维普资讯 http://www.cqvip.com 水泥搅拌桩拱形槽壁支护施工 及管涌处理措施 一、工程概况及地质条件 某冶金企业受料槽为钢筋砼结 构．槽内边缘长１２５ ｍ．宽７．４ｍ，地处 冲积河滩漫滩地．自然地面绝对标高 ７．０００ ｍ．±０．０００相当于绝对标高＋ １０．０００ ｍ，自然地面以下主要为松散状 粉砂和淤泥质粉质粘土 地下水位标 高＋７．０００ ｍ。粉砂层和细砂层中地 下水与长江水位有动力关系。在该地 下受料槽土方开挖中．既要制服地下 水、流砂．同时也要确保已施工完的建 筑物不受影响。经多次考察反复研究． 最后决定该地下受料槽土方开挖采用 水泥搅拌桩拱形槽壁支护方案。 二、拱形槽壁支护方案 根据施工现场实际情况．我们采 用了如下图所示的支护方案。在土方 开挖前．先施工水泥搅拌桩、钢筋砼钻 孔桩支护结构及注浆封底。为减轻地 面土的侧压力．施工前地表土机械挖 土挖至４．５ ｍ．四周按图中Ａ—Ａ剖 面，场地放坡．铺设临时施工道路。 由于基坑底标高一１．７０ｍ位于松 散状粉砂层，为保证支护结构根部不 产生移动和变形．因此基坑底板采用 两项措施： （１）基坑底采用水泥注浆封底。注 浆层厚６ｍ．注浆压力５ｋｇ／ｅｍ２．水泥用 量为加固土体积的５％．以保证基坑不 ６４：ＪＳＸＸ ０６／２００７ ◎深圳市中邦（集团）建设总承包有限公司王中生 深圳市金众集团股份有限公司 姚卫城 发生涌水涌砂现象。 １．水泥土搅拌桩采用双搅拌轴．中 ）钢筋砼钻孔桩是主要支撑结构。 心管输浆方法施工．其工艺如下： 为确保其根部不发生位移，设２排水 开挖槽沟一桩位放线定位一桩机 泥土搅拌桩。 就位一预搅下沉喷浆反转搅拌提升一 拱形搅拌桩主要起支护和止水作 重复搅拌下沉一喷浆反转搅拌提升一 用．钢筋钻孔桩承受由搅拌桩传来的 清洗就位。 侧压力．通过三道钢梁支撑．主要起支 ２．钻孔灌注桩采用正循环回转钻 撑作用。其工程量如下： 进成孔．正循环清孔．导管法灌注水下 （１）水泥土搅拌桩总数１４４０组． 砼。考虑该区穿越砂层成孔时．采用泥 加固土体１．１７万ｍ 成孔长度２－３万 浆护壁措施。 ｍ、总桩长１．６５万ｍ。桩径８００ｍｍ．桩 ３．水泥压力注浆：采用振动钻进成 中心距５００ｍｍ．桩长１４．５ｍ、水泥掺量 孔．注浆泵注浆，油压千斤顶提升钻具 为加固土重量的１５％．水灰比小于 工艺。要求注浆压力５ｋｇ／ｅｍ ．每孔注 ０．５。施工时掺减水剂木碱０．２％。 浆量３８５升．浆液水灰比小于０，５。为 （２）钻孔钢筋混凝土桩直径８００ 了充分加固封底．压浆时采用隔孔隔 ｍｉｌ１．桩长１４．５ｍ．Ｃ２５砼．主筋 行注浆措施。 ｌ２中２５．在标高３．９０，０．２０．－１．７０处设 予埋设件与支撑焊牢。钻孔灌注桩共 四、管涌事故及其处理措施 ７２根。 槽壁支护工程历时半年．完成了 （３）压力注浆１０４１个孔．成孔长 底板注浆和钢筋砼灌注桩后．进行支 度１．６８６万ｍ．加固土体５７４２ｍ 。 护形成的大槽内从挖土到钢筋砼受料 （４）三道钢支撑共用钢Ｉ ３２ａ型 槽结构的施工。当底板钢筋砼施工至 ２０ｔ．Ｉ ４０ａ型４９ｔ．钢板２４ｔ．总计９３ｔ。 第六拱西ｌｍ处时，突然发生管涌．仅４ 小时．涌水涌砂总计１３６０ｍ ．６００ ｍ 施 三、施工方法 工面积水位上升３．５ ｍ高．基坑开挖及 根据工艺要求先施工水泥土搅拌 砼底板施工被迫中断，为确保浮槽支护 桩．后施工钻孔灌注桩 间隔时间不准 槽壁和结构的安全．