HCMW工法在常州地区某深基坑工程中的应用
徐汉东,滕坤,符新军,陈浩锋
(江苏鼎达建筑新技术有限公司,江苏常州210003)
[摘要]常州某深基坑工程因需保护坑内高出地面5m的文物遗址面导致基坑支护施工复杂.针对工程施工难点,采用水泥土预应力支护桩墙(HCMW工法)进行悬臂支护.结果表明,该工法既保证了基坑的稳定性,又降低了施 工成本,节约了施工工期.
[关键词]地下工程;深基坑;支护;HCMW工法;施工技术
[文献标识码]A
[中图分类号]TU753 [文章编号]1002-8498(2014)19-0078-03
ApplicationofHCMWMethodforDeepFoundation Excavation Supports in Changzhou
Xu Handong Teng Kun Fu Xinjun Chen Haofeng( Jiangsu Dingda High -tech Constraction Go. Ld. Changzhou Jiengau 210003 China)
Abstract ; The supporting construction of a deep foundation excavation is plex in changzhou becauseof the cultural heritage site that is 5 meters above the ground. According to the construction difficulties the soil cement pile retaining wall prestressed ( HCMW method ) is used as cantilever support. The resultsshow that the method ensures the stability of the foundation excavation reduces the construction cost and saves the construction period.
Key words ;underground ; deep foumdation excavation ;supports; HCMW method ;construction
要求越来越严.一个好的基坑支护设计方案,不仅要求基坑支护不能对文物遗址有所扰动的同时,保要考虑基坑工程的安全性,还要考虑工期以及造证工期和造价.水、环保等环节的结合上存在着施工难度大、速度慢、造价高等问题.为了满足基坑工程支护及降水 的需要,同时有效降低工程造价、提高施工速度,通和工程特点,将勘察范围深度25.5m内的土体划分过常州某深基坑工程介绍一种全新的施工技术:水为6个单元土层,地层构成自上面下描述为:①填土泥土预应力支护桩墙(以下简称HCMW工法,即水泥土搅拌桩内插预应力钢筋混凝土板桩).该工法是对SMW工法的应用创新,具有更好的抗变形能 力和止水作用,且不用考虑回收对周边环境的影响.该工法的成功应用,为常州地区HCMW工法在地下工程的推广应用积累了宝贵经验.
随着城市地下空间的大规模开发,对基坑支护护的文物遗址位于基坑内部,高出地面5m.建设方
价.对于常州地区,常规的支护形式在抗变形、止2工程与水文地质条件
2.1工程地质条件
根据测试指标的离散程度,结合土的沉积规律
松散,主要由黏性土夹植物根茎组成,局部混建筑垃圾,顶部为新近回填土,层底标高为-0.400-3.000m.③,粉质黏土软塑-可塑,含氧化物斑摇震反应无,层底标高为-5.800--3.700m.5 点,夹高岭土条纹,切面稍光滑,干强度、韧性中等,粉土稍密-中密,很湿,切面无光泽,摇震反应迅速,含云母辞片,其层理,干强度及韧性低,夹粉质黏土,土性不均匀,层底标高为-10.400- -8.900m.5,粉土夹粉砂中密,很湿,切面无光泽,摇震反应迅速,含云母碎片,具层理,干强度及韧性低,夹粉砂,层底标高为-13.700--11.000m5,粉土夹粉质黏土稍密-中密,很
1工程概况
北,虹北路以南,常武路以西,花园路以东.需要保 某工程场地位于常州市武进区,长虹路高架以
2.2水文地质条件
3方案设计
4HCMW工法施工
4.1HCMW工法原理
湿,切面无光泽,摇震反应迅速,含云母碎片,具层理,干强度及韧性低,夹粉质黏土,土性不均匀,层 底标高为-15.600--12.200m.粉质黏土软塑-流塑,切面稍有光滑,摇震反应无,韧性及干强度中等,层底标高为-24.000--13.400m
如表1所示. 基坑开挖深度影响范围内土层物理力学参数
表1土层物理力学参数
Table 1 Physical and mechanical parameters of soil
土层名称 重度y/ 黏聚力 内摩擦角 /(=)①填士 (kN-m ~) 18.6 c/kPa 15 12③粉成土 ③ 粉± 19.4 18.9 29 23 14 21③粉土夹粉砂 ③粉土夹粉质独土 18.8 18.9 16 19 26 21粉质土 18. 2 28 2
根据场地地质条件,场地地下水可分为上层滞水和承压水.上层滞水主要赋存于场地上部填土中,富水性差,水位变化较大,主要来自大气降水的 垂直入渗和河流的侧向补给,排泄以泻人河流和蒸发为主.斯探期间测得该层水位在地表下0.5m左右,水位年变化幅度在1.0-1.5m.承压水主要赋存于场地5,5,5,粉土、粉砂层,0D,粉土层,0D 粉砂夹粉土层中,透水性一般,主要接受较大规模水体的侧向补给,水位较稳定,期探期间测得其稳定水位标高2.000m左右.近几年该含水层的水位变化幅度在1-2m,最高水位标高约1.000m.
