型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术.docx

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1、二、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术（17）1、工程概况XX市二环线XX段第3标段（6+645.000-7+720.000）场地位于XX大道和XX路交叉路口，临近XX火车站，属于城市人口密集区，人流和车流量很大。通道基坑最深处10.Om左右，泵房基坑深约13.2m,基坑两侧分布有建筑物、构筑物和市政管线等复杂的外环境。根据规划，下穿通道在桩号GJK6+750.00GJK7+800.00段50m范围内与地铁2号线范汉段（XX火车站范湖站）隧道斜交。右线隧道中心线与下穿通道中心线的交点桩号为GJK6764.4,左线隧道中心线与下穿通道中心线的交点桩号为GJK6+781.6,隧道与下穿通道两者的中心

2、线夹角约70；地铁2号线由两条隧道组成，两条隧道中心线的间距约16.4m,隧道的直径为6.0m,两条隧道的净距为10.4m。隧道结构位于通道下，左线隧道顶与下穿通道结构底的最小净空约2.Om02、与基坑支护有关的地层特征2.1工程地质条件根据勘察结果，拟建工程场地地貌单元为河流堆积平原，属长江I级阶地。其土层主要由Q4a1冲积相一般粘性土、粉土、砂、砂砾石及卵石构成，一般上覆23厚人工填土层，局部地段分布有湖塘淤积的淤泥及淤泥质软土，层厚一般28m,最厚可达十余米。下伏基岩为白垩下第三系及志留系砂岩。根据野外钻孔岩性描述，原位测试结果及室内土工试验成果可将拟建工程场地勘探深度范围内地层划分为八

3、大层十六个亚层，各地层岩性特征见下表。层号层名层厚(m)层顶标高(m)分布情况岩性特征(I-I)杂填土0.60/3.0020.54/22.19表层分布杂色，湿饱和,稍密-中密，主要成份由粘性土及碎石组成，表层30cm为沥青碎路面，硬质物含量约20-40%,粒径一般1-7cm,局部堆积时间大于10年。(1-2)素填土3.6020.00局部分布杂色,湿饱和,稍密，主要由粘性土构成，堆积时间大于10年。(3-1)粘土1.30/8.9016.40/19.94普遍分布褐黄色，可塑，饱和，局部含少量铁、镒质氧化物斑点。(3-2)粘土2.00/3.5012.50/15.19局部分布灰褐色、灰黄色，软塑，饱和

4、，局部含少量有机质及腐殖物。(3-3)粘土1.50/3.8010.40/16.70局部分布灰褐色、灰色，可塑，饱和，局部含少量铁、钛质氧化物斑点。(4-1)淤泥质粉质粘土2.00/6.508.40/11.36局部分布褐灰色、深灰色,饱和，以软流塑，含有机质，局部夹薄层粉土。(4-2)粉质粘土夹粉土2.70/8.608.10/13.19局部分布灰色，软塑，饱和，粉土呈稍密状，局部夹薄层粉砂。(5)粉质粘土夹粉土、粉砂3.00/9.301.90/9.62普遍分布灰褐色、灰色，饱和，粉质粘土呈软-可塑状，粉土、粉砂呈稍密状，三者呈互层状分布，单层厚度约0.1-0.5m,局部达1.Omo(6-1)粉细

5、砂4.20/11.5-2.90/6.62普遍分布灰色，中密，饱和，主要成份为石英、长石，西侧以细砂为主，东侧以粉砂为主。(6-2)细砂5.00/14.0-7.25/-0.40普遍分布灰色，中密，饱和，主要成份为石英、长石。(6-3)细砂3.80/8.70-16.41/-12.00普遍分布灰色，中密密实，饱和，主要成份为石英、长石。(6-3a)粉质粘土1. 10/2. 40-18.44/-16.85局部分布褐灰色,软塑，饱和，呈透镜体。(6-4)砾砂夹卵石2.10/10.6-22.61/-17.38普遍分布灰色，中密密实，饱和，含石英长石等矿物，卵石粒径一般24cm,个别大者达8IOCn1,成份

