深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁在深基坑擋土墻中的應(yīng)用
摘要：本文結(jié)合具體工程實(shí)例對(duì)深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁在深基坑擋土墻中的施工進(jìn)行了分析，并得出了利用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁進(jìn)行深基坑圍護(hù)“安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)”的結(jié)論,以推廣該技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：深層攪拌樁；高壓旋噴樁；深基坑；支護(hù)形式
一、工程實(shí)例
1、工程概況：
廣州市軌道交通二、八線延長線廣州新客站土建工程位于珠江三角洲海陸交互相沖積平原，地質(zhì)條件大部份為淤泥質(zhì)砂土及中細(xì)砂層；車站為地下兩層框架結(jié)構(gòu)，車站主體結(jié)構(gòu)長度532.6米，寬為45米，基坑開挖深度約為10米。原設(shè)計(jì)基坑采用鉆孔排樁加設(shè)鋼支撐圍護(hù)；考慮到與國鐵新客站高架橋梁的樁基承臺(tái)基坑結(jié)合，車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)改為采用兩級(jí)基坑，第一級(jí)基坑7米，采用重力式水泥土擋土墻，基底被動(dòng)側(cè)土體采用攪拌樁加固；第二級(jí)基坑深約3米，采用加固后放坡的形式，邊坡加固采用Ф550攪拌樁間距1米梅花型布置。因現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地限制，多家施工單位同時(shí)交叉作業(yè)，水泥土擋土墻設(shè)計(jì)寬度為7米，平面以柵格狀深層攪拌樁為主體，臨空處加設(shè)三排Ф550單管高壓旋噴樁，并在擋土墻頂部設(shè)置20cm厚壓頂梁的重力式擋土墻，擋土墻頂兼作施工便道。
2、深層攪拌樁聯(lián)合單管旋噴樁擋土墻的施工工藝：
（1）采用水泥土重力式擋土墻支護(hù)型式的深基坑，一般而言規(guī)模都比較大，根據(jù)擋土墻規(guī)模及現(xiàn)場(chǎng)條件等情況對(duì)攪拌樁及旋噴樁進(jìn)行施工分區(qū)，施工分區(qū)應(yīng)根據(jù)樁體數(shù)量、工期、場(chǎng)地條件、機(jī)械配置等要求和條件進(jìn)行，盡可能地減少樁與樁之間的接頭數(shù)量及搭接間隔時(shí)間，可根據(jù)情況約20m～30m劃分為一個(gè)施工區(qū)域。
�。�2）從施工工效來說，深層攪拌樁的施工速度大概是單管旋噴樁的2～3倍。根據(jù)攪拌樁和單管旋噴樁的特性和工效，為了保證樁間咬合質(zhì)量，在施工順序上采取深層攪拌樁機(jī)單機(jī)橫向連續(xù)迂回施工，單管高壓旋噴樁采用縱向跳隔樁施工，緊隨深層攪拌樁的施工縱向進(jìn)行，在施工順序上先施工內(nèi)排的旋噴樁再迂回進(jìn)行第二、三排的單管高壓旋噴樁施工（施工順序見圖1）。
�。�3）、擋土墻壓頂梁施工：壓頂梁是增強(qiáng)擋土墻整體性的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因此壓頂梁施工前應(yīng)先將已施工完成的深層攪拌樁和單管高壓旋噴樁頂面的浮漿、泥皮清整干凈，將樁體預(yù)埋的錨固鋼筋外露部分調(diào)直、清洗干凈，以確保壓頂梁與下層樁體連接后形成整體性�！�
二、采用攪拌樁聯(lián)合單管旋噴樁圍護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：
�。�1）在廣州市軌道交通二、八號(hào)線新客站土建工程實(shí)踐中，采用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式為7m寬深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁水泥土重力式擋土墻，深層攪拌樁與單管高壓旋噴樁樁徑均為常用￠550mm，樁距為400mm，格柵式排布，樁與樁咬合150mm；其中三排單管高壓旋噴樁設(shè)置在擋土墻的開挖面，沿基坑開挖邊線滿布；兩者樁底均進(jìn)入不透水層，其中單管高壓旋噴樁樁底位于深層攪拌樁底0.5m，形成墻角支座，保證擋土墻的穩(wěn)定，對(duì)擋土墻的抗?jié)B性能也有提高。
�。�2）水泥土擋墻壓頂既作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部的整體加強(qiáng)面板，又作為現(xiàn)場(chǎng)施工便道。一方面節(jié)約了施工場(chǎng)地，縮短水平、垂直運(yùn)輸距離，提高了施工效率；另一方面也減少了另修便道的成本，降低了工程造價(jià)。
�。�3）深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁組成重力式擋土墻支護(hù)坑內(nèi)無須支撐，既能擋土又成為隔水帷幕，作為基坑開挖的土體支護(hù)和止水手段，與目前常用的鋼板樁、混凝土樁相比較，其施工時(shí)振動(dòng)小、擠土現(xiàn)象輕微、抗?jié)B性能好、整體穩(wěn)定性好、可方便下一步的基坑施工。并且其施工工期短、穩(wěn)定性好、工程造價(jià)低，是我國目前深基坑施工中一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的擋土支護(hù)技術(shù)。
