．７ＧＪ　１２０－９９建筑基坑支护技术规程．北京：中国建　ｆ３龚晓南主编．地基处理理论与实践３１中国水利水电出版社．２００２　（５）优点：施工无环境污染，无噪声，无振动，无排污，造价低廉，防渗性及　整体性好。　（上接第３７２页）　　ｊｓ　鱼裂队丈缝　施区间工作Ｆ４业地　ｉ　　鱼丈区间风井　８　兼联络通遭钻　孔桩施工作业　队　合引　１　ｌ　１　１　ｌ　４　８　７　２　【１］《企业管理咨询》主编：刘仲康出版社：中国财政经济出版社版次：　参考文献：　２００１年版　　ｌ鱼兼体丈联施区络工通间作风道业井主队　　１　１　１　１　７　７　７　２　２　１　２　６　５　２　ｌ　５　１Ｏ　８　２　７　２６　５８　５１　１４　［２］《管理学原理》主编：李晓光出版社：中国财政经济出版社版次：　２００４年版　［３］《施工企业现代成本管理与流程再造》主编：孙三友　出版社：中国建　筑工业出版社：　鄂生产设备配　３　４　２　２　１　２　１３　２８　２５　４　【４】《施工企业现代成本管理模式》主编：孙三友出版社：　出版社：中国建筑工业　嚣分析后优化　可以减少的设　备及人员　３　５　０　１　５　１３　３０　２６　１０　［５］《生产与作业管理》主编：张仁侠出版社：中国财政经济出版社版次：　第一版　（上接第３７３页）将上简体吊至下筒体上进行合拢　定位。　定位焊。　筒体环缝采用埋弧横焊进行焊接，焊接时，注　意不得从一个方向连续完成整条焊缝的焊接，应使　用２台埋弧焊机分段对称跳焊，以减少焊接应力和　焊接变形。　上下筒体合拢流程为：筒体合拢，环缝焊接，安　装下筒体宽榫槽。　筒体合拢时，使用一台门机和矩形吊架将上筒　体吊装至下段筒体上方后，用导向板进行初步定　使用激光经纬仪或吊垂线的方法，将宽榫槽　位，用Ｔ型肋上挡块来确定上、下简体之间相对转　位置线从上段筒体宽榫槽装配线引至下段筒壁　角，用码板及千斤顶来调节错边量。简体对接尺寸　上。宽榫槽安装定位、焊接方法与上段简体宽榫槽　合格后，测量上筒体水平基准线的水平，然后进行　筒体合拢　相同。　（上接第３７５页）采用的压型钢板３６Ｏ度直立缝滑动构造做法很好的解决了渗　建筑科技的飞速发展，联合厂房的应用范围会越来越广泛，设计研究也会越　漏问题，应用越来越广泛。近年来卷材防水构造也出现在钢结构厂房中，采用　来越深入，这些问题也会有更好的解决方法。　卷材防水的屋面坡度最小可做的３％，减小了屋面起坡高度，避免了室内空间　参考文献　的浪费，节省了采暖、通风等费用，适宜对屋面防水有较高要求的联合厂房。　［１】袁渊，现代工业建筑发展趋势探析　士学位论文】，重庆大学，２００５　以上观点仅是笔者结合日常工作经验对联合厂房设计的粗浅认识，随着　【２］王宏东，工厂设计中联合厂房的应用，制造工程设计，２００６　（上接第３７７页）实施操作为现场直接搅拌，控制运输距离或是为车辆装设保　温装置。　２．６．３在浇筑混凝土之前，要将模板和预埋件上的杂物和冰，水等清理干　之越来越大，为了确保进度很多建筑工程不得不在冬季进行，所以相关的施　工单位要在施工之前收集整理好相关资料，只有这样才能保证进度和工程质　量，也才能保证工程的和谐健康生产。　参考文献：　【１】赵俊光；冬季房屋施工技术措施浅析ＵＪ；技术与市场；２０１０年１Ｏ期　［２］秦磊；混凝土在房屋建筑施工中的应用Ｕ】；建筑知识；２Ｏ１Ｏ年ｓ２期　［３】赵文霞：张英；论冬季建筑工程施工技术及质量管理Ｕ】；科技信息；２０１０年　０９期　净，混凝土人模温度应控制在Ｉ＆Ｃ～２０℃，所以有时需要设置防风装置和保　温装置。　２．６．４可以通过覆盖保护膜，铺设电热毯，蒸汽养护，在模板外部悬挂保　温草帘等方式在混凝土施工结束之后对其表面进行保温处理。同时，为了保　证混凝土的施工质量，必须做好混凝土凝结强度的试验工作。　三、结语：　近年来，我国的建筑行业随着社会的不断发展也迅猛发展，工程量也随　［４】傅耀年；浅谈冬季房屋建筑施工的技术措施卟黑龙江科技信．￣；２０１１年１４期　‘３８０。