陸怡

（上海市浦東新區(qū)交通投資發(fā)展有限公司）

1 項目概況

1.1 工程概況

上海建工醫(yī)院病房樓改建項目總建筑面積為8637m2，其中地上6130m2，地下約2507m2?；用娣e約2670m2，周長約212m?；娱_挖深度5.35～6.95m，深坑局部降深2.40m、1.80m?；影踩燃壱患?，基坑環(huán)境保護等級一級?；游鱾染o鄰醫(yī)院中心樓、連廊等，基坑邊線距離中心樓基礎外邊線僅2.1m；北側緊鄰醫(yī)院5號樓，邊線距離5號樓地下室筏板外邊線僅為1.95m，距離陽臺外邊線僅為1.15m，施工操作空間極為狹小。

1.2 水文地質(zhì)條件

根據(jù)詳勘報告，場內(nèi)地基土層分布情況：①層雜填土；②層粘質(zhì)粉土；③層砂質(zhì)粉土；④淤泥質(zhì)粘土；⑤、⑥、⑦層粉質(zhì)粘土；⑧層粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土。

1.3 圍護結構形式

項目東側與南側采用單排φ1000@1500三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插預制箱型構件750×300@750；西側和北側采用雙排φ850@1200三軸水泥土攪拌樁內(nèi)套打φ800@950鉆孔灌注樁。

2 預制箱型構件復合水泥土墻應用

2.1 箱型預制構件復合水泥土墻定義

箱型預制構件復合水泥土墻是利用傳統(tǒng)的水泥攪拌樁攪拌土體形成液水泥土，在其凝結前，插入預制鋼筋混凝土箱型構件，凝結后形成復合型擋土止水帷幕墻體，再加上支撐和錨桿，形成完整的支護體系。該形式是集鋼筋混凝土板樁與SMW工法樁墻優(yōu)點于一身，是一種安全、高效和經(jīng)濟的新型圍護結構。[1]

2.2 施工工序

測量放線、開挖溝槽→定位型鋼→樁機就位→樁機鉆進下沉攪拌→樁機提升攪拌→構件起吊→插入并固定構件。

其中，圍護止水帷幕采用傳統(tǒng)套打施工，必須控制好套打連接質(zhì)量。

2.3 施工工藝

2.3.1 測量放線

進場后，根據(jù)甲方提供的基準坐標，配合施工圖紙，計算及使用專業(yè)測量儀器放出圍護中心線后，復核坐標數(shù)據(jù)并做好保護樁。根據(jù)已知坐標進行垂直防滲墻軸線的交線定位，并提請總包、監(jiān)理放線復核。

2.3.2 開溝槽

根據(jù)現(xiàn)場的圍護中心線，使用挖掘機沿其平行方向挖出工作槽，按照圍護結構寬度確定工作槽寬度，槽寬約1.2m，槽深約1.5m。期間，遇到影響后期成樁質(zhì)量的不良地質(zhì)情況，采用樁前處理后再施工，并將水泥摻量提高3%。遇地下障礙物時，使用施工機械將障礙物清除干凈，并對產(chǎn)生的空洞分層回填壓實后，重新開挖溝槽。

2.3.3 定位箱型構件

在工作槽平行方向設置兩根型鋼用以定位，規(guī)格為350×350，長度取6～8m，針對定位箱型構件，采用點焊進行固定連接；箱型構件定位采用槽鋼定位卡。

2.3.4 孔位放樣及樁機就位

通過工作槽兩側的定位輔助線，標出鉆點位置。根據(jù)確定的鉆點移動樁架到位，位置誤差不大于2cm。在開鉆前調(diào)平樁機平臺、調(diào)直機架，保證機架垂直度。

2.3.5 定位線

開槽前放出樁機動力頭中心線到機前定位線的距離，定位標記每一幅樁。

2.3.6 噴漿、攪拌成樁

水泥用P42.5級普通硅酸鹽水泥，攪拌樁水泥摻量取20%，水泥漿液的水灰比 1.5～2.0。

施工中必須保證樁身的強度和均勻性，攪拌過程中確保在初凝前達到水泥漿與土體的充分攪拌均勻。

施工中，控制好鉆機提升及下沉速度，控制攪拌時間。采用一噴一攪工藝，在下沉及提升時鉆頭下沉速度為0.5～0.8m/min，提升速度為1.0m/min，并保持勻速，同時避免提升時孔內(nèi)負壓過大，擾動土體。

按時復核現(xiàn)場實測壓漿泵的流量、泥漿比重、漿液配合比，控制成樁質(zhì)量。

2.3.7 預制箱型構件

預制750×300箱性構件采取場外加工定制，成品分批次運輸至施工現(xiàn)場。

2.3.8 箱型構件吊裝

（1）箱型構件吊裝機具配備

起吊索具的選擇必須安全可靠及牢固，根據(jù)本工程箱型構件的實際情況，現(xiàn)場擬配備的吊裝機具如下：

采用70t履帶吊、起吊用鋼絲繩為φ28mm的鋼絲繩2根、起吊用卸扣，10t節(jié)的卸扣2只。

（2）箱型構件吊裝方法

箱型構件采取整根吊放，用70T履帶吊從箱型構件頂端徐徐吊起，慢慢收縮吊機鋼絲繩，讓箱型構件慢慢凌空吊直。再將箱型構件慢慢移至已施工完的三軸攪拌樁預插點位，對中準確后均勻緩慢垂直放下，切忌急速拋放，以防箱型構件傾斜插入。