�。�4）因深層攪拌樁聯(lián)合高壓旋噴樁施工工序相對(duì)簡單，并且可多個(gè)工作面同時(shí)展開作業(yè)，該項(xiàng)目采用此支護(hù)型式后，施工工期較原來的鉆孔樁加鋼支撐支護(hù)節(jié)省了約1/3的時(shí)間，為車站主體結(jié)構(gòu)趕工創(chuàng)造了寶貴的時(shí)間，獲得了業(yè)主和監(jiān)理的一致好評(píng)。
擋土墻施工完畢后，進(jìn)行了基坑土方開挖。根據(jù)基坑開挖前后過程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映，擋土墻的最大側(cè)向位移為15mm，最大沉降值為6mm，位移和沉降均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，擋土墻穩(wěn)定。從抗?jié)B效果來說，擋土墻沒有大的滲漏水現(xiàn)象，為基坑內(nèi)主體結(jié)構(gòu)提供了保持較好的施工作業(yè)環(huán)境。
三、效益分析
隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，地下建設(shè)工程項(xiàng)目越來越多，深基坑支護(hù)方式也日益多樣化。當(dāng)工程位置所處地層主要為淤泥質(zhì)砂土層或基坑規(guī)模較大，采用鉆孔樁（或連續(xù)墻）加設(shè)支撐施工困難且施工周期太長的情況下可采用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)施工。
在廣州市軌道交通二、八號(hào)線新客站土建工程實(shí)踐中,與原設(shè)計(jì)的鉆孔排樁加內(nèi)撐方案比較，深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)，其經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)可以從二個(gè)方面驗(yàn)證：
1、施工成本的比較
根據(jù)工程造價(jià)分析表明：
鉆孔排樁支護(hù)工程（包括鉆孔樁12360m3，鋼筋砼支撐及鋼支撐、臨時(shí)鋼立柱等支撐）造價(jià)約為：2658萬元；
深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)（其中深層攪拌樁總計(jì)約100000m，單管高壓旋噴樁總計(jì)約48000m，樁頂插筋，壓頂梁）造價(jià)約為：2490萬元；
采用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁深基坑支護(hù)比采用鉆孔排樁支護(hù)節(jié)省約168萬元；
另外若采用鉆孔排樁支護(hù)，在淤泥質(zhì)砂土地質(zhì)條件下，基坑外側(cè)邊的施工便道需要專門處理，基層換填、砼路面層等施工費(fèi)用約為：110萬。
而深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁所成擋土墻上的壓頂梁面可作為行車便道。
因此，在廣州市軌道交通二、八號(hào)線延長線廣州新客站土建工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工直接費(fèi)用節(jié)省了約278萬元。
2、施工工期的比較
相同條件下鉆孔排樁支護(hù)工序繁瑣，車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)間大約需要330天才能完成；
而采用深層攪拌樁聯(lián)合單管高壓旋噴樁所成擋土墻支護(hù)方案，因其可以多區(qū)多工作面內(nèi)外同時(shí)展開施工，并且工藝相對(duì)簡單，銜接連貫，實(shí)際施工時(shí)間只需鉆孔排樁支護(hù)施工的2/3（大約200天）。
四、結(jié)語
從本基坑的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,由于設(shè)計(jì)、施工各方保持良好的溝通交流，一方面大大提高了施工進(jìn)度，為保證工期起到了關(guān)鍵作用；另一方面也有效降低了工程造價(jià),同時(shí)因?yàn)槌浞挚紤]了各種可能的破壞模式進(jìn)行復(fù)核也保證了基坑的安全,真正實(shí)現(xiàn)了“安全、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳忠漢.深基坑工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
[2]JGJ120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].
[3]孫正春.高壓旋噴樁在基坑圍護(hù)中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪,2008,(03).
[4]袁振國.旋噴樁止水在實(shí)際工程中的應(yīng)用[J].都市快軌交通,2007,(04).
[5]王艷榮.旋噴樁軟基加固處理施工技術(shù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2007,(06).
[6]祝和意.旋噴樁加固地基施工技術(shù)措施[J].山西建筑,2007,(06).