本基坑围护区域有文物保护遗址,位于基坑内部,场地地面标高3.900m,坑底标高-3.350m,基坑挖深7.250m.坑内场地文物遗址堆土高度超过地面标高5.000m,建设方要求在不扰动破坏文物遗址的同时保证工期和造价,也就限制了桩锚支护结 构的使用和内支撑结构的选择.经过对周边环境的仔细分析,决定采取HCMW工法进行悬臂式支护.其中三轴搅拌桩为d850mm@1200mm,长400mm(宽)@1200mm,长15m,在支护拐角处设置 15.5m,预应力钢筋混凝土板桩为700mm(高)×连系梁,使其与冠梁连成一体,共同受力.基坑支护如图1所示.
利用三轴型长螺旋钻孔机钻孔(或TRD搅拌成槽),边钻进搅拌边注入水泥浆液,与土体进行原位搅拌,形成单幅水泥土墙,然后相邻桩搭接施工,形
4.2施工工艺流程
4.3施工过程
图1基坑支护Fig. 1 Foundation excavation supports
成连续的水泥土墙.同时根据不同强度及变形控制需要,插人工字形大截面预应力钢筋混凝土板桩,形成一道具有一定强度和刚度、连续完整的地 下墙体.
HCMW工法施工工艺流程为:定位放线、开挖沟槽一设置型钢导向架一桩机移位、校正复核桩机体,下沉至设计桩底标高一三轴搅拌机搅拌水泥 水平和垂直度一三轴搅拌桩钻进、搅拌水泥浆与土土,并提升至设计桩顶标高或重复搅拌一预应力钢筋混凝土起吊、定位校核垂直度一插人、固定预应力钢筋混凝土板桩一下一循环.
1)三轴搅拌机施工前场地平整,清除施工区域内的表层硬物,素土回填夯实,路基承重荷载以能行走50t汽车式起重机及步履式重型桩架为准.
2)根据坐标基准点及水准点,按照设计图进行放样定位及高程引测工作,并做好永久及临时标 志.放样定位后做好测量技术复核单,提请监理进行复核验收签证,确认无误后进行搅拌施工.
3)根据基坑围护内边控制线,采用0.4m挖土机开挖沟槽,并清除地下障碍物.
提升过程中均注人水泥浆液,同时严格控制下沉和 4)三轴搅拌桩采用套一成孔法施工,在下沉和提升速度.下沉速度1m/min,提升速度≤2.0m/min,在桩底部分适当持续搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录.
5)三轴水泥搅拌桩施工完毕后,用25起重机起吊预应力钢筋混凝土板桩,用线锤校核垂直度,控制偏差≤0.5%.
6)三轴搅拌桩施工后,搅拌土体28d抗压强度 ≥1. 5MPa.
7)开挖桩顶土体,施工冠梁和连系梁,使其连成一体.
8)分层开挖土体至坑底.
5效益分析
应用,在基坑开挖过程中既起到支护作用,又具有 由于HCMW工法是在SMW工法基础上的创新很好的止水作用,与常规的钢筋混凝土灌注支护三轴搅拌桩止水组合相比,需要的施工空间小,施
(上接第72页)
4)灌注桩长径比宜控制在25-30;从而当确定基桩直径时,就能够得到适宜的桩身长度,然后根据具体工程地质资料选择合适的桩端持力层.
参考文献:
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6结语
参考文献:
(上接第77页)
工速度快,节省工程造价约20%.与SMW工法相比,具有更好的抗变形能力和抗弯刚度,且避免了 型钢回收对周边环境的影响.
1)HCMW工法是在SMW工法上的创新应用,本工程的应用说明HCMW工法在常州地区具有一定的适用性.
2)基坑工程中采用HCMW工法的支护体系,具有很好的支挡和止水作用,能够较好地满足基坑支护和止水的双重需要.与常规的支护体系相比,该优势. 工法在经济性以及施工质量和速度上具有一定的
3)HCMW工法占用施工空间小,与SWM工法相比,抗变形能力更强,不用考虑回收型钢对周边环境的影响.
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