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摘要:在地铁车站施工过程中,如果盾构掘进遇到富含水的软弱地形,工作人员应该特别注意地质因素和施工难点,并且充分考虑车站基坑开挖的施工方法,将地铁车站施工实践与以往地铁隧道施工过程相结合。除此之外,工作人员还要认真分析基坑开挖施工工艺,采用正确的施工工艺和方法。提高软弱地层基坑开挖施工的综合效果,使施工技术和方法能够得到满足,保证地铁车站施工提高施工质量和效果。
关键词:三轴搅拌桩;软弱地层
一、项目概述
某地铁车站为地下两层11m岛式车站,全长273米,标准段宽为19.7米,车站基坑开挖深度为16.47~18.87米。采用明挖法施工。本站范围地势较平坦、开阔,河网密布,沿线地貌单元主要属珠江三角洲冲积平原地貌。车站基坑深度范围内的地层分别为:素填土层<1>、淤泥质粉细砂<2-2>、粉质粘土层<2-4>,淤泥质粉细砂<2-2>;地下水位在地面下0.5~8m,地下水水量丰富,基底为软弱地层。
二、三轴搅拌桩设计概况
本站基底加固三轴搅拌桩总体上的平面布置型式为抽条型,每一处抽条由相互咬合的?850@600桩体构成,采用42.5普通硅酸盐水泥,基底以下为实桩,桩长3m,停浆面高于设计桩顶标高500mm,理论水泥含量不小于22%,基底以上为空桩,理论桩长19.9m,实际桩长应按实际地面标高控制,水泥含量不小于8%。
设计要求成桩28天后对桩体进行抽芯检测,试样单轴无侧限抗压强度不小于1.0Mpa,抽检频率为总桩数的1%。
三、三轴搅拌桩施工工艺分析及技术措施
3.1测量方案
1.首先通过对总平面图和设计图纸的学习,了解工程总体布局、工程特点和设计意图。并了解工程周围环境、现场地形等情况。
2.熟悉和了解地面建筑物的布局、定位依据、定位条件及建筑物的主要轴线等。
3.将合同主体单位提供的水准点、坐标进行复核无误后,及时办好签证手续。
4.根据设计图纸上提供的坐标点,采用全站仪或经纬仪进行测设,并将控制点的方向标记投测到周围的建筑物或围墙上。
5.主要坐标控制点测设后,在周围建筑物或围墙上用油漆及时做好标记,建立整个施工场地的平面控制网。
6.测设出本次三轴搅拌桩施工内边线或中心线控制点,并进行有效的保护,做到施工時准确定位。
3.2三轴搅拌桩工艺流程
工程搅拌桩施工采用“四搅一喷”的型式。
3.3 三轴搅拌桩施工顺序
三轴搅拌桩施工按下图顺序进行,由于是抽条加固,本站三轴搅拌桩拟采用连续打设的施工方式。
3.4障碍物清理
因该搅拌桩要求连续施工,故在施工前应对施工区域地下障碍物进行探测清理,以保证施工顺利进行。
3.5测量放线
根据业主提供坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。项目部按图放出桩位控制线,设立临时控制桩,做好技术复核单,在公司专业人员复核无误后提请监理验收。
3.6开挖沟槽
根据基坑围护边线用0.4m3挖机开挖槽沟,沟槽尺寸为1200×1500mm,并清除地下障碍物,开挖沟槽土体应及时处理,以保证三轴搅拌桩正常施工。
3.7桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设钢板,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正;桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度;搅拌桩桩位定位偏差应小于20mm。桩身垂直度偏差不得超过1%。
3.8水泥土配合比
根据搅拌桩施工的特点, 水泥土配比的技术要求如下:
⑴设计合理的水泥浆液及水灰比,使其确保水泥土的强度。
⑵水泥掺入比的设计,必须确保水泥土强度,降低土体置换率,减轻施工时对环境的扰动影响。
⑶根据设计要求,结合工程实际,拟订此次三轴搅拌桩的水泥浆液配合比为:
①水泥采用普通硅酸盐水泥,标号为P.O42.5级;
②水灰比为1.7(可视现场土层情况适当调整);
③水泥浆比重1.364,水泥掺入量22%;
④止水三轴搅拌桩水泥掺量22%,即每立方米搅拌桩体中水泥掺量385kg;
⑤桩身28天无侧限抗压强度≥1.0Mpa。
3.9制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场布设水泥浆搅拌系统,附近安置水泥罐,在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆池内备用。
