高壓旋噴樁內插預應力鋼筋混凝土方樁圍護體系的設計與施工

1、2013年第40卷第6期探礦工程(巖土鉆掘工程)6l高壓旋噴樁內插預應力鋼筋混凝土方樁圍護體系的設計與施工張習上，趙衛(wèi)政，張迎堂(i安徽巖土工程有限責任公司上海分公司，上海200122；2江蘇興廈建筑安裝有限公司上海分公司，上海200237；3中交第二航務工程局第三工程有限公司，江蘇鎮(zhèn)江213000)摘要：在充分分析比較傳統(tǒng)深基坑圍護體系優(yōu)劣的基礎上，將高壓旋噴止水帷幕與預應力鋼筋混凝土方樁相結合，設計創(chuàng)新出一種新型的圍護體系，且將之運

2、用于工程實例中，大大降低了工程成本，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。關鍵詞：深基坑圍護體系；內撐式圍護體系；高壓旋噴樁；振插預應力鋼筋混凝土方樁；止水帷幕；擋土止水體系中圖分類號：TU4732文獻標識碼：A文章編號：1672—7428(2013)06—0061—04DesignandConstructionofHighpressureRotaryJetGroutingPileEmbeddedwithPrestressedReinforcedCon

3、creteSquaredPileEnclosureSystem／ZHANGXi—shnag，ZHAOWeizheng，ZHANGYing—tang(1AnhuiGeotechnicalEngineeringCo，Ltd，ShanghaiBranch，Shanghai200122，China；2JiangsuXingshaConstructionInstallationCo，Ltd，ShanghaiBranch，Shanghai20023

4、7，China；3ChinaCommunications2ndNavigationBureau3rdEngineeringCo，Ltd，ZhenjiangJiangsu213000，China)Abstract：Basedontheanalysisandcomparisonofadvantagesanddisadvantagesoftraditionaldeepfoundationpitenclo—suresystems，anewenc

5、losuresystemwascreatedbycombininghighpressurejetgroutingcurtainwithprestressedreinforcedconcretesquarepile，whichwasappliedintheprojects，andtheconstructioncostwasgreatlyreducedwithhugeeco—nomicbenefitsKeywords：deepfoundat

6、ionpitenclosuresystem；internal—shoringretainingstructure；high—pressurerotaryjetgroutingpile；embeddingpre—stressedreinforcedconcretesquarepilebyvibration；water—proofcurtain；soilandwaterretainingsystem目前，隨著我國城市化發(fā)展建設進程的節(jié)奏大大

7、加快，大規(guī)模工程建設項目日益增多。由于現(xiàn)代城區(qū)建筑物相當密集，市區(qū)內空閑土地面積縮減怠盡，開發(fā)商不得不動足腦筋力求最大限度地開發(fā)利用地下空間，隨之而來的是各種深基坑開挖項目的大量上馬，且基坑深度不斷向縱深發(fā)展，因此對現(xiàn)如今的基坑圍護設計水平提出了更高標準的要求。深基坑開挖過程中要求圍護體系能夠限制住周圍土體的變形，確保不會對鄰近的建筑物、構筑物及周邊地下管線產(chǎn)生危害。如若發(fā)生漏水事故，將會造成不可估量的嚴重后果，對周邊居民和施工人員造成

8、的人身傷害以及事故產(chǎn)生的經(jīng)濟損失都是巨大而慘痛的。上海地鐵四號線南浦大橋車站盾構漏水事故、蓮花路基坑違規(guī)開挖倒房事故等等都是活生生的教訓。如何保證深基坑開挖過程中的安全、高效、經(jīng)濟且環(huán)保，是當今乃至未來社會始終不容忽視的一大課題。1傳統(tǒng)深基坑圍護體系目前上海等含水量較大的軟土地區(qū)深基坑圍護體系(本文所指深基坑特指開挖深度10m以上的基坑)多采用內撐式圍護結構，內撐式圍護結構由圍護結構體系(擋土止水體系)和內撐體系2部分組成。圍護結構體系

9、又多采用鋼筋混凝土灌注樁排樁擋土結合三軸(雙軸)水泥土攪拌樁或高壓旋噴樁止水、地下連續(xù)墻、SMW工法加勁水泥土攪拌樁擋墻等形式。11鋼筋混凝土灌注樁排樁擋土結合三軸(雙軸)水泥攪拌樁或高壓旋噴樁止水灌注樁與三軸(雙軸)攪拌樁或高壓旋噴樁組合形成的圍護結構體系，能有效防止水泥土止水帷幕產(chǎn)生過大的變形和傾覆，充分發(fā)揮灌注樁的擋土效果和水泥土樁的止水作用。在深基坑圍護中采用鋼筋混凝土灌注樁形成排樁式擋土墻，早在20世紀70年代就開始在全國各地

