某工程基坑支護(hù)工程中攪拌樁和微型鋼管樁的應(yīng)用

高新榮

（長興萬達(dá)建設(shè)有限公司浙江省長興縣　313100）

某工程基坑支護(hù)工程中攪拌樁和微型鋼管樁的應(yīng)用

高新榮

（長興萬達(dá)建設(shè)有限公司浙江省長興縣313100）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在建筑地基加固處理中更多的應(yīng)用水泥攪拌樁和微型鋼管樁技術(shù)，人們對攪拌樁和微型鋼管樁這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也更加熟練。本文以具體的工程概況為例，闡述了水泥攪拌樁和微型鋼管樁在工程基坑支護(hù)中的應(yīng)用，并對其提出了一些見解，希冀對類似工程或同行帶來一些參考和借鑒。

基坑支護(hù)；攪拌樁；微型鋼管樁

1　引言

隨著我國社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程發(fā)展的越來越快，更多的興建高層建筑或者是地下工程，這也隨之帶來一系列的問題，例如深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工問題，深基坑工程的大量出現(xiàn)，使得施工工藝和設(shè)計(jì)計(jì)算理論快速發(fā)展，可以保護(hù)周圍環(huán)境和加快工程進(jìn)度，能對基坑工程進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)和施工。本文以工程實(shí)例介紹一種綜合的支護(hù)方法：微型鋼管樁和水泥攪拌樁構(gòu)成的復(fù)合支護(hù)，能夠像增強(qiáng)整體穩(wěn)定性，施工方便，保證在基坑支護(hù)的過程中不發(fā)生坍塌等具有很好的作用，該法大大提高了地基支護(hù)的安全穩(wěn)定性。

2　工程實(shí)例

2.1工程概況

這是一個(gè)位于××市××路的某深基坑工程，該工程總占地面積3389m2，有20層主樓（地下室1層，深3.7～4.5m），3層裙樓，平面近似梯形，結(jié)構(gòu)為框架剪力墻，基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力管樁。地形平坦，基坑北側(cè)為7層建筑，約5m，基礎(chǔ)為水泥樁，南側(cè)為重慶路約5m，西側(cè)為十號路約10m，東側(cè)為3層辦公樓約6m，天然基礎(chǔ)。基坑開挖深度為4.48～6.78m。

2.2支護(hù)施工

2.2.1施工流程

首先做好施工準(zhǔn)備工作，其次就是測量放線，然后進(jìn)行水泥攪拌樁施工、降水井施工，施工完成后要布置監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，四周排水溝及硬化路面施工最后等待樁養(yǎng)護(hù)期滿，緊接著是第1層土方開挖，然后第1層噴混凝土施工最后是微型鋼管樁施工，第2層土方開挖時(shí)要保留保護(hù)層為0.5m厚，進(jìn)行承臺(tái)開挖施工和清底至設(shè)計(jì)基坑深度，最后施工完畢。

2.2.2攪拌樁施工

在規(guī)范允許范圍之內(nèi)控制樁位誤差。要有專人負(fù)責(zé)鉆機(jī)就位，就位后要保證懸吊鉆具中心、鉆桿中心對準(zhǔn)樁位。速度平穩(wěn)的進(jìn)行下鉆，鉆進(jìn)參數(shù)的選擇要合理。注意鉆頭的損耗情況，及時(shí)更換鉆頭，保證樁徑滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)鉆頭達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，開始提鉆送粉體但是要根據(jù)機(jī)長指令。整個(gè)制樁過程是個(gè)連續(xù)的作業(yè)，要保證邊噴灰、邊攪拌、邊提升。不能夠斷粉在提升攪拌階段，如果斷粉要補(bǔ)噴在故障排除后，補(bǔ)噴時(shí)會(huì)有重疊，長度不得小于1.0m。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要全程復(fù)攪的是基坑側(cè)支護(hù)攪拌。

2.2.3微型鋼管施工

微型鋼管施工是先成孔然后插入鋼管最后壓力注漿。鉆機(jī)到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，及時(shí)清理清理殘?jiān)?，保持孔?nèi)清潔。在已經(jīng)成孔的孔位中放入加工好的108鋼管，放置到設(shè)計(jì)深度。壓力灌漿和封堵孔口是微型鋼管樁的關(guān)鍵工序，嚴(yán)格控制注漿量和注漿壓力，并且一定要按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。需要灌注M25的水泥砂漿在鋼管樁孔內(nèi)，注漿壓力約為0.5～1.0MPa。用注漿布袋來封堵孔口，為了能夠全面的保證質(zhì)量的封死孔口。注漿是用注漿管插入微型鋼管然后連接注漿泵。一定要保證注漿壓力符合要求。

3　作用機(jī)理

3.1水泥攪拌樁作用機(jī)理

水泥攪拌樁的作用機(jī)理是通過特制的攪拌軸輪葉，攪拌到需要的深度，前提是從地面開始，打開閥門，注入土體，注入的是水泥粉或者水泥漿，把水泥粉攪拌均勻需要用攪拌頭強(qiáng)制攪拌，最后形成強(qiáng)度大、壓縮性小的樁體利用的是水泥等固化劑與原土充分混合發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)。通過機(jī)械攪拌，發(fā)生了一種物理和化學(xué)的反應(yīng)，就是把水泥和軟土混合形成水泥土，水泥在具有活性的介質(zhì)中進(jìn)行緩慢復(fù)雜的作用就是水泥土的硬化。水泥遇水就會(huì)發(fā)生水解作用，水解成CAO等顆粒形成較大的土團(tuán)粒和水泥發(fā)生水化反應(yīng)后生成的膠體粒子連接起來形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。水泥的水化程度越來越深，水泥中的鈣離子與粘土中的二氧化硅和三氧化二鋁進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最后形成穩(wěn)定性好的碳酸鈣和結(jié)晶礦物。這種化合物在水和空氣中逐漸硬化，最終成為水泥土。

