浅谈三轴水泥土搅拌桩施工技术

浅谈三轴水泥土搅拌桩施工技术

郑君，邓嘉豪

广州科技职业技术大学    广东省 广州市

摘 要：本文结合山西省煤科院住宅小区基坑施工过程中运用的SMW工法桩加锚索和SMW工法桩加角撑的支护方案的实例，总结出了SMW工法桩的施工技术要点，为以后工程中运用提供了实践基础。

关键词：型钢混凝土搅拌墙 ；三轴水泥土搅拌桩；施工技术  

一.工程概况

本工程煤科院住宅小区，南至社科院用地。总建筑面积：45331.35平方米，1号楼、2号楼结构类型为剪力墙结构，地下车库结构类型为框架结构。其中1#楼建筑面积为17041.1平方米、地下2层，地上30层、高度：95.7米；2#楼建筑面积为17121.14平方米、地下2层，地上30层、高度：95.7米；地下车库面积为11169.11平方米、地下2层。

二.基坑工程[1]施工

本工程支护结构施工前先将施工现场整体清表，基坑南、北两侧采用SMW工法桩加锚索的支护方案，基坑东、西两侧采用SMW工法桩加角撑的支护方案，止水帷幕采用三轴水泥土搅拌桩，降水采用井管法。基坑北侧锚索采用2φS15.2钢绞线（1860级），入射角20°，第一道锚索位于785.00m（-3.95m），锚索总长15.0m，其中锚固段长度6.0m，自由段长度9.0m，锚索间距2.4m；第二道锚索位于782.5m（-6.45m），锚索总长15.0m，其中锚固段长度7.0m，自由段长度8.0m，锚索间距2.4m；第三道锚索位于780.0m（-8.95m），锚索总长16.0m，其中锚固段长度11.0m，自由段长度5.0m，锚索间距1.2m。基坑南侧锚索采用2φS15.2钢绞线（1860级），入射角15°，第一道锚索位于784.0m（-4.95m），锚索总长17.0m，其中锚固段长度9.0m，自由段长度8.0m，锚索间距2.4m；第二道锚索位于781.5m（-7.45m），锚索总长20.0m，其中锚固段长度14.0m，自由段长度6.0m，锚索间距1.2m。冠梁沿支护桩顶周圈浇筑，冠梁高度600mm，宽度1000mm，采用C30混凝土浇筑，工字钢锚入冠梁长度不小于500mm。水泥土搅拌桩采用单排三轴深层水泥土搅拌桩，桩直径850mm，桩距600mm，桩长20m，单幅长度1200mm，套打搭接，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比为1.5-2.0，水泥用量约350~420kg/m，采用四搅四喷工艺。每组水泥土搅拌桩施工结束后，插入热轧H型钢，型钢规格700×300×13×24，长度20.5m，高压旋喷作业和压桩作业应连续进行，间隔时间不应超过12h。支撑主梁采用800×800mm的现浇钢筋砼梁，次撑梁采用600×800mm的现浇钢筋砼梁，内支撑梁梁顶标高为-4.55m（784.40m），砼强度等级为C30。主梁下设置格构柱作竖向支撑，采取先安放立柱再进行混凝土浇筑的方式。降水采用管井降水，沿基坑四周布置，间距为15m左右，降水井井底深入基底以下7.0m，距基坑边5-10m开始布置，井孔直径为0.7m，采用直径为0.4m的滤水无砂管，管外滤网采用双层30-40目尼龙网，滤料采用砾砂D=3~5mm，不均匀系数小于2，底部2m为沉砂管，基坑周边设置观测井，做法与降水井一致，亦可兼做回灌井。

三.型钢水泥土搅拌墙支护形式[2]介绍

1、型钢水泥土搅拌墙施工技术要求

1.1  采用单排三轴水泥土搅拌桩，桩径850mm，桩距600mm，桩长20m，单幅长度1200mm，套打搭接，在基坑转角处进行补强；

1.2  三轴水泥土搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比为1.5-2.0，水泥用量约420kg/m，采用四搅四喷工艺；