采用回填土方 超过七天。时间拖长搅拌桩水泥硬结 ３００ｍ ．向槽内抽水回灌等权宜措施。 后．钻孔灌注桩无法成孔．难以保证钻 事后．北侧７ 井转运站及通廊地面下 孔桩与搅拌桩相切。 沉约５０ｅｍ．基础南移５．８ｅｍ，物理检验 维普资讯 http://www.cqvip.com 蛳钟∞州 ｎ■ ， ｜＿ ～ｍｏｏ×１３￣９１ｏｏｏ 。７００ｏ ｓ．ｍｏ ∞ ｔ，Ｗｔｍ．￣／ Ｏ０ ｍ Ａ一＾ 室等建筑下沉ｌＯｏｍ 围护结构下沉 水带．地下水异常。 ３．５ｃｍ．位移１．２ｃｍ．北侧拱壁发生裂缝 ３ 甬水点位置与地质钻孔３００＃探 三条．四周地面沉降．裂缝．波及范围 孔位置相距不到１ ｍ．可能是挖孔留下 约５０ｍ：已施工的钢筋砼底板产生涌 的隐患。 水点三处．钢筋被回填土埋没。 针对以上分析施工中采取了以下 发生管涌后．我们重新对围护结 措施： 构进行了抗管涌验算：根据基坑底土 １．对相邻的７撑转运站等建筑物进 的浮密度 ）必须大于水头差引起的 行加固．主要措施：增加一排钢筋砼灌 动水力的原理．按下列抗涌公式进行 注桩 滑动土坡进行水玻璃注浆加固． 验算：ｋｇ＝（ｈ ＋２Ｄ）・ｒ｜／ｈ ・ｒｗ＞１．５。 防止继续位移。 经计算抗管涌安全系数ｋｇ＝１．５８ ２．采取井管深井降水方案．管涌处 １．５．说明底板设计是安全的．发生管涌 的四周布置井管．直径０．８ｍ．井深 的主要原因经分析有以下因素： ２０ｍ．设降水井１９口．另增设井深３２ｍ １．从地面沉降裂缝分析地下水有 截流井五口（管涌处四周）。 定的动压．粉砂层与河水有动力联 ３．经与设计单位联系．决定将挖土 系．对底板的渗透力增强。 标高提高５００ｍｍ．针对施工周期长的 ２．该区域挖土中曾出现粗砂夹层 特点，底板增加１０００厚砼垫层．防止 造成透渗水流砂现象。钻孔中发现有 再次发生类似事故。 砾砂层．涌水过程中发现伴有５ｍｍ以 采取以上措施后工程顺利竣工 上砾砂。从以上现象分析该区域是富 该围护方案经施工实践总的评价．设 计是可靠的．施工质量是很好的．起到 了支护止水效果．特别是经受了管涌 流砂的考验．积累了经验。 五、施工体会和改进意见 １．水泥注浆封底的施工质量是决 定围护结构成败的关键．无论什么工 艺．封底一定要起到止水效果。 ２．工程结构设计上未考虑施工周 期长．地下水位高的特点．按常规采用 ｌＯｍｒｎ厚砼垫层．垫层仅供放线定位是 不足的．同时也要起到抗渗水、抗管涌 作用．因此垫层厚度应不小于５００ｍｍ。 ３．形成管涌后．经观察发现搅拌桩 与底板注浆交界处．多处发生涌水现 象．经分析主要是工艺上的原因造成 的。该处注浆时与搅拌桩不能很好结 合，因此注浆封底虽造价低但是大面积 应用时不宜与搅拌桩混合交叉使用。 ４．后期挖土施工中利用方案中的 有利条件．采取了分段挖土即两道拱 脚支护水泥搅拌桩之间为一段．分段 挖土．分段打１０００ｍｍ厚砼垫层．然后 凿掉搅拌桩高出面层２ｍ部分进行下 道工序．施工很顺利安全．有应用推广 价值。 ５．水泥土搅拌桩挖土中发现粉砂 层与淤泥质粘土层交界处．有一条水 平渗水带。分析主要是该层变化大．施 工难以掌握．是未加强搅拌喷浆造成 的。因此在类似复杂土层施工时要注 意土层变化．及时采取措施。 ６．灌注桩设三道水平钢支承梁．其 中第一道梁与第二道梁相距３．７ｍ．挖 土至第二道梁标高时．第一道梁变形 起拱 支护结构内移．不安全。今后施 工、中支承间距应不大于１．２ｍ为好。盈 ＪＳＸＸ ０６／２００７：６５