10、得到廣泛應用。灌注樁作為支收稿臼期：2013—03—26作者簡介：張習上(1980一)，男(漢族)，安徽人，安徽巖土工程有限責任公司上海分公司副總經(jīng)理、工程師，法律、土木工程專業(yè)，從事地基基礎工程施工管理工作，上海市東方路738號裕安大廈704室，ahytzxs@1631201／1；趙衛(wèi)政(1979一)，男(漢族)，江蘇人，江蘇興廈建筑安裝有限公司上海分公司技術部經(jīng)理、工程師，土木工程專業(yè)，從事建筑工程施工管理工作，上海市龍Jll：IL

11、路436弄14號103室。2013年第40卷第6期探礦工程(巖土鉆掘工程)63漿管徹底清洗漿管和注漿泵，各管路內不得有殘余漿液和其他雜物。高壓旋噴樁施工1O根樁左右即可讓出一定的施工作業(yè)面，振插預應力鋼筋混凝土方樁緊隨其后，在旋噴樁水泥初凝前必須開始施工，以確保因沉樁困難硬性施工而影響止水帷幕的止水效果。212振插預應力鋼筋混凝土方樁預制鋼筋混凝土方樁，普遍運用于樁基礎工程，具有施工快捷、無污染、現(xiàn)場文明施工效果好等特點，且造價較低，僅

12、為灌注樁的50％～60％，樁側摩阻力大，強度較高，工廠預制樁時通過預應力筋對樁身施加預應力可使樁身具有較強的抗彎、抗剪能力，將其作為勁性材料用于圍護體系中，可有效增強圍護墻體的剛度及穩(wěn)定性，起到很好的擋土作用。預制方樁施工方法有靜壓法、錘擊樁和振動沉樁法等。因圍護施工作業(yè)面要求，且振動施工可增加旋噴樁止水帷幕水泥土的均勻性，故采用振動沉樁法施工。振動沉樁與錘擊沉樁方法基本相同，不同的是用振動錘代替樁錘。操作時，樁機就位后吊起樁振動錘，使

13、液壓夾樁器夾緊樁頭將樁吊起對正至設計樁位，便可啟動振動錘進行沉樁至設計要求深度。沉樁宜連續(xù)進行，且必須在旋噴樁水泥初凝前施工，以防時問過久而難于沉人。一般控制最后3次振動，每次10或5S，測出每分鐘的平均貫入度，不大于設計的數(shù)值即符合要求。圍護樁以沉樁深度達到設計標高為度。振動沉樁施工注意事項：(1)夾樁器必須夾緊樁頭，以免滑動，否則會影響沉樁效率，損壞機具，同時也不安全；(2)振動錘和樁縱軸必須在同一垂直線上，保證樁身垂直度偏差≯05

14、％。22設計實例上海市青浦某工程，基坑面積2300m，周長約200ITI。2層地下車庫，開挖深度87m，局部落深坑達101in。擬建建筑物基坑西邊距西側河道最小距離僅3m左右，距東側住宅樓最小距離僅6m左右，擬建場區(qū)南側道路分布有地下管線，且基坑邊距地下管線最近處約80m。因場地周邊的復雜性，基坑圍護設計的深度和寬度均須滿足抗傾覆、抗滑移、抗?jié)B透及整體穩(wěn)定等要求。為了最大限度地減少施工對周邊居民生活的影響，同時達到較好的止水效果，還要考

15、慮降低擠土以避免對地下管線造成破壞，設計擬采用施工噪聲較輕、擠土效應較小、止水效果較好的鉆孔灌注樁擋土結合三軸水土攪拌樁止水加內支撐的傳統(tǒng)圍護體系。施工前通過對工程地質勘察報告的研究發(fā)現(xiàn)，施工場地上部5m范圍為雜填土，有大量石塊及建筑垃圾等障礙物，且相當密集，對圍護工程的施工有著很大的影響。故需在施工前對場地進行翻土清障處理。因清障工作量較大，對原場地地基土進行了擾動，土體密實性受到了很大影響，若想繼續(xù)施工三軸攪拌樁勢必需先對擾動后土體

16、進行壓實后再鋪設道渣及混凝土加固場地后才行，否則大型的三軸攪拌樁機無法安全施工。建設單位因清障已耗費了大量資金，為了降低建設成本，希望設計和施工單位能在圍護體系上作適當調整，以便降低施工費用?？紤]基坑的整體安全性，不能降低原設計方案的擋土和止水效果，筆者建議保持原設計方案內撐體系不變，選擇施工便捷的高壓旋噴樁作為止水帷幕，內插預應力鋼筋混凝土方樁勁性材料擋土，不但能夠達到原設計方案同樣的效果，更能在施工工藝方面為建設單位節(jié)約相當大的成本