6、主要为石英岩、石英砂岩、燧石等，次棱角状、亚圆形，砾卵石含量约1020乐(7)强风化泥岩、砂岩揭露厚度2.00/6.90-26.45/-22.80普遍揭露灰色、灰蓝色，泥质、砂质结构，层状构造，岩质较软，岩体破碎，以碎石状为主，手捏易碎，属极软岩。岩体基本质量等级为V级。(8-1)强风化泥岩、砂岩6.00/10.0-24.50/-25.30西侧揭露灰色、灰蓝色，泥质、砂质结构，层状构造，岩质较软，岩体破碎，以碎石状为主，手捏易碎，属极软岩。岩体基本质量等级为V级。(8-2)中风化泥岩、砂岩揭露厚度4.20/12.6-34.50/-31.30西侧揭露灰色、灰蓝色，泥质、砂质结构，层状构造，岩质较

7、软，岩体破碎，以碎石状为主，手捏易碎，属软岩。岩体基本质量等级为Iv级。2.2zk文地质条件场区地下水主要为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于上部人工填土中，水位埋深为0.61.6m,平均为0.9m,主要接受地表水与大气降水补给，随地形和季节变化而变化，并受人类活动影响明显，水量有限。孔隙承压水赋存于(5)层及(6)层粉、细砂、中粗砂砾、卵石中，其与长江水联系密切，互补关系、季节性变化规律明显，根据XX市区域水文资料，承压水测压水位标高一般为18.5m19.0m,年度变幅3m4m,丰水期测压水位标高20m,易造成基坑突涌，对工程影响较大。（4-2）层的粉土夹层中也有少量孔隙水

8、，基坑开挖该层时易引起流土。裂隙水主要为碎屑岩裂隙水，赋存于砂岩、泥岩的强风化层中，水量很小，对本工程施工无影响。本场地地下水按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）有关规定判定，本场地地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构材料具弱腐蚀性。按照公路工程地质勘察规范（JTJO64-98）的有关规定，判定本场地地下水对混凝土无结晶类腐蚀、无分解类腐蚀及无结晶分解复合类腐蚀对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构材料有弱腐蚀性。3、技术特点本工程采用SMW工法桩加内支撑支护，具有以下七大优势：1）、由于SMW工法桩是采用的原位搅拌注入水泥浆，且桩与桩之间咬合重叠

9、，止水性较好；2）、SMW工法桩相对于排桩占地面积小；3）、H型钢可重复利用造价相对较低；4）、本工程边线与周边地下管网的距离很小，而采取SMW工法桩+内支撑支护方式，基坑变形小；5）、SMW工法桩后期拔桩采用的是静压拔桩，对周边管线及建筑物无影响；6）、SMW工法桩施工无震动、无噪声、可昼夜施工，不会影响周边居民生活及办公人员正常办公，并可缩短工期；7）、SMW工法桩施工排放的泥浆量较少，且为水泥浆，待水泥浆硬化后与土方一并运走，对环境污染小。4、施工方法及措施4.1 SMW工法连续墙1 .1.1SMW工法连续墙施工工艺流程4 .1.2施工要点1）、测量放线根据坐标基准点，按设计图放出桩位，

10、并设临时控制桩。2）、导沟开挖及定位型钢安放采用0.8?挖机开挖导沟，沟槽宽度为1m,深度为0.6m。为确保桩位以及为安装H型钢提供导向装置，平行沟槽方向放置两根700mm30OmnI工字钢，定位型钢上设桩位标志和插H型钢的位置。3）、SMW搅拌机就位操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，同时控制钻孔深度的达标，利用钻杆和桩架相对定位原理,在钻杆上划出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻、提升速度和深度。4)、成桩SMW成桩程序如下图所示。1定位下沉SMW桩成桩程序图SMW搅拌桩施工顺序图(1)制备水泥浆：深层搅拌机预搅下沉的同时，按水灰比1.51.6拌制水泥浆液，搅拌

