攪拌樁和錨釘墻支護(hù)下管井降水的施工工藝

王 樹 強(qiáng)

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

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攪拌樁和錨釘墻支護(hù)下管井降水的施工工藝

王 樹 強(qiáng)

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

結(jié)合工程實(shí)例，介紹了攪拌樁和錨釘墻支護(hù)下管井降水施工所用的機(jī)械設(shè)備，從止水帷幕、復(fù)合土釘墻支護(hù)、降水等方面，闡述了具體的施工技術(shù)要點(diǎn)，并總結(jié)了施工中的注意事項(xiàng)，以達(dá)到預(yù)期的施工效果。

攪拌樁，基坑支護(hù)，土釘墻，管井降水

本工程位于太原市太原重工集團(tuán)主廠區(qū)內(nèi)，根據(jù)該區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件和周圍建筑物位置，確定太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司污水深度處理及再生利用設(shè)施改造項(xiàng)目深度處理車間基坑支護(hù)及降水采用深層攪拌樁和錨桿復(fù)合土釘墻支護(hù)、管井降水的方法。下面詳細(xì)闡述其施工工藝。

1 基坑支護(hù)和降水方法

采用深層攪拌樁作為止水帷幕(局部自然放坡)、錨桿復(fù)合土釘墻支護(hù)、管井降水(挖深較淺的部分根據(jù)實(shí)際情況明排水)的施工方案。具體如下：1)預(yù)處理車間東側(cè)及南側(cè)采用帷幕止水、格構(gòu)式攪拌樁擋土支護(hù)；西側(cè)及北側(cè)上部卸載，下部帷幕止水加錨桿復(fù)合土釘墻支護(hù)；2)深度處理車間整體溝槽為自然放坡，東南角采用帷幕止水、格構(gòu)式攪拌樁擋土支護(hù)；3)生化處理單元單排攪拌樁止水，東、南、西三側(cè)自然放坡，北側(cè)錨桿復(fù)合土釘墻支護(hù)。

2 施工中的主要施工機(jī)械配備

施工中的主要施工機(jī)械配備見表1。

表1 施工中主要施工機(jī)械配備表

3 施工過程中應(yīng)注意的技術(shù)參數(shù)

3.1 攪拌樁

1)采用32.5級(jí)礦渣硅酸鹽水泥，水灰比為0.6。2)樁位水平允許偏差不大于50 mm，樁身垂直允許偏差不大于5%。3)設(shè)計(jì)深層攪拌樁長、樁與樁間距見平面圖。4)超灌長度皆為500 mm。5)樁機(jī)定位：首先熟悉圖紙要求。在樁位放樣后，樁機(jī)就位，整平對(duì)中。6)噴漿攪拌時(shí)鉆頭要鉆到底。開動(dòng)灰漿泵，確認(rèn)漿液順利從噴咀噴出時(shí)，啟動(dòng)樁機(jī)，操作升降手把使攪拌軸沿導(dǎo)向支架攪拌回轉(zhuǎn)向下切土鉆進(jìn)。鉆進(jìn)參數(shù)一般為鉆速為1 m/min,轉(zhuǎn)速為60 r/min左右，如遇硬土層，可用鋼繩加壓器均勻給壓，鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)樁底高程。7)關(guān)泵攪拌提升：攪拌頭進(jìn)入工序后，即可自樁底以60 r/min的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)，以與鉆進(jìn)相等的速度將攪拌頭提升到地面(如發(fā)現(xiàn)攪拌頭被軟泥糊住，須及時(shí)清除)。8)關(guān)泵重復(fù)攪拌提升到地面，成樁。9)成樁后，停止攪拌，開啟灰漿泵，加清水清洗全部管路中殘存的水泥漿，清除粘附在攪拌頭上的軟土。

3.2 格構(gòu)式帷幕

用單軸深層攪拌樁，樁徑500，樁距350，排距300，樁長見設(shè)計(jì)圖。

3.3 土釘墻支護(hù)

錨桿水平間距1.8 m(1.5 m)，梅花形布置，傾角10°～15°，錨桿為靜壓式鋼管錨桿，主筋采用φ48鋼管焊接，在鋼管前段1/2范圍內(nèi)按間隔500 mm設(shè)置一對(duì)φ8出漿孔，孔眼外設(shè)25 mm×25 mm×30 mm角鐵倒刺保護(hù)出漿孔。

1)打入錨桿：根據(jù)現(xiàn)場測量放線，定好孔位，采用機(jī)械按傾角15°打入或靜壓鋼管錨桿至設(shè)計(jì)深度。2)注漿：錨桿采用常壓注漿，選用P.O42.5水泥凈漿，水灰比0.45～0.55。注漿水泥用量不少于20 kg/m(經(jīng)驗(yàn)值，以現(xiàn)場試驗(yàn)確定)。3)面層及上翻掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土：網(wǎng)片筋選用φ6.5圓鋼200 mm×200 mm單層雙向設(shè)置，加強(qiáng)筋選用φ14鋼筋雙向斜拉，并與錨桿端頭焊牢。噴射20混凝土按照水泥(P.s32.5)∶砂子(水洗中(粗)砂)∶石子(碎石≤15 mm)為1∶2∶2配比，厚度100 mm，上翻1 m或上翻至墻角底部或上翻至馬路邊緣，詳見設(shè)計(jì)圖(根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整)。

