smw工法水泥搅拌桩在六一路基坑中的应用

smw工法水泥搅拌桩在六一路基坑中的应用

恒祥大厦位于二环路即将建成的南路以南200米处。总建筑面积为30760公顷。地上一层和地上一层是一层，底部是方形的，底部的深度为6m。典型地质剖面分布如下:(1)6.67～5.82m为杂填土;(2)5.82～4.07m为粘土质填土;(3)4.07～-1.43m为淤泥;(4)-1.43～-5.88m为淤泥夹页片状粉细砂;(5)-5.88～-17.53m为砂质粘土;(6)-17.53～-32.89m为中粗砂(以上数值为罗零标高)。本工程SMW工法采用400×400H型钢作为挡土围护,间距1m;围檩采用400×400H型钢;八字撑、角撑和立柱均采用350×350H型钢,支撑采用CP609×12钢管,并施加预应力300kN。其平面如图1所示。1实施smw技术的主要工艺和要点1.1样本的释放确定支护桩的定位放线和标高。注意保护地下管线等设施。1.2土、旧建基础施工由于本工程地表下1～1.5m范围为杂填土和旧建的基础等障碍物,所以在混凝土搅拌桩施工前必须开挖清除,有利于搅拌桩施工和定位,并给SMW搅拌机提供施工工作面。1.3机械状况的检查根据放线桩位设置SMW搅拌机,同时调整其双向垂直度,全面检查机械状况,正式施工前应空机运行检查。搅拌用水泥浆液的水灰比为0.5。SMW工法水泥搅拌桩其水泥掺量为桩体积的14%,搅拌时提升速度为50～60cmmin,每根桩必须重复搅拌1次以上。1.4h型钢双向垂直度沉H型钢设备选用35t·m履带式起重机,配日产45～60kW振动锤1套。沉入前,先设置导向围檩,沉入时要控制好H型钢的双向垂直度,垂直沉桩到设计标高,依此类推,逐根完成整个沉桩作业。宜选用没有接头的整桩作为支护桩。若H型钢需要焊接必须避开支护桩受力最大处,有焊接接头的桩数不超过总桩数的50%,同时相邻桩接头在垂直方向必须错开2m以上。1.5撑端基础安装根据施工组织设计要求,第一层土方应开挖到支撑底标高再低10cm的位置,同时要求土方开挖面基本平整,以便支撑就位及调平。支撑系统安装顺序如下:四周围檩※支撑端头节点※支撑※围檩与H型钢间浇捣混凝土※施加预应力。四周围檩安装如图2所示,当H型钢与围檩间缝隙较小时,可采用钢板垫焊,当间隙较大时,在施加预应力之前则宜采用高强度混凝土灌缝。支撑围檩安装之后,根据支护桩设计图纸位置和标高安装支撑端头节点和钢支撑。纵横向钢支撑交叉处宜使用同标高“+”字节点。纵横向支撑安装要求轴线平直、标高统一。当全部钢支撑安装结束,并待灌缝混凝土达到设计要求后,按设计要求对称同时从支撑两端施加预应力,以保证支撑系统处在最佳工作状态。1.6水平钢支撑系统清理地下室底板结束后,为了使底板能成为支护桩可靠水平支点,在底板和围护桩间填充密实度>93%砂石,并在其上部浇捣400mm厚C20混凝土带,待混凝土强度达到设计要求后方可拆除水平支撑系统。水平钢支撑拆除时要逐步释放应力。水平钢支撑系统拆除之后,支护桩处于悬挑受力状态。此时基坑四周不能大量堆放荷载,避免造成支护变形加大并突变。当地下室顶板(即±0.00板)结束后,做好地下室外壁四周防水和保护墙,并分层密实回填后,方可开始拔除竖向H型钢。根据现场情况,拔除H型钢可单向逐根进行,并及时将H型钢运离现场,以免影响其余工序施工。2测量和设计的效果2.1地表面水平位移1号检测点位于西侧中部,基坑离居住小区交通干道较近(仅2m),具有一定的代表性。其实测结果为:在地表面水平位移为95mm,由于支护变形和排除地下水造成淤泥干缩的共同影响,平行于基坑地面出现10～15mm的裂缝。由于距基坑6m范围内没有埋设危险性的管道,所以对环境未造成有害影响,东侧的六一路交通和周围居民生活正常。2.2测量效果分析2.2.1深层土壤水平位移支护桩沿土体深度方面变形呈上大下小状。基坑地表处为最大值,H型钢根部位移为零。基坑底以上部分呈抛物线状,基坑底以下呈线性变形。2.2.2支撑系统安装不及时,西向靠北北整个施工过程基坑宽度方向桩顶水平位移呈转角小、中部大特征,中部变形到支撑拆除后达到最大值。西向靠北侧1、3处由于支撑系统安装不及时,其水平位移最大。可见施工组织安排是否合理紧凑,对减少支护变形具有非常积极的意义。2.2.3第2层土方开挖前材料位移第1层土方开挖后至水平支撑系统安装之前,支护桩水平位移速率最大,一般速度为5～6mm/d,最大时达11.34mm/d。第2层土方开挖前5d支护桩水平位移也较大,一般速率为3～4mm/d,最大达10mm/d,以后一般位移速率3mm/d,直至基本稳定。支撑系统拆除后,其土体位移明显变大,最大达33mm/d,2～3d后趋于稳定。2.3经济效益分析福州地区基坑多数处于淤泥土层,基坑土方开挖深度5～7m时,采用较多的沉管灌注桩排桩加钢筋混凝土支撑支护体系,这种体系每延米造价为6000～8000元。当采用拉森钢板桩支护加钢管支撑的支护体系时,每延米造价为7000～9000元。而本工程采用SMW工法支撑体系每延米造价5000元,可见经济效益明显。同时,沉管灌注桩排桩加钢筋混凝土支撑支护体系虽然变形较小,但挡水性差,若要提高挡水效果,必须在排桩外侧增加水泥搅拌桩,其造价要增加15%～20%,且该体系施工工期长,拆除工期亦较长。拉森钢板桩具有一定的挡水作用,施工工期也较短,但平面变形较大,尤其在不规则的平面支护中,其位移可达400mm以上,对周围环境影响较