深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁在深基坑擋土墻中的應(yīng)用
摘要：本文結(jié)合具體工程實(shí)例對(duì)深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁在深基坑擋土墻中的施工進(jìn)行了分析，并得出了利用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁進(jìn)行深基坑圍護(hù)“安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)”的結(jié)論,以推廣該技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：深層攪拌樁；高壓旋噴樁；深基坑；支護(hù)形式
一、工程實(shí)例
1、工程概況：
廣州市軌道交通二、八線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)廣州新客站土建工程位于珠江三角洲海陸交互相沖積平原，地質(zhì)條件大部份為淤泥質(zhì)砂土及中細(xì)砂層；車(chē)站為地下兩層框架結(jié)構(gòu)，車(chē)站主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度532.6米，寬為45米，基坑開(kāi)挖深度約為10米。原設(shè)計(jì)基坑采用鉆孔排樁加設(shè)鋼支撐圍護(hù)；考慮到與國(guó)鐵新客站高架橋梁的樁基承臺(tái)基坑結(jié)合，車(chē)站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)改為采用兩級(jí)基坑，第一級(jí)基坑7米，采用重力式水泥土擋土墻，基底被動(dòng)側(cè)土體采用攪拌樁加固；第二級(jí)基坑深約3米，采用加固后放坡的形式，邊坡加固采用Ф550攪拌樁間距1米梅花型布置。因現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地限制，多家施工單位同時(shí)交叉作業(yè)，水泥土擋土墻設(shè)計(jì)寬度為7米，平面以柵格狀深層攪拌樁為主體，臨空處加設(shè)三排Ф550單管高壓旋噴樁，并在擋土墻頂部設(shè)置20cm厚壓頂梁的重力式擋土墻，擋土墻頂兼作施工便道。
2、深層攪拌樁聯(lián)合單管旋噴樁擋土墻的施工工藝：
（1）采用水泥土重力式擋土墻支護(hù)型式的深基坑，一般而言規(guī)模都比較大，根據(jù)擋土墻規(guī)模及現(xiàn)場(chǎng)條件等情況對(duì)攪拌樁及旋噴樁進(jìn)行施工分區(qū)，施工分區(qū)應(yīng)根據(jù)樁體數(shù)量、工期、場(chǎng)地條件、機(jī)械配置等要求和條件進(jìn)行，盡可能地減少樁與樁之間的接頭數(shù)量及搭接間隔時(shí)間，可根據(jù)情況約20m～30m劃分為一個(gè)施工區(qū)域。
�。�2）從施工工效來(lái)說(shuō)，深層攪拌樁的施工速度大概是單管旋噴樁的2～3倍。根據(jù)攪拌樁和單管旋噴樁的特性和工效，為了保證樁間咬合質(zhì)量，在施工順序上采取深層攪拌樁機(jī)單機(jī)橫向連續(xù)迂回施工，單管高壓旋噴樁采用縱向跳隔樁施工，緊隨深層攪拌樁的施工縱向進(jìn)行，在施工順序上先施工內(nèi)排的旋噴樁再迂回進(jìn)行第二、三排的單管高壓旋噴樁施工（施工順序見(jiàn)圖1）。
（3）、擋土墻壓頂梁施工：壓頂梁是增強(qiáng)擋土墻整體性的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因此壓頂梁施工前應(yīng)先將已施工完成的深層攪拌樁和單管高壓旋噴樁頂面的浮漿、泥皮清整干凈，將樁體預(yù)埋的錨固鋼筋外露部分調(diào)直、清洗干凈，以確保壓頂梁與下層樁體連接后形成整體性�！�
二、采用攪拌樁聯(lián)合單管旋噴樁圍護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：
（1）在廣州市軌道交通二、八號(hào)線(xiàn)新客站土建工程實(shí)踐中，采用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式為7m寬深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁水泥土重力式擋土墻，深層攪拌樁與單管高壓旋噴樁樁徑均為常用￠550mm，樁距為400mm，格柵式排布，樁與樁咬合150mm；其中三排單管高壓旋噴樁設(shè)置在擋土墻的開(kāi)挖面，沿基坑開(kāi)挖邊線(xiàn)滿(mǎn)布；兩者樁底均進(jìn)入不透水層，其中單管高壓旋噴樁樁底位于深層攪拌樁底0.5m，形成墻角支座，保證擋土墻的穩(wěn)定，對(duì)擋土墻的抗?jié)B性能也有提高。
�。�2）水泥土擋墻壓頂既作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部的整體加強(qiáng)面板，又作為現(xiàn)場(chǎng)施工便道。一方面節(jié)約了施工場(chǎng)地，縮短水平、垂直運(yùn)輸距離，提高了施工效率；另一方面也減少了另修便道的成本，降低了工程造價(jià)。
