高壓旋噴樁內(nèi)插預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁圍護(hù)體系的設(shè)計(jì)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(nèi)插預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁圍護(hù)體系的設(shè)計(jì)與施工張習(xí)上，趙衛(wèi)政，張迎堂(i安徽巖土工程有限責(zé)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(wù)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(hù)體系優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，將高壓旋噴止水帷幕與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁相結(jié)合，設(shè)計(jì)創(chuàng)新出一種新型的圍護(hù)體系，且將之運(yùn)

2、用于工程實(shí)例中，大大降低了工程成本，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：深基坑圍護(hù)體系；內(nèi)撐式圍護(hù)體系；高壓旋噴樁；振插預(yù)應(yīng)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(xiàn)標(biāo)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(shè)進(jìn)程的節(jié)奏大大

7、加快，大規(guī)模工程建設(shè)項(xiàng)目日益增多。由于現(xiàn)代城區(qū)建筑物相當(dāng)密集，市區(qū)內(nèi)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(xiàng)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(hù)設(shè)計(jì)水平提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。深基坑開挖過程中要求圍護(hù)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(gòu)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(yán)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(jì)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(gòu)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(xùn)。如何保證深基坑開挖過程中的安全、高效、經(jīng)濟(jì)且環(huán)保，是當(dāng)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(hù)體系目前上海等含水量較大的軟土地區(qū)深基坑圍護(hù)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(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系(擋土止水體系)和內(nèi)撐體系2部分組成。圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系

9、又多采用鋼筋混凝土灌注樁排樁擋土結(jié)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(jié)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(hù)結(jié)構(gòu)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(hù)中采用鋼筋混凝土灌注樁形成排樁式擋土墻，早在20世紀(jì)70年代就開始在全國各地

10、得到廣泛應(yīng)用。灌注樁作為支收稿臼期：2013—03—26作者簡介：張習(xí)上(1980一)，男(漢族)，安徽人，安徽巖土工程有限責(zé)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(chǔ)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(shù)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(nèi)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁預(yù)制鋼筋混凝土方樁，普遍運(yùn)用于樁基礎(chǔ)工程，具有施工快捷、無污染、現(xiàn)場文明施工效果好等特點(diǎn)，且造價(jià)較低，僅

12、為灌注樁的50％～60％，樁側(cè)摩阻力大，強(qiáng)度較高，工廠預(yù)制樁時(shí)通過預(yù)應(yīng)力筋對樁身施加預(yù)應(yīng)力可使樁身具有較強(qiáng)的抗彎、抗剪能力，將其作為勁性材料用于圍護(hù)體系中，可有效增強(qiáng)圍護(hù)墻體的剛度及穩(wěn)定性，起到很好的擋土作用。預(yù)制方樁施工方法有靜壓法、錘擊樁和振動沉樁法等。因圍護(hù)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(shí)，樁機(jī)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(shè)計(jì)樁位，便可啟動振動錘進(jìn)行沉樁至設(shè)計(jì)要求深度。沉樁宜連續(xù)進(jìn)行，且必須在旋噴樁水泥初凝前施工，以防時(shí)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(shè)計(jì)的數(shù)值即符合要求。圍護(hù)樁以沉樁深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為度。振動沉樁施工注意事項(xiàng)：(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(jī)具，同時(shí)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(shè)計(jì)實(shí)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(dá)101in。擬建建筑物基坑西邊距西側(cè)河道最小距離僅3m左右，距東側(cè)住宅樓最小距離僅6m左右，擬建場區(qū)南側(cè)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(fù)雜性，基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)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(shí)達(dá)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(shè)計(jì)擬采用施工噪聲較輕、擠土效應(yīng)較小、止水效果較好的鉆孔灌注樁擋土結(jié)合三軸水土攪拌樁止水加內(nèi)支撐的傳統(tǒng)圍護(hù)體系。施工前通過對工程地質(zhì)勘察報(bào)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(dāng)密集，對圍護(hù)工程的施工有著很大的影響。故需在施工前對場地進(jìn)行翻土清障處理。因清障工作量較大，對原場地地基土進(jìn)行了擾動，土體密實(shí)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(jìn)行壓實(shí)后再鋪設(shè)道渣及混凝土加固場地后才行，否則大型的三軸攪拌樁機(jī)無法安全施工。建設(shè)單位因清障已耗費(fèi)了大量資金，為了降低建設(shè)成本，希望設(shè)計(jì)和施工單位能在圍護(hù)體系上作適當(dāng)調(diào)整，以便降低施工費(fèi)用。考慮基坑的整體安全性，不能降低原設(shè)計(jì)方案的擋土和止水效果，筆者建議保持原設(shè)計(jì)方案內(nèi)撐體系不變，選擇施工便捷的高壓旋噴樁作為止水帷幕，內(nèi)插預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁勁性材料擋土，不但能夠達(dá)到原設(shè)計(jì)方案同樣的效果，更能在施工工藝方面為建設(shè)單位節(jié)約相當(dāng)大的成本