旋喷搅拌加劲桩系统在紧邻高铁车站的深基坑中的应用

旋喷搅拌加劲桩系统在紧邻高铁车站的深基坑中的应用分析***[摘要]简介旋喷搅拌加劲桩在工程中的应用与作用和各类工程应用的意思，解析了其设计原理，剖析了其施工工艺及操作上的技术问题，重点分析了系统核心工艺、以后的发展走向。[关键词]旋喷搅拌加劲桩高铁专用钻机特制钻头锚头节点[正文]前言旋喷搅拌加劲桩系统应用的项目越来越多，但收到专利保护等原因，专业施工单位较少，施工单位对该工艺了解较少，通过多个项目的施工实践，有必要对该工艺作进一步的介绍与分析。系统可应用范围示意图系统应用项目旋喷搅拌加劲桩系统在全国应用项目越来越多，在XX、XX地区也有应用，通过围护桩+预张拉锚桩成套方案，利用围护桩较大的侧向刚度，预张拉锚桩可有效控制地表的初始变形的特点，充分保护了基坑周边的建筑、道路、管线的正常使用。XX高铁站枢纽区综合开发项目位于XX市XX区XX镇，在建XX地铁X#线以西、在建XX高铁以南。地下室基坑东西向长度约292m，南北向宽约83.2m，基坑开挖面积21794m2，周长约740m，南广场基坑西北侧紧邻高铁车站。项目施工工期很紧，高铁车站允许变形及小。高铁基坑围护剖面图扁为此，经过多步方案比对，南他广场基坑西北汉侧（基坑侧壁景安全等级按照牧一级考虑），名挖漆深改11.0社m围，垂直开挖，概采用双排钻孔欺灌注讯桩反+东四道扩大头锚丑杆（旋喷搅拌世加劲桩）进行贯支护。灌注桩萄中间采用三轴准水泥搅拌桩止余水帷幕止水；诞锚拉体系采用天加筋水泥土锚签桩，相对较短疮的设计锚杆，纯可以避开高铁矛桩和承台，确载保桩端部不进师入店5需m蹦宽的桩基保护蛇区。娘采用旋喷搅拌朽加劲桩系统作瘦基坑支护结构柱，省去了内支感撑，降低了原提围护钻孔桩的悼配筋；取消了娘传统基坑支护阁的内支撑，省诸去了架撑、换筐撑和拆撑的工趋序，使挖土和先地下室施施工激十分方便，加挤快了施工工期笑。使用锚筋可葱回收式技术，翠在施工结束以秤后，可以将锚盛筋无损抽出，矮不留地下障碍沃物，可临时超据建筑红线使用晌。饿基坑典型剖面窗如下鸟：誉第一道斜拉锚兴杆标如高婶1.80困0飘，净A500L=搁13.0m@扇160栽0羽，内若置干3-A15.额2轧预应力钢绞线翠，倾酒角旗25永o坦；送第二道斜拉锚暮杆标乔高污-0.20讲0工，指A500L=步13.0m@驻160拘0旱，内兽置牵3-A15.谢2拐预应力钢绞线蚊，倾敲角窗25母o攻，射第三道斜拉锚欠杆标下高邻-2.00戏0丈，溜A500L=锐14.0m@俘160括0负，内较置看3-A15.掠2问预应力钢绞线华，倾荐角厕30干o筛；狗第四道斜拉锚揉杆标抄高代-6.00案0弟，唤A500L=双14.0m@骑160府0披，内孟置夸3-A15.罪2付预应力钢绞线伸，倾盾角村30o博剖面图诞锚杆参数系统简介秧旋喷搅拌加劲绒桩属于加筋水谁泥土锚桩的锚叨杆体系，该系佩统形成垃于国90老年代强，并由发明人狡李现奎申请了扬相关专利，申洽报了师《皂LX衫K延工法》茂，半200面4固年颁布了池《加筋水泥土因桩锚支护技术大规程贝》衔CECS14齐7:2004裹（辜中国建设工程衔标准化协会标蜜准凳）。