搅拌桩和锚钉墙支护下管井降水的施工工艺

王 树 强

(太原市市政公共设施管理处，山西 太原 030002)



搅拌桩和锚钉墙支护下管井降水的施工工艺

王 树 强

(太原市市政公共设施管理处，山西 太原 030002)

结合工程实例，介绍了搅拌桩和锚钉墙支护下管井降水施工所用的机械设备，从止水帷幕、复合土钉墙支护、降水等方面，阐述了具体的施工技术要点，并总结了施工中的注意事项，以达到预期的施工效果。

搅拌桩，基坑支护，土钉墙，管井降水

本工程位于太原市太原重工集团主厂区内，根据该区域内的地质条件和周围建筑物位置，确定太原重型机械集团有限公司污水深度处理及再生利用设施改造项目深度处理车间基坑支护及降水采用深层搅拌桩和锚杆复合土钉墙支护、管井降水的方法。下面详细阐述其施工工艺。

1 基坑支护和降水方法

采用深层搅拌桩作为止水帷幕(局部自然放坡)、锚杆复合土钉墙支护、管井降水(挖深较浅的部分根据实际情况明排水)的施工方案。具体如下：1)预处理车间东侧及南侧采用帷幕止水、格构式搅拌桩挡土支护；西侧及北侧上部卸载，下部帷幕止水加锚杆复合土钉墙支护；2)深度处理车间整体沟槽为自然放坡，东南角采用帷幕止水、格构式搅拌桩挡土支护；3)生化处理单元单排搅拌桩止水，东、南、西三侧自然放坡，北侧锚杆复合土钉墙支护。

2 施工中的主要施工机械配备

施工中的主要施工机械配备见表1。

表1 施工中主要施工机械配备表

3 施工过程中应注意的技术参数

3.1 搅拌桩

1)采用32.5级矿渣硅酸盐水泥，水灰比为0.6。2)桩位水平允许偏差不大于50 mm，桩身垂直允许偏差不大于5%。3)设计深层搅拌桩长、桩与桩间距见平面图。4)超灌长度皆为500 mm。5)桩机定位：首先熟悉图纸要求。在桩位放样后，桩机就位，整平对中。6)喷浆搅拌时钻头要钻到底。开动灰浆泵，确认浆液顺利从喷咀喷出时，启动桩机，操作升降手把使搅拌轴沿导向支架搅拌回转向下切土钻进。钻进参数一般为钻速为1 m/min,转速为60 r/min左右，如遇硬土层，可用钢绳加压器均匀给压，钻进到设计桩底高程。7)关泵搅拌提升：搅拌头进入工序后，即可自桩底以60 r/min的转速反转，以与钻进相等的速度将搅拌头提升到地面(如发现搅拌头被软泥糊住，须及时清除)。8)关泵重复搅拌提升到地面，成桩。9)成桩后，停止搅拌，开启灰浆泵，加清水清洗全部管路中残存的水泥浆，清除粘附在搅拌头上的软土。

3.2 格构式帷幕

用单轴深层搅拌桩，桩径500，桩距350，排距300，桩长见设计图。

3.3 土钉墙支护

锚杆水平间距1.8 m(1.5 m)，梅花形布置，倾角10°～15°，锚杆为静压式钢管锚杆，主筋采用φ48钢管焊接，在钢管前段1/2范围内按间隔500 mm设置一对φ8出浆孔，孔眼外设25 mm×25 mm×30 mm角铁倒刺保护出浆孔。

1)打入锚杆：根据现场测量放线，定好孔位，采用机械按倾角15°打入或静压钢管锚杆至设计深度。2)注浆：锚杆采用常压注浆，选用P.O42.5水泥净浆，水灰比0.45～0.55。注浆水泥用量不少于20 kg/m(经验值，以现场试验确定)。3)面层及上翻挂钢筋网喷射混凝土：网片筋选用φ6.5圆钢200 mm×200 mm单层双向设置，加强筋选用φ14钢筋双向斜拉，并与锚杆端头焊牢。喷射20混凝土按照水泥(P.s32.5)∶砂子(水洗中(粗)砂)∶石子(碎石≤15 mm)为1∶2∶2配比，厚度100 mm，上翻1 m或上翻至墙角底部或上翻至马路边缘，详见设计图(根据现场实际情况进行合理调整)。