水泥浆配制好后,停滞时间不得超过2小时,搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24小时(初凝时间)。注浆时浆液通过注浆管路注入。注浆压力:宜不大于2 MPa,注浆流量:150~250L/min/每台。
3.10钻进、提升、搅拌
三轴搅拌桩桩身采用四次搅拌工艺,水泥和原状土须均匀搅拌,第一次提升过程中均为注浆搅拌,第一次下沉若发现土质较硬可适当注水下沉,施工过程应严格控制下沉和提升速度:下沉速度不大于1.0m/min;提升速度为1~1.5m/min;在桩底、桩顶部分应停留20s搅拌注浆。
3.11清洗、移位
将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下幅根桩的施工。
3.12报表记录
施工过程中由专人负责记录,记录要求详细、真实、准确。
3.13工艺性试桩
正式施工搅拌桩前,应进行工艺性试桩,以确定正式施工的参数。
3.14搅拌罐基础设计
本工程施工区域内地基均为软土,搅拌罐为大型物体,安装、使用过程中存在倾覆的风险,因此,需在其下设计可靠的基础,并通过验算后方可投入使用。
本工程拟使用4个容量80t的搅拌罐,每台搅拌罐高度为15.167m,搅拌罐基础由3根钻孔灌注桩+钢筋混凝土承台构成,钻孔桩桩径800mm,桩长39m,桩身穿过淤泥层后进入微风化岩。
四、结束语
随着不同地区软土软弱地基工程的增多,三轴水泥土搅拌桩也得到了广泛的应用,除了更够穿过坚密的砂层从而适应各地的复杂地层外,还具有良好的防水渗透性能,使得桩体在强度上和稳定性上都得到了提高,有效控制了软土地基的变形和下降。在具有相对较高的地基承载力的基础之上,工程施工才有保障,后期的维修养护次数也就相应减少,工程造价和成本也就相应降低。通过以上的分析,可以看出三轴水泥土搅拌桩在软弱地基加强处理中良好的技术优势和广阔的应用前景。
参考文献
1.《某车站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》(第一版);
2.行业标准《软土地基深层搅拌桩加固法技术规范》(YBJ225-91);
3.广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》(DGJ08-116-2005);
4.《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003版);
5.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012。
广东华隧建设集团股份有限公司 广东 广州 510000
关键词:三轴搅拌桩;软弱地层
一、项目概述
某地铁车站为地下两层11m岛式车站,全长273米,标准段宽为19.7米,车站基坑开挖深度为16.47~18.87米。采用明挖法施工。本站范围地势较平坦、开阔,河网密布,沿线地貌单元主要属珠江三角洲冲积平原地貌。车站基坑深度范围内的地层分别为:素填土层<1>、淤泥质粉细砂<2-2>、粉质粘土层<2-4>,淤泥质粉细砂<2-2>;地下水位在地面下0.5~8m,地下水水量丰富,基底为软弱地层。
二、三轴搅拌桩设计概况
本站基底加固三轴搅拌桩总体上的平面布置型式为抽条型,每一处抽条由相互咬合的?850@600桩体构成,采用42.5普通硅酸盐水泥,基底以下为实桩,桩长3m,停浆面高于设计桩顶标高500mm,理论水泥含量不小于22%,基底以上为空桩,理论桩长19.9m,实际桩长应按实际地面标高控制,水泥含量不小于8%。
设计要求成桩28天后对桩体进行抽芯检测,试样单轴无侧限抗压强度不小于1.0Mpa,抽检频率为总桩数的1%。
三、三轴搅拌桩施工工艺分析及技术措施
3.1测量方案
1.首先通过对总平面图和设计图纸的学习,了解工程总体布局、工程特点和设计意图。并了解工程周围环境、现场地形等情况。
2.熟悉和了解地面建筑物的布局、定位依据、定位条件及建筑物的主要轴线等。
3.将合同主体单位提供的水准点、坐标进行复核无误后,及时办好签证手续。
4.根据设计图纸上提供的坐标点,采用全站仪或经纬仪进行测设,并将控制点的方向标记投测到周围的建筑物或围墙上。
5.主要坐标控制点测设后,在周围建筑物或围墙上用油漆及时做好标记,建立整个施工场地的平面控制网。
6.测设出本次三轴搅拌桩施工内边线或中心线控制点,并进行有效的保护,做到施工時准确定位。
3.2三轴搅拌桩工艺流程
工程搅拌桩施工采用“四搅一喷”的型式。
3.3 三轴搅拌桩施工顺序
三轴搅拌桩施工按下图顺序进行,由于是抽条加固,本站三轴搅拌桩拟采用连续打设的施工方式。
3.4障碍物清理
因该搅拌桩要求连续施工,故在施工前应对施工区域地下障碍物进行探测清理,以保证施工顺利进行。