系统原理努通过专用钻机嘱，采用专用喷泥搅拌钻头来进崭行加固周边土握体，钻头上设朽置的旋喷搅拌绵翼在施工翼片阿上有长喷嘴，兔搅拌叶片起搅钥拌作用，在搅佩拌过程中通过宽长、短喷嘴将散一定压力的水父泥浆喷出，随默搅拌过程将水丹泥浆与土层充袍分混合，得到新的加固体是搅慨拌旋喷注浆的霸复合体，从而辨形成具有较高幕强度的旋喷搅棍拌加劲桩。尝近年来多为专险家学者提出了装该系统相关的欢计算分析模型缎系统，《加筋意水泥土斜锚桩墨基坑维护结构称的稳定性分析井及其应用》论颜文，刘全林等高提出了该系统竖的稳定性分析摸模型，应用到Kranz拜理论的一些假全定条件扯(宿如假想挡墙余)秒及条分法原理汁，得出了加筋贴水泥土斜锚桩信结构的抗滑安炕全系数的计算济方法，简化了挤条分法中最危乖险滑动面的圆准心的计算步骤黑，简化支护系贿统稳定性的计承算，其计算结晓果被多个项目印实测结果验证驶该计算模型是胜可靠的。栽单层睡锚桩尚稳定性分析模高型航多层锚桩腔稳定性分析模跌型蜻Kranz喘理论挎稳定性分析模或型悦在相同地质条傍件下，其抗拔腹力至少比普通央锚杆提窜高批3泊倍以上泻，肌在相同拉力条垫件下，锚头位呈移为普通锚杆启的三分之一左淋右捞。胆加劲桩与锚杆准比对图系统施工工艺焦（一）施工示辈意图旋喷搅拌阵加劲桩系统施镇工流程图开挖沟槽开挖沟槽桩位定位钻机就位施工准备材料送检机械设备进场成孔旋喷搅拌桩、并插入锚筋体锚筋制作完成一根桩施工浆液配置压顶梁、腰梁施工桩体养护5～7天张拉、锁定土方开挖获（二）施工示伏意图膛旋喷搅拌加劲途桩施工示意图尸钢绞线聪、耻2直-紧钻杆（旋喷杆映）验、安3格-柿钻机惧（三）施工参洋数红旋喷搅拌的压轧力应陡为胶20MP疼a翠；扩大头区段目注浆压力壤为博25MP独a醒。胆搅拌钻杆的钻笋进、提升速度竭（毫0.激3献～棵0.5m/m苦i纠n辫），推出速度驴（盗0.贝5上～腥0.6m/m股i拆n踢）；量搅拌钻杆（轴姓）的转速挪（染2鼠0执～赌50r/mi熊n盆）；壤钻进、提升、翠喷浆次数各二赤次，搅拌二次旋。（四）定位静当土方开挖沟象槽后，应测量旁标高，并在围皱护桩上拉线做垦记号。钻机就常位时应准确，拒底座应垫平，突钻杆的倾斜角招度应用罗盘校略核，角度偏差四不大于昆3更度，高差不超金过乳5cm怜。有成孔施工前应爪在场地中挖好巩排水沟及循环无浆池，以避免乞因泥浆随意排斩放影响施工尸。定位阶段（五）成孔扣水泥土加劲桩今采用专用钻机乐成孔。施工中魔若遇坚硬土层盯则采用冲击成耽孔挡(搏空压机带动珍)湿，其余土层采郑用湿式成孔。包锚筋施工应与猛开挖紧密配合膛，施工前应先产开挖深度缠为絮1迫米、宽度婆为品6闸米的沟槽工作榜面。开槽阶段季成孔至设计深暖度后，进行注愿浆，待孔口返进出的泥浆不含周砂粒与土时，辜退出钻杆同时姿钢绞线安放完偏毕，该施工过酱程中应严格控钉制返浆量逝。成孔阶段糕（六）锚筋制吹作与施工亚锚筋采躲用氧1歪～引3得根稼Φ问1估5局.炕2旦预应力钢绞线凳制作而成，，孕其强度设计值份为颠1860妥Mpa姓，锚筋长度按披设计桩脱长狱+追围护墙厚度，钳并考虑圈梁及走腰梁外预留长局度，桩外外留惭长度不应小役于求700m需m炒，以便张拉。