(中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司, 天津 30000)
RJP工法樁的基本原理與其他高壓旋噴樁一樣,利用高壓噴射水泥漿液(化學(xué)漿液)的功能,同時(shí)旋轉(zhuǎn)切削土體,將土壤組織結(jié)構(gòu)破壞,破壞后土壤顆粒與漿液相互混合攪拌均勻,凝固后便在地層中形成固結(jié)體,起到防滲和加固的作用。RJP工法樁與其他常規(guī)高壓旋噴樁相比較,具有成樁深度大(最深達(dá)60m)、成樁直徑大的特點(diǎn)(樁徑2.0~3.0m)。但RJP工法樁在碎石層中加固成樁施工具有一定的施工難度,目前國內(nèi)針對在碎石層中利用RJP工法樁止水加固的案例較少。然而,RJP技術(shù)工藝比較適合于對深基坑工程項(xiàng)目的裙邊以及坑底加固,同時(shí)在重力式擋墻工程施工建設(shè)過程中應(yīng)用效果也非常的好,對現(xiàn)有的建筑工程結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)部分的補(bǔ)強(qiáng)以及環(huán)保具有較高的要求,尤其在地鐵、高壓線基坑工程施工支護(hù)過程中的應(yīng)用前景非常的廣闊。
天津?yàn)I海軌道交通Z4線文化中心站位于天津?yàn)I海新區(qū),車站全長560.5m,基坑最大開挖深度19.109m。與既有萬達(dá)廣場設(shè)計(jì)有三個(gè)出入口,分別為旭升路1號(hào)通道出入口、A出入口和D出入口。三個(gè)出入口采用φ1000mm(800mm)@1000mm鉆孔灌注樁圍護(hù),雙排φ800mm@500mm雙重管高壓旋噴樁止水,與萬達(dá)既有結(jié)構(gòu)相接處每側(cè)采用2根樁徑φ2000mm(2400mm)@1200mmRJP高噴工法樁加固,采用明挖法施工。
RJP工法樁具體樁位位于既有萬達(dá)廣場臨邊挑檐內(nèi)部,樁位處空間凈空尺寸為4.2m,樁位處地下一層頂板厚800mm,地下一層底板厚800mm,地下二層底板厚 800mm;地下一層頂板與底板及地下二層底板間回填的是碎石及施工雜填土。采用RJP工法,主要是基于起可利用上段的超高壓水以及壓縮空氣噴射流體,對土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行先行切削;然而再利用其下段部分的超高壓漿液以及壓縮空氣噴射流體,進(jìn)一步擴(kuò)大對土體結(jié)構(gòu)的切削,從而形成一個(gè)直徑相對較大的樁體。
由于該處空間(12m深)內(nèi)回填的是碎石及雜填土,RJP工法樁在引孔施工過程中,當(dāng)鉆桿提升時(shí),成孔周圍碎石層就會(huì)坍塌,造成引孔不成功;我們先后采用了利用膨潤土造漿護(hù)壁及鋼套筒護(hù)壁施工等方案皆不成功。后經(jīng)多種方案優(yōu)選,我們采用先利用高壓旋噴樁穩(wěn)定周圍碎石層再引孔施工RJP工法樁的組合方法,取得了重大成功。
本項(xiàng)目基坑最大開挖深度為19.109m,施工現(xiàn)場場地相對比較狹小,如果機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工作業(yè)很難準(zhǔn)確就位。此時(shí),采用RJP工法并且結(jié)合高壓旋噴樁組合方式進(jìn)行施工作業(yè),既可以充分發(fā)揮可緊鄰基坑邊的施工操作優(yōu)勢,而且其前期的局部地墻接縫也可以采用高壓旋噴樁進(jìn)行有效的處理。根據(jù)本文所研究的年間工程項(xiàng)目特點(diǎn),RJP工法自引孔過程中采用了外套管加專用鉆頭進(jìn)行引孔,充分發(fā)揮該種施工技術(shù)方法的引孔以及成樁雙重功能。
由于既有萬達(dá)廣場結(jié)構(gòu)頂板及底板混凝土厚度較大(800mm厚),我們首先采用水鉆進(jìn)行洗孔,洗孔直徑150mm,采用的鉆頭長度為1m。