1.3  三轴水泥土搅拌桩搅拌下沉速度控制在0.5m/min～1.0m/min，提升速度控制在1.0m/min～2.0m/min；

1.4  应在水泥土尚未固化前进行后续搭接施工，施工开始和结束的头尾搭接处，采用高压旋喷桩进行补强；

1.5  在无特殊情况下，三轴水泥土搅拌桩施工必须连续不间断地进行，避免形成冷缝，如因特殊原因造成搅拌桩不能连续施工，时间超过12h的，在其接头处外侧采取补做高压旋喷桩的技术措施，以保证隔水效果；

1.6  型钢表面应进行清灰除锈，并在干燥条件下，涂抹经过加热融化的减摩剂；

1.7  每组水泥土搅拌桩施工结束后，插入热轧H型钢，型钢型号700mm×300mm×13mm×24mm，型钢插入宜在搅拌桩施工结束后30min内进行，插入前必须检查其直线度，接头焊接质量，并满足设计要求；

1.8  型钢焊接位置应上下交错布置；基坑转角处型钢加密；

1.9  型钢的插入必须采用牢固的定位导向架，用吊车起吊型钢，必要时采用经纬仪校核型钢插入时的垂直度，垂直度允许偏差为±0.5%，型钢插入到位后，挂线控制型钢顶标高；

1.10  型钢插入宜依靠自重插入，也可借助带有液压钳的振动锤等辅助手段下沉到位，严禁采用多次重复起吊型钢，并松钩下落的插入方法，若采用振动锤下沉工艺时，不得影响周围环境；

1.11  当型钢插入到设计标高时，用吊筋将型钢固定，溢出的水泥土必须进行处理，控制到一定标高以便进行下道工序施工；

1.12  待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后，将吊筋与槽沟定位型钢撤除；

1.13  浇筑支护桩顶周圈冠梁时，埋设在冠梁中的型钢部分必须用油毡等硬质隔离材料将其与混凝土隔开，以利型钢的起拔回收；

2、型钢水泥土搅拌墙施工质量控制措施[3]

2.4.1 搅拌桩桩机对位后应复测桩位，如定位架有误差或偏位必须调整粧机重新就位， 只有桩位对中准确无误，且桩机保持垂直度偏差小于等于1/250,方可进行搅拌桩施工；

2.4.2 发生喷浆中断再喷浆时(中断时间不超lh)，要求上提喷浆必须将钻头放至原喷浆位置以下0.5m然后再上提喷浆，继续施工；下搅喷浆时应提至原喷浆位置以上0.5m，然后再下搅喷浆，继续施工；

2.4.3 控制每根桩的水泥浆用量，确保搅拌桩桩身质量。进行搅拌桩施工时，下搅喷浆搅拌与提升喷浆搅拌一次后，重叠搭接的桩再下搅和提升喷浆一次，即每次都有2根桩须重复下搅和提升喷浆，水泥浆液泵送必须连续进行，不得中断送浆；

2.4.4 进场的型钢应检查其平整度，焊接的型钢应检查两根型钢是否同心，插人搅拌桩内的型钢应进行除锈和清污处理，使型钢表面较光滑，以减少型钢与搅拌桩的摩阻力；

四.结论

   根据本工程深基坑的支护SMW工法桩加角撑的支护方案，止水帷幕采用三轴水泥土搅拌桩形式的施工经验。对基坑施工过程中的重难点进行了详细的介绍。为以后工程施工具有一定的参考价值和实践意义。

参考文献

[1]侯宪伟,宋文智,洪陈超,等.SMW工法与斜抛撑围护体系在超大深 基坑中的应用[J].施工技术,2020,49(1):30-33

[2]赵园园,左人宇,陆钊,等.斜抛撑与水平撑在深基坑支护中控制变 形的对比分析[J].路基工程,2015(3):136-139.

[3]简要,周圣平,张鹏武,等.组合斜抛撑技术在大型购物中心深基坑支护中的应用及施工优化[J].建筑施工,2012,34(4):299-302.