查所用钢绞线在奇制作之前应有俘出厂合格证等帆质保材料，并神送检合格后方串可使用。舒在与混凝土压陆顶梁结合段，乱采用钢绞线坦套拘PV裕C军管的方法施工槽，在施工浇捣颜压顶梁前应先抬绑扎好套在钢喷绞线上挎的州PV锋C躲管宗，狱PV显C屋管的下部应插饺入水泥土桩体锻内膊200m亦m充，上部应位于住混凝土模板侨外偶500m贿m富；钢铰线露于菜模板外长度不语小岛于旋700m吐m捧，钢绞线要穿絮过围檩的侧面宋模板与其馒成铸9凶0衫度角。要求在狠侧面模板的相仔应位置饲开似2淋个厉16m科m将的圆孔，将钢诸铰线从圆孔中驶引出，两根钢竞绞线要用铁丝积固间距。贡通过钻杆的中蚂空通词道稻,鄙边钻进边搅拌靠注浆，钻进同跳时将钢绞线及诞锚头结构件带苹入设计深顺度。加劲桩内福插钢绞线，应速进入旋喷桩底伪，在压顶梁及坝加劲桩强度达鞠设计强品度票70联%撇（猾约断7犯天后）后再用述锚具施加张拉停力锁定钢绞线如。跨僚慧凤蛾学腥领钥比凝送预应力原筋搜佩技暑悉礼完成阶段税（七）圈梁及稿腰梁沙加劲桩分别锁司定在圈梁、腰概梁上，腰梁采认用卧2引根洲10料#漠、竿16端#弓工字钢与铁板锯焊接为一体，蓬围护桩与腰梁刷相接处空隙采坚用混凝土浇灌蕉密实，确保腰奔梁紧贴竖向围径护桩，锚具与溪腰梁之间翻用奇-150×1泛80×2帖0幅的垫片。详见加下图：烧圈梁及腰梁节踏点图闭围檩实样穷围檩放置及焊它接澡（八）张拉、判锁定伏锚筋张拉锁定洒在锚筋施工结误束养斤护队7洗d芝后进行，养护总阶段预锹留兰1冤0枪米土台，中部盼可继续挖土窝。逮张拉前土台预秋留肾1佳0炭米左右宽度庄采用专用俭YC-100液型搅（密10弦0裤吨）穿芯式千存斤顶、电动高咳压油泵加荷张悟拉锁定。必锁定张拉机具帜事先经过标定乐，并用此油压别表的读数换算见成张拉压力进巴行控制。天在锁定过程中星，采用锚筋拉樱力计进行校核尤，亦Φ苦50模0蔽旋喷加劲桩每胶根钢绞线的锁啄定拉力保为爹70K廉N厘。锚筋张拉锚辣具采粘用彼QV漠M鹅系列，锚具和狱夹具应符合《香预应力筋用锚根具购.牧夹具和连接器沾应用技术规程仔》朝(JGJ85军-2002另)揭。歇正式张拉前先惕用佛20毁%奶锁定荷恐载烧(际Φ激50绍0某加劲桩按每根到钢绞怨线墙14K茂N制）预张拉一次陷，再懒以侨50%漫(爸Φ佩50克0惭加劲搁桩南35KN读)登、站100允%辅的锁定荷艳载腹(诚Φ质50慕0荐加劲系桩旬70KN轨)单分级张拉，然碑后超张拉竖至固110逝%扬锁定荷挂载动(登Φ艘50时0膏加劲利桩揭77KN圣)吧，在超张拉荷朗载下保犁持价5弟分钟，观测锚笛头无位移现象风后再按锁定荷合载锁定。若达草不到要求，应敞在旁边补桩。张拉阶段罪（九）土方分爽层开挖充冠梁施工张拉杠后开挖土方阶萄段擦（十）锚杆回枯收露（回收形设计拥时）咽底板砼传力带峡浇筑结束达到催强度后，锚杆雨开始拔除，采生用高压油泵奸和枕100目t余穿心千斤顶进圣行拔除，钢绞室线摩阻力损失殿后直接抽出回背收。锚杆拔除桐应根据结构施史工及土方回填唤量进行，每次军土方回填至锚替杆锁定标高并耐夯实，留出操哪作令面朴800m装m尚。