3.2微型鋼管樁的作用機(jī)理

微型樁在基坑支護(hù)工程中應(yīng)用時(shí)，其作用方式主要有兩種類型：第一種類型主要用來作為受力構(gòu)件，對基坑開挖過程中產(chǎn)生的水土壓力起到抵抗作用；第二種類型則用來作為主要的預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)。

第一種類型的微型樁支護(hù)作用機(jī)理與普通樁支護(hù)作用機(jī)理相同，即在深基坑地下水壓力、周圍土壓力以及深基坑周圍的附加壓力作用下，受到樁體側(cè)向位移的影響，致使深基坑地面排樁嵌固深度范圍內(nèi)的土體產(chǎn)生被動(dòng)土壓力來抵抗樁體承受的主動(dòng)土壓力。

第二種類型的微型支護(hù)作用機(jī)理是將微型樁用來作為超前支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理，目前基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中關(guān)于微型樁的作用機(jī)理主要有以下幾點(diǎn)認(rèn)識：

①提高土體的面層強(qiáng)度，使土體的自穩(wěn)能力增強(qiáng)。②在土體開挖過程中，微型鋼管樁自身可以承受部分土體的荷載，能夠擋土，因此有減小地表沉降量和基坑的水平變形量的作用。③防止坑底出現(xiàn)管涌、滲漏、隆起等現(xiàn)象發(fā)生。

微型樁在樁內(nèi)外一定范圍進(jìn)行壓力灌漿，使得樁體范圍內(nèi)外的土體得以加固，微型樁與混凝土面層、土體共同作用組成一個(gè)整體來抵抗土壓力，使在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的主動(dòng)土動(dòng)力減小，支護(hù)結(jié)構(gòu)抵抗荷載的能力得以增加。

4　基坑監(jiān)測

本工程為梯形深基坑，取四邊及北側(cè)建筑作為基坑監(jiān)測點(diǎn)，并在施工過程中做好監(jiān)測工作。

4.1監(jiān)測項(xiàng)目

監(jiān)測的項(xiàng)目主要有臨近建筑物沉降、傾斜，地面沉降，基坑頂面沉降量和水平位移，土體側(cè)向位移，地下水位監(jiān)測以及周邊道路沉降和位移。

4.2位移監(jiān)測

在變形區(qū)以外的穩(wěn)定地點(diǎn)設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，沿基坑周邊布置觀測點(diǎn)，采用鋼尺測量距離、經(jīng)緯儀觀測角度的方法進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的總位移監(jiān)測。在基坑開挖的過程中每天都需要進(jìn)行一次觀測，測定垂直偏移量。

4.3沉降監(jiān)測

在非沉降影響區(qū)設(shè)置基準(zhǔn)高程控制點(diǎn)，并且在基坑周邊每20m處設(shè)置一個(gè)沉降觀測點(diǎn)，形成高程控制觀測網(wǎng)，觀測周邊環(huán)境的沉降。在開挖土方過程中，各測點(diǎn)每天都要進(jìn)行1～2次的沉降觀測，而且在標(biāo)志穩(wěn)定的情況下才能進(jìn)行觀測。

4.4裂縫監(jiān)測

場外地面是否出現(xiàn)裂縫在施工過程中應(yīng)該密切監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)裂縫，應(yīng)對其發(fā)展變化進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測，并及時(shí)對裂縫進(jìn)行封閉，防止地面水滲入。

4.5水位監(jiān)測

在觀測井和基坑底設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，每天對水位進(jìn)行監(jiān)測。①監(jiān)測水平位移值；②監(jiān)測地面下沉值，現(xiàn)場監(jiān)控測量對深基坑支護(hù)十分重要，提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，掌握邊坡的安全穩(wěn)定性，有利于利于對設(shè)計(jì)和施工方案作出調(diào)整，達(dá)到施工和設(shè)計(jì)的最優(yōu)效深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性。

4.6施工安全監(jiān)測

施工安全監(jiān)測內(nèi)容有地下水位、支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移，鄰近建筑物及坡頂沉降。要必須每天監(jiān)測1次在支護(hù)施工階段，在坑完成開挖之后，變形趨于穩(wěn)定，監(jiān)測次數(shù)可適當(dāng)減少，到退出支護(hù)工作為止。在鄰近建筑物上設(shè)置對降水引起沉降的觀測。支護(hù)位移的監(jiān)測包含水平沉降和垂直沉降，基坑四周設(shè)置測點(diǎn)，每邊15m一個(gè)。在雨天應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)測，還要對危害支護(hù)安全的水害進(jìn)行仔細(xì)觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)制止然后及時(shí)解決。

5　結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的高層建筑的出現(xiàn)，使得深基坑的支護(hù)技術(shù)也相對普遍。基坑支護(hù)最好的方法就是運(yùn)用微型鋼管樁和水泥攪拌樁，施工方便，還能增強(qiáng)整體穩(wěn)定性，處理后可很快投入使用，最重要的是能夠在保證工程質(zhì)量的前提下減低施工成本，縮短工期。成為基坑支護(hù)的首選施工方案。

[1]李鐵博.微型注漿鋼管在某復(fù)雜場地基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J].廣東水利水電，2009，7：31～33.

[2]韋利德，徐衛(wèi)亞，蔣中銘，等.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)水平變形預(yù)測的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J].工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2003（3）：106～108.

TU753.3

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