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基于地下连续墙槽壁加固三轴搅拌桩施工技术研究

周志中
  
大鑫媒体号
2023年24期
1 中国葛洲坝集团市政工程有限公司 湖北宜昌 443000

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摘 要:以张靖皋长江大桥南锚碇工程作为依托,对临江富水地层的三轴搅拌桩(槽壁加固)进行研究,确定三轴搅拌桩的最佳施工参数,并对墙体进行相关检测。检测结果表明,三轴搅拌轴采用此施工参数施工,整体较为均匀,芯样强度大于设计值1.0Mpa,能较好地维持地连墙成槽过程中的槽壁稳定行,为类似项目提供技术参考。

关键词:地下连续墙槽壁加固;三轴搅拌桩;技术研究

中图分类号:TV            文献标志码:A

文章编号:                   开放科学(资源服务)标识码(OSID):

1工程概况

南锚碇采用支护转结构复合地连墙基础,锚体置于地连墙顶板顶面,采用三角框架造型重力式锚体。围护结构长为110m,宽75m,地连墙厚1.5m,顶板高程+1.0m,外围双层地连墙深83m,墙底为密实粉砂,双层墙净间距4.3m。锚体长110m,高52.5m,宽87.45m。

地下连续墙两侧采用20m/30m三轴搅拌桩来维持地下连续墙槽壁稳定性。

2. 地质条件

2.1 水文地质

场地位于长江流域,地形平坦,水力坡度小,地表水系主要为长江及田间沟塘,水文条件相对复杂。

潜水含水层接受大气降水与田间沟塘水补给,潜水含水层主要岩性为粉砂,水位埋深0.32~1.50m。场区潜水、承压水含水层与长江通过侧向径流存在水力联系。

2.2 工程地质

地质勘察报告显示,拟建场地浅层埋深1m范围主要为①4种植土。在1~31m深度范围主要分布有松散②粉砂、稍密③粉砂和中密④粉砂,均为饱和状态,标贯击数8~18击。在31m~46m深度范围主要分布有软塑状⑤粉质黏土,标贯击数8~18击。典型地层剖面如图4所示;地层物理力学参数如表1所示。

3 施工工艺

3.1 总体施工方案

三轴搅拌桩(φ850@600mm),设计深度为20m或30m。采用两喷两搅拌成桩工艺。

3.2 主要设备选型

拟选用JB160B型三轴搅拌桩机进行三轴搅拌桩施工。

3.3 工艺流程

三轴搅拌桩施工工艺流程如下图所示:

3.3.1 技术参数及施工参数

3.3.2 导向槽开挖

采用200型挖机开挖沟槽,沟槽平面位置以三轴搅拌桩理论内边线作为控制线,沟槽开挖深度1~1.5m,宽度1~1.2m,并清除地下障碍物,开挖沟槽余土应及时处理,以保证设备正常工作,并达到文明施工要求。

3.3.3 主机就位

按照测放的桩位,将桩机移至桩位上,桩尖对准桩位,桩位偏差不大于50mm,调平主机台座。主机就位后导向架垂直度偏差不大于1/250,为确保垂直度良好,桩机下方铺设钢板,使钻机在钻进过程中保持平稳。

为加强对三轴搅拌桩垂直度的控制,在桩机桅杆上加装倾角传感器,在驾驶室加装倾角计显示终端,通过倾角传感器测量结果实时反映桅杆垂直度,用线锤法及全站仪进行复核,当倾角传感器监测角度超过0.19°(1/300)时,需及时对桅杆姿态进行调整,保证桅杆倾角不超过设计的0.23°(1/250),从而实现三轴搅拌桩垂直度的高精度控制。

3.3.4 搅拌注浆

1)喷浆下沉

桩机就位对中完成后,对照设计施工图纸查明该桩设计长度,并做好记录。当搅拌冷却水循环正常后,启动深层搅拌机电机、动力传输系统(链式传动系统),放松桩架或起重机的钢丝绳,使搅拌桩机借自重沿导杆切土下沉,下沉速度控制在0.5~1m/min左右,下沉过程中边搅拌边喷浆,当搅拌下沉到桩底设计标高停止下沉。

2)喷浆坐底

为使搅拌桩端部能较好的与土层结合,钻杆底部达到设计深度后,喷浆坐底30s以上。

3)提升喷浆

坐底完成后,按照设计要求的水泥掺量和施工操作工艺,由下而上边喷浆边提升至指定位置,提升速度控制在1~2m/min。施工停浆面必须高出设计桩顶标高0.5m,喷浆口到达桩顶设计标高时宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。

压浆阶段不允许发生断浆现象,输浆管道不能堵塞,全桩需注浆均匀,不得发生夹心层。发现管道堵塞,立即停泵进行处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉0.5m后方能注浆,等10~20s后恢复正常搅拌,以防断桩。

3.3.5 废浆处理

由于水泥浆液的定量注入搅拌孔内,将有一部分水泥土被置换出沟槽内,置换出的水泥土待初凝后,采用机械挖除,过程中注意避免设备碰撞实桩。

开挖出的水泥土应及时运至集中处理点储存,保证沟槽沿边整洁,待被清理出的水泥土完全硬化后采用渣土车外运出场地处理或用于场地平整,渣土运输车辆出门前必须进行洗车,并进行铺盖封闭,运输过程中应注意扬尘防治,有必要时进行洒水处理。

结论

本文基于张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇基础TRD工法墙在临江富水地层中的施工实例,对施工参数进行了研究和总结。主要得出以下结论:

(1)下沉速度控制在0.5~1m/min左右,提升速度控制在1~2m/min。施工停浆面必须高出设计桩顶标高0.5m,喷浆口到达桩顶设计标高时宜停止提升。

(2)搭接方式采用套打一孔施工方法,相邻三轴搅拌桩形成有效搭接。

(3)成墙完成后,芯样28d无侧限抗压强度在0.84~1.12MPa,满足设计要求。

参考文献:

[1] 董光辉.三轴搅拌桩加固作用下地下连续墙槽壁稳定性探讨[J].建设监理,2023,(07):73-77.

[2] 尹亮.南京江北新区某地下能源站深基坑超长三轴搅拌桩技术实践[J].建筑技术, 2022,53(09):1198-1200.

[3] 何露,刘汝超,李东亚. 三轴水泥搅拌桩止水帷幕技术在建筑施工中的应用[J]. 城市建筑空间,2022,29(S1):199-200.

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