3.4 降水

采用管井降水間距按約9 m～15 m布置，開、終孔井徑600 mm，濾管為無砂混凝土φ400井管，井管外填2.0 mm～4.0 mm規(guī)格的φ48礫料。井點(diǎn)布置應(yīng)避開基礎(chǔ)、梁、柱等，施工前會(huì)同甲方、監(jiān)理共同確定后方可實(shí)施。降水井可兼做觀測井。

1)基坑四周井點(diǎn)應(yīng)相對(duì)稱，各井點(diǎn)抽水應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，將水位差控制到符合規(guī)范要求。2)井管安放時(shí)應(yīng)盡量垂直，且置于井孔中間，管頂應(yīng)高出自然地面0.5 m。3)井管與土壁之間填充的濾料應(yīng)從井底填到井口下1.0 m左右，上部采用不含砂石的粘土封口，填充時(shí)應(yīng)一次完成。4)每臺(tái)水泵單獨(dú)配置控制開關(guān)，主電源線路要沿深井排水管路設(shè)置。5)大口井孔徑須大于濾管外徑30 cm以上，以保證濾管外圍的過濾層有足夠的厚度。6)濾管在井孔中位置偏移量不得超過濾管壁厚。7)防止建筑物出現(xiàn)不均勻沉降，應(yīng)加強(qiáng)水位觀測，使建筑物附近的深井水位與附近水位之差始終不大于1.0 m。8)電纜的密封可靠性應(yīng)定期檢查，防止電纜磨損后，水滲入電纜芯內(nèi)，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。9)降水期間，必須有專職電工24 h值班，且電工應(yīng)持證上崗。10)潛水泵電纜應(yīng)完整，不得有接頭、破損，以防漏電。

4 主要施工工藝及要求

4.1 帷幕(深層水泥攪拌樁)

1)放樣定位。

施工前，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，測量放線，開挖溝槽，并放樣出第一組樁柆，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸帶線。

2)水泥漿制備。

按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)控制水泥用量，水灰比為1∶0.6。施工中的用水量可使用定量容器進(jìn)行控制。

3)預(yù)拌下沉噴漿。

檢查水泥攪拌樁機(jī)的冷卻水循環(huán)是否正常，冷卻水循環(huán)正常后方可啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，并放松攪拌樁機(jī)吊索，使攪拌樁機(jī)沿樁機(jī)導(dǎo)向支架攪拌切土下沉，通過電機(jī)的電流監(jiān)測表控制下沉速度。將下沉速度控制在1 m/min～2 m/min之間或低于1 m/min，工作電流不應(yīng)大于70 A。

開始噴漿攪拌。噴漿過程中，攪拌樁機(jī)不得停止，不間斷攪拌，鉆頭下沉至設(shè)計(jì)深度位置時(shí)，停止鉆進(jìn)。在噴漿攪拌過程中對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況及地層變化情況進(jìn)行監(jiān)測，出現(xiàn)異常停止工作。

4)提升噴漿。

提升鉆頭噴漿。噴漿過程中，為防止水泥漿離析，須不斷攪拌，并通過電腦自動(dòng)記錄噴漿量。提升到離地面50 cm時(shí)，停止噴漿。

5)三次攪拌噴漿。

第二次噴漿攪拌完成后，繼續(xù)進(jìn)行第三次下沉鉆頭進(jìn)行補(bǔ)漿噴漿，攪拌至設(shè)計(jì)位置深度。

6)四次攪拌噴漿。

攪拌至設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行第四次提升攪拌，進(jìn)一步拌和均勻。設(shè)計(jì)孔深范圍內(nèi)各段補(bǔ)漿量由電腦自動(dòng)控制，保證各段噴漿量相等，并控制四次噴漿完成后，水泥漿無剩余。

7)清洗。

若樁機(jī)施工結(jié)束或工作間歇時(shí)間太長時(shí)需清洗樁機(jī)。向水泥漿攪拌桶中加入清水，開啟灰漿泵，清洗全部管中殘存的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。

8)移位。

樁機(jī)移至下一樁位，按照上述施工工藝進(jìn)行施工。

4.2 復(fù)合土釘墻支護(hù)

1)施工工藝(土釘墻支護(hù))(見圖1)。

2)施工要點(diǎn)及要求。

清坡：以現(xiàn)有坡度為基礎(chǔ)，不做大的調(diào)整，清除時(shí)，坡下范圍內(nèi)不許有人員來往，要放好崗哨，隨時(shí)指揮，清除時(shí)從上往下分段分人進(jìn)行清理。

成孔：按照放出孔位，分機(jī)、分段實(shí)施，按照傾角為10°～15°，頂入(打入或靜壓)鋼管錨桿。

注漿：水泥凈漿，使用普硅42.5級(jí)水泥，水灰比0.45～0.55，采用孔底壓力注漿，注滿為止，注漿不滿時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿，注漿量約20 kg/m。