3.4 降水

采用管井降水间距按约9 m～15 m布置，开、终孔井径600 mm，滤管为无砂混凝土φ400井管，井管外填2.0 mm～4.0 mm规格的φ48砾料。井点布置应避开基础、梁、柱等，施工前会同甲方、监理共同确定后方可实施。降水井可兼做观测井。

1)基坑四周井点应相对称，各井点抽水应同时进行，将水位差控制到符合规范要求。2)井管安放时应尽量垂直，且置于井孔中间，管顶应高出自然地面0.5 m。3)井管与土壁之间填充的滤料应从井底填到井口下1.0 m左右，上部采用不含砂石的粘土封口，填充时应一次完成。4)每台水泵单独配置控制开关，主电源线路要沿深井排水管路设置。5)大口井孔径须大于滤管外径30 cm以上，以保证滤管外围的过滤层有足够的厚度。6)滤管在井孔中位置偏移量不得超过滤管壁厚。7)防止建筑物出现不均匀沉降，应加强水位观测，使建筑物附近的深井水位与附近水位之差始终不大于1.0 m。8)电缆的密封可靠性应定期检查，防止电缆磨损后，水渗入电缆芯内，影响正常运转。9)降水期间，必须有专职电工24 h值班，且电工应持证上岗。10)潜水泵电缆应完整，不得有接头、破损，以防漏电。

4 主要施工工艺及要求

4.1 帷幕(深层水泥搅拌桩)

1)放样定位。

施工前，根据图纸设计，测量放线，开挖沟槽，并放样出第一组桩柆，根据设计图纸尺寸带线。

2)水泥浆制备。

按设计标准控制水泥用量，水灰比为1∶0.6。施工中的用水量可使用定量容器进行控制。

3)预拌下沉喷浆。

检查水泥搅拌桩机的冷却水循环是否正常，冷却水循环正常后方可启动搅拌桩机，并放松搅拌桩机吊索，使搅拌桩机沿桩机导向支架搅拌切土下沉，通过电机的电流监测表控制下沉速度。将下沉速度控制在1 m/min～2 m/min之间或低于1 m/min，工作电流不应大于70 A。

开始喷浆搅拌。喷浆过程中，搅拌桩机不得停止，不间断搅拌，钻头下沉至设计深度位置时，停止钻进。在喷浆搅拌过程中对设备运行情况及地层变化情况进行监测，出现异常停止工作。

4)提升喷浆。

提升钻头喷浆。喷浆过程中，为防止水泥浆离析，须不断搅拌，并通过电脑自动记录喷浆量。提升到离地面50 cm时，停止喷浆。

5)三次搅拌喷浆。

第二次喷浆搅拌完成后，继续进行第三次下沉钻头进行补浆喷浆，搅拌至设计位置深度。

6)四次搅拌喷浆。

搅拌至设计深度后，进行第四次提升搅拌，进一步拌和均匀。设计孔深范围内各段补浆量由电脑自动控制，保证各段喷浆量相等，并控制四次喷浆完成后，水泥浆无剩余。

7)清洗。

若桩机施工结束或工作间歇时间太长时需清洗桩机。向水泥浆搅拌桶中加入清水，开启灰浆泵，清洗全部管中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

8)移位。

桩机移至下一桩位，按照上述施工工艺进行施工。

4.2 复合土钉墙支护

1)施工工艺(土钉墙支护)(见图1)。

2)施工要点及要求。

清坡：以现有坡度为基础，不做大的调整，清除时，坡下范围内不许有人员来往，要放好岗哨，随时指挥，清除时从上往下分段分人进行清理。

成孔：按照放出孔位，分机、分段实施，按照倾角为10°～15°，顶入(打入或静压)钢管锚杆。

注浆：水泥净浆，使用普硅42.5级水泥，水灰比0.45～0.55，采用孔底压力注浆，注满为止，注浆不满时进行补浆，注浆量约20 kg/m。

网片加强筋铺设：选用φ6.5圆钢，首先将其拉直，竖向用筋不少于8 m，横向8 m～10 m，网眼200 mm×200 mm，铁丝绑扎，接头采用焊接，搭接长度不少于5D，遇到收缩缝时要截开，空开10 cm，包括加强筋。加强筋选用φ14螺纹钢，以锚杆为准，横竖向各铺设2根，压住网片筋，焊接锚杆端头。