11、桩采用不低于32.5MPa级水泥，每次投料后拌合时间不得少于3min,待压浆前将浆液倒入集料斗中。在水泥浆液中加0.510%高效减水剂，以减少水泥浆液在注浆过程中的堵塞现象。并掺入13%的膨润土,利用其保水性提高水泥土的变形能力，减少墙体开裂，对提高SMW墙的抗渗性能很有效果。(2)预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌桩机搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。(3)喷浆、搅拌、提升：深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，再严格按设计确定的提升速度边贲浆边提升深层搅拌机。(4

12、)重复搅拌：本工程深层搅拌桩采用“二次喷浆二次搅拌”。深层搅拌机喷浆提升至设计顶面标高后，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机边搅拌喷浆边下沉，至设计深度后，再严格按设计确定的提升速度提升深层搅拌机至地面。“二次喷浆二次搅拌”二次喷浆后保证水泥掺入量满足20%的设计要求，同时施工中注意控制下沉及提升速度并注意孔底重复搅拌。(5)H型钢安放在钻孔的水泥土充分搅拌均匀后，开始初凝硬化之前，采用大型吊装机械将定尺的H型钢吊起，插入指定位置，靠型钢自重插入，型钢上涂减磨擦材料减少阻力，涂层厚度控制在不小于Imnb以保证型钢的回收再利用。型钢应平直、光滑、无弯曲、无扭曲。在孔口设定向装置，型钢插到设

13、计规定深度，然后进行换钩，使H型钢脱离吊钩，固定在钩槽两侧铺设的定位型钢上直至孔内的水泥土凝固。待水泥搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋以及沟槽定位卡撤除。(6)施工冷缝处理施工过程中一旦出现冷缝，则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约0.1m。施工冷缝补桩平面图(7)障碍物处理施工过程中一旦出现障碍物，尽量先处理障碍物，然后开始施工围护桩，若障碍物无法处理，则采取在障碍物外侧补搅高压旋，方案,在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果。4.2冠梁施工4.2.1冠梁施工工艺流程场地平整f测量放线一钢筋制作安

14、装f模板制安-浇灌混凝土一混凝土养护一拆模。4.2.2施工要点1)、场地平整及垫层对冠梁施工区域内地表杂物进行清除及场地平整，加固做到地基坚实平整。然后浇筑IOCnI厚C15於垫层。2)、测量放线根据XX勘测院提供的控制点和控制轴线进行测量，并放立模边线。3）、钢筋制作绑扎（1）钢筋加工在加工棚内进行，现场绑扎安装。在钢筋加工区搭设一个钢筋加工棚，进行钢筋的调直、拉伸、下料、弯制、焊接等工作。（2）钢筋绑扎前根据图纸进行现场放线，复核位置、尺寸，严格按照设计图纸和施工规范要求进行施工。（3）钢筋电弧焊所采用焊条，其牌号符合设计要求，根据钢筋的级别、直径、接头形式和施焊位置，选择适宜的焊条和焊接电流。（4）钢筋绑扎时，要安装与内支撑连接的预埋件。4）、模板制安采用木模板,模板制作做到表面平整、形状准确、不漏浆、有足够的刚度，便于拆装。装模前应逐块均匀地涂刷脱模剂，模板接缝处用60mm80mm杉木方固定。5）、浇灌混凝土在浇筑混凝土前，模板和钢筋上的垃圾、泥土和钢筋上的油污等杂物应清除干净。模板应浇水加以润湿。使用标号C30商品混凝土（商品混凝土经监理批复后方可使用）进行浇注，施工时严格控制混凝土的原材料选用，浇注硅时，控制好混凝土的坍落度。每插入点的振捣时间为2030s。对每一振动部位，以振动到该部位混凝土密实为准。密实的标志