吊運箱型構件時，必須使其呈垂直懸吊狀態(tài)。箱型構件插到大致標高時，需校核箱型構件的平面位置與高程偏差，并通過調(diào)整位置與高程，使箱型構件吊裝位置符合設計要求（頂標高誤差±100mm）。

（3）吊車配置

本工程箱型構件最長為18.5m，重約10.4t。選用70t履帶吊作為起吊機械，該吊車在主臂26.5m時，工作半徑7m，最大起重量為20.4t。吊車帶載行走安全系數(shù) 0.7，20.4T×0.7=14.28T＞10.4T（箱型構件重量），所以吊車配置滿足起吊要求。

（4）吊具驗算

鋼絲繩驗算：主吊采用直徑為φ28mm、公稱抗拉強度1670MPa的6×37鋼絲繩，計算破斷拉力的總和為492.5kN，安全系數(shù)K取6，6×37鋼絲繩結構換算系數(shù)為0.82。

鋼絲繩允許拉力[Fg]=0.82×492.5/6=67.31kN。

箱型構件開始起吊時未離地面，鋼絲繩受力較小，其部分重量在地面上，處于垂直狀態(tài)時，受力最大，即單根鋼絲繩所受的最大力為P/2=10.4×9.8/2=50.96kN＜[Fg]=67.31kN，滿足要求。

卸扣驗算：箱型構件在垂直狀態(tài)時，其受力最大，故采用2點懸吊及10t的卸扣，按照2個卸扣同時受力，總起重量為10t×2=20t＞10.4t，經(jīng)計算滿足要求。

2.3.9 箱型構件的插入與固定

水泥土攪拌樁施工完畢后即應實施箱體吊裝，吊裝完成時間控制在攪拌樁施工結束后的30min內(nèi)。吊機就位后，裝好吊具和固定鉤，采用70t履帶吊機起吊箱型構件，箱型構件必須保持垂直狀態(tài)。然后將箱型構件底部對準樁位中心沿定位卡緩慢垂直插入攪拌樁體內(nèi)，同時通過線錘控制構件垂直度。箱型構件插入垂直度偏差控制在1/150以內(nèi)，長度偏差控制在1cm以內(nèi)，底標高誤差不大于3cm，構件平面位置平行和垂直于基坑邊線分別小于5cm和1cm，形心轉角控制在3°以內(nèi)。

當箱型構件插入到設計標高后，及時控制并處理溢出的水泥土，以便進行下道工序施工。

若箱型構件插入深度無法達到設計標高時，采用輔助措施下沉，不得采用多次重復起吊箱型構件并松鉤下落的插入方法，下插過程中必須時時控制好箱型構件垂直度。

2.3.10 施工記錄

圖1

施工過程中，及時填寫施工記錄表，詳細記錄攪拌樁樁長、樁號、水灰比、水泥摻量、下沉（提升）攪拌噴漿的時間、下沉深度、截面面積等數(shù)據(jù)。

2.4 特殊情況處理

（1）發(fā)生異常情況無法滿足設計圖紙要求，及時上報并經(jīng)各方研究后，采取補救措施，保證成樁質(zhì)量。

（2）施工過程中，如遇異常突發(fā)停電導致的成樁工藝發(fā)生中斷時，應立即將攪拌機下降至停漿點以下0.5m處，等恢復供漿后再噴漿攪拌，避免不連續(xù)墻體的出現(xiàn)；若因故長時間停機，應采用措施防止?jié){液凝結堵塞管道，及時清洗管路。

（3）如果發(fā)現(xiàn)管道堵塞，應立即停泵處理。待處理結束后立即將鉆機提升和下沉1.0m后，完成后繼續(xù)注漿，等待10～20s后，繼續(xù)進行提升攪拌，避免發(fā)生斷樁情況。

（4）攪拌樁發(fā)生施工冷縫的處理方式：

①為增加搭接的強度及抗?jié)B能力，將套打1個孔改為套打2個孔。

②為提高搭接質(zhì)量，嚴格控制提升和下沉速度，做好全過程輕壓慢速。

③如上述方法仍然無法達到設計要求，可在產(chǎn)生冷縫的樁位外側補打一幅攪拌樁，且其搭接不小于10cm，保證滿足止水要求。

3 實施效果

采用預制箱型構件復合水泥土墻技術，將鋼筋混凝土板樁與SMW工法樁優(yōu)點融合在了一起，形成的圍護結構穩(wěn)定，且防滲止水效果良好，具有安全、高效和經(jīng)濟的特點，適合在今后的圍護設計中推廣應用。

[1]林巧，苗延飛，等.預制箱型構件復合水泥土墻設計與施工[J].建筑施工，2012（09）：897～899.

[2]《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-2012）.中國建筑工業(yè)出版社，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部編.