網(wǎng)片加強(qiáng)筋鋪設(shè)：選用φ6.5圓鋼，首先將其拉直，豎向用筋不少于8 m，橫向8 m～10 m，網(wǎng)眼200 mm×200 mm，鐵絲綁扎，接頭采用焊接，搭接長度不少于5D，遇到收縮縫時(shí)要截開，空開10 cm，包括加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋選用φ14螺紋鋼，以錨桿為準(zhǔn)，橫豎向各鋪設(shè)2根，壓住網(wǎng)片筋，焊接錨桿端頭。

面層混凝土噴射：面層混凝土噴射強(qiáng)度等級(jí)為C20，厚度100 mm，遇凹凸大的巖石段可適當(dāng)加厚，但最大不得超過150 mm，但遇到大一些的坑洼處需要多次噴射混凝土，這樣就增加了混凝土的用量。水泥∶砂∶碎石為1∶2∶2，噴射前要將料攪拌均勻，使顏色一致，噴射時(shí)從上往下一層一層進(jìn)行噴射，每層高2 m，每層噴射時(shí)從下往上，一圈壓半圈按螺旋式軌跡進(jìn)行噴射，力求使噴射面平整。噴射一層后，拆掉一層腳手架，再噴一層，從上往下逐層噴射。灑水養(yǎng)護(hù)：噴射一層完成24 h后，開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于3 d～5 d。

4.3 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1)注漿試塊留置。每100根錨桿留一組(6塊)，28 d強(qiáng)度值不得小于設(shè)計(jì)值；2)成孔施工，孔深偏差±50 mm；3)孔徑允許偏差±5 mm；4)孔距允許偏差±100 mm；5)成孔傾角偏差±5%；6)鋼筋網(wǎng)片的網(wǎng)格偏差不超過±20 mm。

4.4 降水

工藝流程見圖2。

技術(shù)要點(diǎn)：1)定位：根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況以及設(shè)計(jì)的井位，準(zhǔn)確放樣出各井位置，并做好標(biāo)記。2)成孔：采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，成孔直徑600 mm。3)安放井管：井管采用無砂混凝土濾管，自下而上依次下入孔中。4)回填礫料：井管與井壁之間填入2.0 mm～4.0 mm規(guī)格的碎石礫料，應(yīng)采用人工填充。5)洗井：安裝水泵后應(yīng)洗井，抽排井內(nèi)水，直到井管內(nèi)排出的水由渾變清，達(dá)到正常出水量為止。6)抽水：水泵調(diào)試正常后，開始降排水作業(yè)。7)水位觀測：定時(shí)觀測降水井地下水位變化情況，并詳細(xì)記錄。

5 施工注意事項(xiàng)

1)組織合理、管理有序、密切配合，充分調(diào)動(dòng)各方面積極因素，從施工人員的組織安排，原材料的采購到機(jī)電設(shè)備的檢修做到計(jì)劃周密，忙而不亂，從內(nèi)到外確保施工的順利進(jìn)行。2)施工現(xiàn)場規(guī)劃合理，解決主要矛盾，兼顧次要矛盾，特別是機(jī)車的行走路線、成孔的先后順序，要統(tǒng)籌安排，避免各個(gè)工作相互干擾，給現(xiàn)場施工創(chuàng)造最優(yōu)條件。3)施工過程中，要以圖紙、規(guī)范為依據(jù)，做好技術(shù)交底，明確各個(gè)工序的注意要點(diǎn)。4)做好施工過程的原材料、成品和半成品的檢驗(yàn)以及混凝土試塊留置等各項(xiàng)檢驗(yàn)工作，嚴(yán)格執(zhí)行各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)工序質(zhì)量控制。5)認(rèn)真做好技術(shù)資料的整理歸檔工作。

6 結(jié)語

采用多種支護(hù)方式相結(jié)合下再行降水是基坑處理工程中最常用的一種處理方式，不同的地質(zhì)條件采用不同的組合，關(guān)鍵是要把握好適用范圍，掌握各自的技術(shù)要點(diǎn)，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接，以達(dá)到預(yù)期的效果。

[1] JGJ 120—2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] GB 50739—2011，復(fù)合土釘墻基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB 50007—2012，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] GB 50010—2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5] GB 50497—2009，建筑基坑工程檢測技術(shù)規(guī)范[S].

[6] 山西省地質(zhì)工程勘察院.太重污水深度處理及再生利用設(shè)施改造項(xiàng)目巖土工程勘察報(bào)告[R].

On well dewatering under mixing piles and nailing and shotcrete support

Wang Shuqiang

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesManagementOffice,Taiyuan030002,China)

Combining with the engineering cases, the paper introduces the mechanic equipment in the well dewatering under mixing piles and nailing and shotcrete support, illustrates the construction technical points from the waterproof curtain, composite nailing wall support, and dewatering, and sums up the precautions in the construction, so as to achieve the expected effect of the constructiong.

mixing pile, foundation pit support, soil nailing wall, well dewatering

1009-6825(2016)22-0073-03

2016-05-28

王樹強(qiáng)(1977- )，男，工程師

TU473

A