基坑支护和加固

1、基坑支护摘要】本文通过一种新型基坑支护结构体的工程实践，阐述了 PCMW工法的 施工工艺和施工方法，解决了施工过程中的质量控制难点，项目收到好的效果。【关键词】新型基坑支护体；三轴搅拌桩；预应力管桩前言作为一种新型深基坑支护方法即：PCMW工法，就是通过多轴深层搅拌机钻头 将土体切散至设计深度，同时自钻头前端将水泥浆注入土体并与土体反复搅拌混 合，为了使水泥土拌合更加均匀液化还在钻头处加以高压气流扫射土层。在制成 的水泥土尚未硬化前插入预应力管桩，如此就形成了连排桩式地下桩墙，这充分 发挥了水泥土搅拌的止水优点，管桩挡土的作用，最终构成深基坑侧向支护体新 结构1工程地质、水文概况在勘探深度范围

2、内岩土层划分为五个工程地质层，十四个亚层，其埋藏分布 特征见工程地质剖面图1所示。地下水主要为孔隙潜水，赋存于层填土空隙和层土孔隙中，接受大气降 水和金川河水入渗补给，以蒸发方式排泄为主。初见水位埋深1.72.4m，稳定 水位埋深1.502.25m。设计时孔隙潜水按年最高水位埋深0.5米考虑。图12基坑支护设计本工程基坑面积6160皿，基坑深度12米，属于一级深基坑，要求基坑支护 安全可靠。基坑支护采用三轴深层搅拌桩(6 850X20000600)内插预应力管桩 (PHC800C-110-C80-20000)的复合挡土与止水支护方式，基坑设二道钢筋混凝土 支撑(800X600)，基坑内设疏干排

3、水井。3 水泥搅拌桩施工3.1套接一孔法 施工工艺为了保证搅拌均匀、桩孔垂直、搭接有效，三轴搅拌桩采用套接一孔法施工 工艺，即沿挡墙方向间隔一孔搅拌施工第一遍(俗称“大幅”)后，回头套接“大 幅“一孔施工间隔空位部分(俗称“小幅”)，在套接孔内插入预应力管桩。第一步：三轴搅拌桩施工第二步：间隔一孔法搅拌第三步：套接一孔法搅拌第四步：管桩的插入3.2搅拌参数3.2.1搅拌参数包括标准幅面积、水泥掺入量、大幅与小幅用浆量、水灰比、下沉搅拌速度、上提搅拌速度、注浆排量。根据设计文件要求，单轴搅拌直径D=850mm，三轴间距600mm，搅拌长度 H=20.5m，水泥掺入比0=18%。采用套接一孔法施工

4、，为保证套接施工搅拌均匀，根据施工经验，大幅与 小幅的浆液按6： 4分配，即2.4m套接环内大幅浆液水泥量达到总用量的60%， 小幅为40%。水灰比取W/C=1.5，大幅注浆总量：Q大二16.1m3，小幅注浆总量：Q小 =11.1m33.2.2施工参数的确定下沉搅拌速度 二0.6-0.8 m/min，上提搅拌速度 二0.8-1.2 m/min气压4.9MPa大、小幅上下一次搅拌喷浆的注浆排量q 大二316 （L/min）,q 小=215（L/min）。4内插管桩的施工4.1管桩插入的工艺流程管桩的插入是在三轴搅拌桩采用套接一孔法插桩法的施工工艺，即沿挡墙方 向间隔一孔搅拌施工第一遍（俗称“大幅

5、”）后，回头套接“大幅”一孔施工间 隔空位部分（俗称“小幅”），在套接孔内插入预应力管桩。4.2管桩沉桩、送桩方法平行沟槽方向并在沟槽的外侧放置定位H型钢，规格为700 X 300X 13 X 24, 然后在H型钢上刻画出，再在平行管桩的中心线，侧定出H型钢的标高。定位 型钢必须放置牢靠，必要时用电焊进行相互连接固定；预应力管桩定位采用专 用定位装置，如图2所示。依靠管桩的自重在搅拌孔内缓慢自沉，基本可以到达设计标高。图2如果由于搅拌沉淀影响，尚有1-2m未自沉插入，则采用DZ90振动器液压钳 夹紧送桩器，依靠强迫共振沉桩，实践证明效果很好。5施工过程中的质量重点控制措施5.1防止深厚粉砂层沉

6、淀过快对于基坑止水帷幕范围内的下部有深厚粉砂层时，由于粉砂层沉淀较快，液 化性能很快丧失，使得管桩的插入非常困难。为了防止砂层沉淀太快，应选择合适的水泥浆配比，掺加增稠材料纤维素醚 （纤维素醚可以有效改善水泥浆液的保水性、粘接性、增稠性，具有较强的悬浮 性能，属于非离子型高分子材料，不影响水泥土的强度和防水效果），可以增加 水泥浆液的悬浮功能使砂粒不致很快沉淀，保持了水泥土的液化性能，管桩可以 做到自沉到位。5.2防止深部硬粘性土层搅拌不透对于（3-2）层可塑-硬塑粘性土，一般的搅拌工艺可能会搅不透，不利于 管桩插入，为了充分搅拌与液化，可在该段内采取二次复搅工艺，即搅拌并喷浆喷气到桩底；喷气

7、搅拌提升至（3-2）层顶面；喷气搅拌下沉至桩底;喷浆喷气提升。5.3管桩桩顶标高控制措施一般情况下管桩可以靠自重下沉到设计标高，少部分高出或低于设计标高， 对于此部分的管桩采取以下措施控制。5.3.1当管桩桩顶标高高于设计桩顶标高2m以内时，采用振动器助沉的方法。5.3.2当管桩桩顶标高高于设计桩顶标高大于2m时，原则上不采用震动助沉的 方法，而是将管桩拔出，重新施工深搅桩后插入管桩。5.3.3对于桩顶标高低于设计标高时，此部分只有极少部分，采用以后圈梁施工 时用钢筋混凝土接桩的措施。5.3.4当管桩采用助沉后仍然无法到达设计标高时，如可以拔出管桩，采用再次 搅拌的方法；如管桩无法拔出，根据现场实际情况采取外围补桩措施，高出部分 管桩用切割工具割除。5.4管桩垂直度控制措施管桩的垂直度控制主要靠三轴深搅的垂直度控制、孔口定位控制和沉桩垂直 度控制联合保证，其中三轴深搅的垂直度控制非常重要。三轴深搅桩依靠自身的水平控制仪和搅拌轴、平行垂直线，确保桩身垂直度 的控制。管桩沉桩时在水平90。的方向放置两台经纬仪，管桩慢慢下沉时，利 用孔口定位器控制桩身的垂直度，发现管桩发生倾斜时，要将桩拔出重新插桩， 确保偏差