�。�3）深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁組成重力式擋土墻支護(hù)坑內(nèi)無(wú)須支撐，既能擋土又成為隔水帷幕，作為基坑開(kāi)挖的土體支護(hù)和止水手段，與目前常用的鋼板樁、混凝土樁相比較，其施工時(shí)振動(dòng)小、擠土現(xiàn)象輕微、抗?jié)B性能好、整體穩(wěn)定性好、可方便下一步的基坑施工。并且其施工工期短、穩(wěn)定性好、工程造價(jià)低，是我國(guó)目前深基坑施工中一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的擋土支護(hù)技術(shù)。
�。�4）因深層攪拌樁聯(lián)合高壓旋噴樁施工工序相對(duì)簡(jiǎn)單，并且可多個(gè)工作面同時(shí)展開(kāi)作業(yè)，該項(xiàng)目采用此支護(hù)型式后，施工工期較原來(lái)的鉆孔樁加鋼支撐支護(hù)節(jié)省了約1/3的時(shí)間，為車(chē)站主體結(jié)構(gòu)趕工創(chuàng)造了寶貴的時(shí)間，獲得了業(yè)主和監(jiān)理的一致好評(píng)。
擋土墻施工完畢后，進(jìn)行了基坑土方開(kāi)挖。根據(jù)基坑開(kāi)挖前后過(guò)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映，擋土墻的最大側(cè)向位移為15mm，最大沉降值為6mm，位移和沉降均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，擋土墻穩(wěn)定。從抗?jié)B效果來(lái)說(shuō)，擋土墻沒(méi)有大的滲漏水現(xiàn)象，為基坑內(nèi)主體結(jié)構(gòu)提供了保持較好的施工作業(yè)環(huán)境。
三、效益分析
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，地下建設(shè)工程項(xiàng)目越來(lái)越多，深基坑支護(hù)方式也日益多樣化。當(dāng)工程位置所處地層主要為淤泥質(zhì)砂土層或基坑規(guī)模較大，采用鉆孔樁（或連續(xù)墻）加設(shè)支撐施工困難且施工周期太長(zhǎng)的情況下可采用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)施工。
在廣州市軌道交通二、八號(hào)線(xiàn)新客站土建工程實(shí)踐中,與原設(shè)計(jì)的鉆孔排樁加內(nèi)撐方案比較，深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)，其經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)可以從二個(gè)方面驗(yàn)證：
1、施工成本的比較
根據(jù)工程造價(jià)分析表明：
鉆孔排樁支護(hù)工程（包括鉆孔樁12360m3，鋼筋砼支撐及鋼支撐、臨時(shí)鋼立柱等支撐）造價(jià)約為：2658萬(wàn)元；
深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)（其中深層攪拌樁總計(jì)約100000m，單管高壓旋噴樁總計(jì)約48000m，樁頂插筋，壓頂梁）造價(jià)約為：2490萬(wàn)元；
采用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)比采用鉆孔排樁支護(hù)節(jié)省約168萬(wàn)元；
另外若采用鉆孔排樁支護(hù)，在淤泥質(zhì)砂土地質(zhì)條件下，基坑外側(cè)邊的施工便道需要專(zhuān)門(mén)處理，基層換填、砼路面層等施工費(fèi)用約為：110萬(wàn)。
而深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁所成擋土墻上的壓頂梁面可作為行車(chē)便道。
因此，在廣州市軌道交通二、八號(hào)線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)廣州新客站土建工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工直接費(fèi)用節(jié)省了約278萬(wàn)元。
2、施工工期的比較
相同條件下鉆孔排樁支護(hù)工序繁瑣，車(chē)站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)間大約需要330天才能完成；
而采用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁所成擋土墻支護(hù)方案，因其可以多區(qū)多工作面內(nèi)外同時(shí)展開(kāi)施工，并且工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，銜接連貫，實(shí)際施工時(shí)間只需鉆孔排樁支護(hù)施工的2/3（大約200天）。
四、結(jié)語(yǔ)
從本基坑的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,由于設(shè)計(jì)、施工各方保持良好的溝通交流，一方面大大提高了施工進(jìn)度，為保證工期起到了關(guān)鍵作用；另一方面也有效降低了工程造價(jià),同時(shí)因?yàn)槌浞挚紤]了各種可能的破壞模式進(jìn)行復(fù)核也保證了基坑的安全,真正實(shí)現(xiàn)了“安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
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