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文件名称: 三轴搅拌桩内设置微型钢管桩基坑支护施工工法.doc

所属分类 : 建筑工程
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三轴搅拌桩内设微型钢管桩基坑支护
施工工法
中铁二局集团建筑有限公司
刘翔孙旭军张华白敏杰姜少亭
1.前言
进入21世纪以来，中国的经济建设高速发展，越来越快的城市化进程，土地资源用于房屋建筑工程的建设越来越珍贵，在土地资源有限的可利用的情况下，构筑物对地下空间的利用越来越重视。在密集的建筑群中建造地下的房建工程必不可少，从而使深基坑施工技术难度越来越大。传统的基坑支护施工工艺已不能满足在狭窄场地的施工条件，而在三轴搅拌桩设置微型钢管桩作为基坑支护新的施工方法极大地解决了这一问题的解决。这种新的支护形式其占地面积小、挡水效果强、环境污染小、对周围地基影响小且施工方便、大大节约工程成本，通过珠海市唐家湾信息港工程及梅州百汇嘉印工程实践，总结形成此工法。
2.工法特点
2.1 施工成本低
一方面是成桩速度快，在压缩工期的同时节约了人工费；另一方面是搅拌桩的水泥成本远低于其它围护结构施工方法。同时施工材料广泛，施工设备简单，采用本工法可大大减少工程投资。
2.2 施工环保，对周围环境影响小
施工残土少，比较容易处理,采用低噪音施工设备，施工过程中没有泥浆污染，有利于保护环境；占用施工场地小,有利于保护周边建筑、道路及其架空、地下管线。对邻近土体扰动较小,也不会对邻近构筑物产生危害，如房屋倾斜、地面下沉、道路裂损及地下设施移位。
2.3 成桩质量好，止水效果好，安全可靠
三轴搅拌钻机为中空叶片螺旋式钻机,利用高压空气压入水泥浆，使水泥浆与土得到充分搅拌,桩体无分层夹泥现象，施工质量好。
施工采用连续不间断的方式，使墙体全长无接缝,从而具有可靠的止水性,其渗透系数低，止水效果好。
桩体中插入无缝钢管后,钢管与水泥土紧密结合,使桩体强度大大增加，提高了搅拌桩的抗弯、抗剪力学性能；在桩顶设置冠梁，基坑分层开挖过程中施工预应力锚索，分层分段控制边坡变形；三轴搅拌桩、微型钢管桩、锚索与周围土体等共同受力，使围护结构安全可靠。
3.适用范围
本工法适用于粘性土、粉土、无流动地下水的饱和松散砂土、素填土、及不含硬质大块杂填土、淤泥与淤泥质土，如遇砂层应增大水泥用量，基坑深度宜在4～10m范围内，尤其适用于地下水位较高需要截水的基坑工程。
4.工艺原理
深层水泥搅拌桩是利用水泥等材料作为固化剂，通过三轴搅拌机就地将软土强制搅拌下沉至设计桩底标高，钻头喷水泥浆液与原土壤搅拌并提升至设计桩顶标高成桩，使土壤板结，让其具有整体性、水稳性、止水性和一定强度的水泥加固体。同时按照设计要求钻孔，在水泥搅拌桩内插入无缝钢管，提高桩体的抗弯、抗剪的力学性能。
预应力锚索是把钢绞线埋入岩层内部进行预加应力，稳定岩层的主动支护方式，从而达到稳定开挖面的目的。锚索安设锁紧后,锚索集中应力传递到支护结构物上,在预应力作用下,围岩产生压缩,可使围岩在锚索的弹性压缩下形成“承载拱”,提高了围岩的整体性和内在抗力,增加其强度,增大围岩的稳定强度。即基坑土体开挖时所产生的不平衡主动区土压力通过混凝土面层和预应力锚索固体，最终均由预应力锚索承担，开挖边坡的基坑隆起及整体稳定性亦通过预应力锚索对土体的加固来实现。
深层水泥搅拌桩、微型桩、预应力钢管锚索等主要工序共同作用，形成有效的基坑支护结构。支护结构示意图详见图4.1.1、图4.1.2。

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