面层混凝土喷射：面层混凝土喷射强度等级为C20，厚度100 mm，遇凹凸大的岩石段可适当加厚，但最大不得超过150 mm，但遇到大一些的坑洼处需要多次喷射混凝土，这样就增加了混凝土的用量。水泥∶砂∶碎石为1∶2∶2，喷射前要将料搅拌均匀，使颜色一致，喷射时从上往下一层一层进行喷射，每层高2 m，每层喷射时从下往上，一圈压半圈按螺旋式轨迹进行喷射，力求使喷射面平整。喷射一层后，拆掉一层脚手架，再喷一层，从上往下逐层喷射。洒水养护：喷射一层完成24 h后，开始洒水养护，养护时间不少于3 d～5 d。

4.3 质量标准

1)注浆试块留置。每100根锚杆留一组(6块)，28 d强度值不得小于设计值；2)成孔施工，孔深偏差±50 mm；3)孔径允许偏差±5 mm；4)孔距允许偏差±100 mm；5)成孔倾角偏差±5%；6)钢筋网片的网格偏差不超过±20 mm。

4.4 降水

工艺流程见图2。

技术要点：1)定位：根据现场实际情况以及设计的井位，准确放样出各井位置，并做好标记。2)成孔：采用回转钻机钻进成孔，成孔直径600 mm。3)安放井管：井管采用无砂混凝土滤管，自下而上依次下入孔中。4)回填砾料：井管与井壁之间填入2.0 mm～4.0 mm规格的碎石砾料，应采用人工填充。5)洗井：安装水泵后应洗井，抽排井内水，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。6)抽水：水泵调试正常后，开始降排水作业。7)水位观测：定时观测降水井地下水位变化情况，并详细记录。

5 施工注意事项

1)组织合理、管理有序、密切配合，充分调动各方面积极因素，从施工人员的组织安排，原材料的采购到机电设备的检修做到计划周密，忙而不乱，从内到外确保施工的顺利进行。2)施工现场规划合理，解决主要矛盾，兼顾次要矛盾，特别是机车的行走路线、成孔的先后顺序，要统筹安排，避免各个工作相互干扰，给现场施工创造最优条件。3)施工过程中，要以图纸、规范为依据，做好技术交底，明确各个工序的注意要点。4)做好施工过程的原材料、成品和半成品的检验以及混凝土试块留置等各项检验工作，严格执行各种规范、标准，加强工序质量控制。5)认真做好技术资料的整理归档工作。

6 结语

采用多种支护方式相结合下再行降水是基坑处理工程中最常用的一种处理方式，不同的地质条件采用不同的组合，关键是要把握好适用范围，掌握各自的技术要点，做好各个环节的衔接，以达到预期的效果。

[1] JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程[S].

[2] GB 50739—2011，复合土钉墙基坑支护技术规范[S].

[3] GB 50007—2012，建筑地基基础设计规范[S].

[4] GB 50010—2010，混凝土结构设计规范[S].

[5] GB 50497—2009，建筑基坑工程检测技术规范[S].

[6] 山西省地质工程勘察院.太重污水深度处理及再生利用设施改造项目岩土工程勘察报告[R].

On well dewatering under mixing piles and nailing and shotcrete support

Wang Shuqiang

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesManagementOffice,Taiyuan030002,China)

Combining with the engineering cases, the paper introduces the mechanic equipment in the well dewatering under mixing piles and nailing and shotcrete support, illustrates the construction technical points from the waterproof curtain, composite nailing wall support, and dewatering, and sums up the precautions in the construction, so as to achieve the expected effect of the constructiong.

mixing pile, foundation pit support, soil nailing wall, well dewatering

1009-6825(2016)22-0073-03

2016-05-28

王树强(1977- )，男，工程师

TU473

A