3.5测量放线
根据业主提供坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。项目部按图放出桩位控制线,设立临时控制桩,做好技术复核单,在公司专业人员复核无误后提请监理验收。
3.6开挖沟槽
根据基坑围护边线用0.4m3挖机开挖槽沟,沟槽尺寸为1200×1500mm,并清除地下障碍物,开挖沟槽土体应及时处理,以保证三轴搅拌桩正常施工。
3.7桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设钢板,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正;桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度;搅拌桩桩位定位偏差应小于20mm。桩身垂直度偏差不得超过1%。
3.8水泥土配合比
根据搅拌桩施工的特点, 水泥土配比的技术要求如下:
⑴设计合理的水泥浆液及水灰比,使其确保水泥土的强度。
⑵水泥掺入比的设计,必须确保水泥土强度,降低土体置换率,减轻施工时对环境的扰动影响。
⑶根据设计要求,结合工程实际,拟订此次三轴搅拌桩的水泥浆液配合比为:
①水泥采用普通硅酸盐水泥,标号为P.O42.5级;
②水灰比为1.7(可视现场土层情况适当调整);
③水泥浆比重1.364,水泥掺入量22%;
④止水三轴搅拌桩水泥掺量22%,即每立方米搅拌桩体中水泥掺量385kg;
⑤桩身28天无侧限抗压强度≥1.0Mpa。
3.9制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场布设水泥浆搅拌系统,附近安置水泥罐,在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆池内备用。
水泥浆配制好后,停滞时间不得超过2小时,搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24小时(初凝时间)。注浆时浆液通过注浆管路注入。注浆压力:宜不大于2 MPa,注浆流量:150~250L/min/每台。
3.10钻进、提升、搅拌
三轴搅拌桩桩身采用四次搅拌工艺,水泥和原状土须均匀搅拌,第一次提升过程中均为注浆搅拌,第一次下沉若发现土质较硬可适当注水下沉,施工过程应严格控制下沉和提升速度:下沉速度不大于1.0m/min;提升速度为1~1.5m/min;在桩底、桩顶部分应停留20s搅拌注浆。
3.11清洗、移位
将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下幅根桩的施工。
3.12报表记录
施工过程中由专人负责记录,记录要求详细、真实、准确。
3.13工艺性试桩
正式施工搅拌桩前,应进行工艺性试桩,以确定正式施工的参数。
3.14搅拌罐基础设计
本工程施工区域内地基均为软土,搅拌罐为大型物体,安装、使用过程中存在倾覆的风险,因此,需在其下设计可靠的基础,并通过验算后方可投入使用。
本工程拟使用4个容量80t的搅拌罐,每台搅拌罐高度为15.167m,搅拌罐基础由3根钻孔灌注桩+钢筋混凝土承台构成,钻孔桩桩径800mm,桩长39m,桩身穿过淤泥层后进入微风化岩。
四、结束语
随着不同地区软土软弱地基工程的增多,三轴水泥土搅拌桩也得到了广泛的应用,除了更够穿过坚密的砂层从而适应各地的复杂地层外,还具有良好的防水渗透性能,使得桩体在强度上和稳定性上都得到了提高,有效控制了软土地基的变形和下降。在具有相对较高的地基承载力的基础之上,工程施工才有保障,后期的维修养护次数也就相应减少,工程造价和成本也就相应降低。通过以上的分析,可以看出三轴水泥土搅拌桩在软弱地基加强处理中良好的技术优势和广阔的应用前景。
参考文献
1.《某车站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》(第一版);
2.行业标准《软土地基深层搅拌桩加固法技术规范》(YBJ225-91);
3.广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》(DGJ08-116-2005);
4.《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003版);
5.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012。
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