授（十一）加劲鬼桩质量控制惊加劲桩质量控掀制内容如下巴：灾序号驳项目清允许偏差告检测方法捎单位不数值隐1丛桩锚体直径、昂长度滑mm出+50窜钢尺量走2吐加筋体长度程mm姐±暂100蜂钢尺量豆3狸加筋体倾斜度留（罩°穗）牢±菊1订经纬仪量测狮4像加筋体平面位叼置顿mm错±寒50修钢尺量翻5季桩锚体倾斜度疫（哑°葵）兽±艇1亩经纬仪量测钻窄机倾角耀备注：桩径偏炸差不超胡过茂20斤mm适。妙（十二）加劲躬桩试验申加劲桩施工前泄，根据设计相蜓关要求进行加烈劲桩施工基本烧试验，试验加枣劲桩数量一般轻不应少竞于物1喘组（鞠共立3熟根），以考核热施工工艺和施杰工设备的适应暑性，并确定加河劲桩轴向受拉舟承载力设计值决；加劲桩养护闲不少嗽于筑1关4惩天后可进行加催劲桩试验。1、检测标准弓依据《加筋水疫泥土桩锚支护设技术规程》篇(种CECS14扁7依-门2004帐)长7.2.出1政条规定：腥（印1环）锚体抗拉承阿载力极限值的罢平均值大于规建程计算所得承饮载力设计值。肌（咽2凑）敬每一桩锚体的叉注浆量不应小证于理论计算量涌基坑支护结构辛桩锚体的顶部剃位移最大位移傻和地面最大沉叨降量应符合下剃表的要求（注办：兔h惑-让基坑开挖深度假）：饰(3暮)贞试验方法碧1才）试验仪器包由括锚筋抗拔传晴感器、位移计衫。2）试验设备尸由电动油泵、缸千斤顶貌（船1糕台得60t浪f器）、反力支座掏平台、反力大撇梁等组成的反顺力系统提供抗枝拔反力。整个手试验架的高度榆不得大坊于他1.逼2耍米。医3俘）滥加荷方式为慢附速维持荷载法扰。察试验仪器设备语布置示意图华系统核心工艺驻分析睁（一）专用钻育机许旋喷加劲桩施价工的机具为专巷用机具，型号然为蛋XL-5丛0记，属于慢速搅喊拌中高压旋喷拆机具，该钻机助的最大搅拌旋谁喷直径袖达蹲1.5渐m毙，最大施工（咱长）深度椅达云35膜m盼。膀慢速搅拌与中耐高压旋喷机睡（二）专用钻敬杆及特制钻头硬该工艺采用专劣用旋喷搅拌钻兔头，直径兰为缴40慰0转～鲁500竭mm辨，钻头上设置肤了旋喷搅拌翼连片，搅拌叶片盟起搅拌周边土槽体作用，在搅随拌过程中通过封中空钻杆注入暑水泥浆，翼片精上装有喷嘴，路通过长、短喷艰嘴将一定压力辛的水泥浆喷出垦，随搅拌过程既将水泥浆与土熟层充分混合，亿特制钻头如下爽图：戴（三）锚头节圣点锐锚头用冷挤压构法与锚盘进行屑固定，通过锚才锭板和添加水股泥外加剂，使垂水泥土体与钢励绞索之间，水念泥土体与原土挤体之间，能较迅快产生较高的胶粘结力，从而眨在各种土层中只能很快获得较朱高的锚固力，岁再通过预张力客，将对被加固歼边坡的变形产戒生有效的约束于作用。扶锚头与锚盘连醉接拒（四）扩大头葬部位施工绳加劲桩扩大头河部位旋喷搅拌逝的进退次数比嫁桩身增加二次符，保证扩大头滩的直径。其他组项目中成桩形穴态揭示图如下洒：钻成桩形态揭示粮图（成桩直娇径脖500-60跳0M挖M后）雄（五）锚筋可喊回收式技术挂当作用于锚筋蛇上的拉力大于耀设计的锚筋与块加劲桩体之间搅粘结力和锁紧伪管的脱阻力时糖，锚筋就从水锄泥土和锚锭板偶中脱离，从而务在不产生