采用鉆機(jī)將三層混凝土底板洗穿后,利用高壓旋噴樁機(jī)(雙重管)采用合金鉆頭鉆孔噴漿,鉆孔孔深至RJP工法樁設(shè)計(jì)樁底位置,提升鉆桿噴漿,將樁位孔周圍半徑400mm范圍內(nèi)碎石層采用水泥漿液進(jìn)行穩(wěn)固作用。水泥漿采用與RJP樁同配比漿液。
待水泥漿液終凝后,再次采用工程地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)引孔。此次引孔由于水泥漿液已經(jīng)先將孔周圍碎石層穩(wěn)定住,因此可以保證孔位不會(huì)坍塌。地質(zhì)鉆機(jī)吊裝就位前考慮與萬達(dá)結(jié)構(gòu)頂板下凈空尺寸,鉆機(jī)就位后,將鉆桿中心對準(zhǔn)設(shè)計(jì)樁位中心點(diǎn),保證鉆機(jī)底座平穩(wěn)固定,防止在鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生移位。
由于萬達(dá)既有建筑結(jié)構(gòu)凈空較?。?.2m),因此我們重新加工制作了19根1.5m/根的鉆桿,轉(zhuǎn)噴鉆頭長度為1m。
RJP旋噴樁主機(jī)就位對準(zhǔn)孔位并調(diào)平,成孔垂直度檢測合格后下放旋噴管至設(shè)計(jì)深度,同時(shí)智能制漿機(jī)啟動(dòng)程序開始制漿。
漿液采用普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級42.5,水灰比1:1,水泥摻入量750kg/m3。
旋噴管下放至設(shè)計(jì)深度后,開啟高壓水泵、注漿泵及空壓機(jī)。三種介質(zhì)通過耐高壓管道輸送至噴射頭,調(diào)整三種介質(zhì)的壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)后,開啟旋噴鉆頭,邊旋轉(zhuǎn)邊噴漿,同時(shí)提升鉆桿。旋噴管按照設(shè)定的步距速度提升。每節(jié)旋噴管拆管后,對拆管部位進(jìn)行復(fù)噴100~150mm,以保證樁身質(zhì)量。
RJP工法樁施工技術(shù)參數(shù)
經(jīng)過多方的研究,采用RJP施工技術(shù)工藝對地墻接縫位置再封堵,在此過程中采用直徑為Φ2400mm全圓樁,而且成樁的中心位置與地墻之間的距離在300mm左右,其中水泥的摻入量是每立方米 750kg,水灰比為 1:1,以確保基坑施工開挖的安全可靠性。同時(shí),RJP樁完成后,我們還對已成型的樁體進(jìn)行 28d取芯試驗(yàn),現(xiàn)場施工實(shí)測樁體無側(cè)限抗壓最小強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為6.3MPa>5.0MPa,最大滲透系數(shù)1.5×10-8cm/s<1.0×10-7cm/s。符合設(shè)計(jì)要求。
總而言之,隨著我國城市地鐵工程項(xiàng)目建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展,國內(nèi)地鐵站深基坑工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中將面對越來越復(fù)雜的周邊環(huán)境和工況條件,尤其是出地鐵的入口位置以及既有建筑物進(jìn)行對接施工作業(yè)時(shí),施工場地受限(低凈空),其中很多大型的加固止水施工設(shè)備無法有效的使用,在狹小的施工場地我們可以采用RJP工法樁機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件為碎石層及雜填土層時(shí),我們應(yīng)當(dāng)綜合權(quán)衡工況條件以及施工技術(shù)要求,合理選用RJP工法樁施工方法,采用先利用高壓旋噴樁來有效的穩(wěn)定擬建工程所在地的土體結(jié)構(gòu),然后再引孔施工RJP樁的組合方法,從應(yīng)用實(shí)踐來看這種組合的施工方式是切實(shí)可行的,而且為以后類似工程提供了借鑒。
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