YB/T 4658-2018 钻孔后注浆连续墙技术规范.pdf

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  • YB/T 4658-2018  钻孔后注浆连续墙技术规范

    式中M按作用标准组合计算的弯矩值(kN·m); V一一按作用标准组合计算的力值(kN): ——作用基本组合的综合分项系数,按照现行行业标准 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120)取值。 4.2.5钻孔后注浆连续墙应对水泥土桩身局部受剪承载力进行 验算。局部受剪承载力应包括受力芯材与水泥土之间的错动受 剪承载力和水泥土最薄弱界面处的局部受剪承载力,应按下列规 定进行验算: 1受力芯材与水泥土之间的错动受剪承载力[图4.2.5(a) 应按下列公式进行计算:

    nst dea Vu=tL 2

    矿山标准规范范本图4.2.5水泥土柱局部受尊承载力计算示意

    Tdk 水泥土抗剪强度标准 (N/mm),可取水泥土桩 28d龄期无侧限抗压强度的1/3。

    2在受力芯材间隔设置时,水泥土桩最薄弱截面的局部受 剪承载力[图4.2.5(b)应按下列公式进行计算:

    表4.3.2内插受力芯材规格对应表

    TT de Va=qLa/2

    式中 (N/mm*); V—一作用于水泥土最薄弱截面处单位深度范围内的剪力 标准值(N/mm); L:一一水泥土相邻最薄弱截面的净距(mm); d水泥土最薄弱截面处墙体的有效厚度(mm)。 4.2.6钻孔后注浆连续墙顶部应设置冠梁,冠梁用作支撑或铺 杆(索)的传力构件或按空间结构设计时,尚应按受力构件进行截 面设计。冠梁采用以支撑点为支座的多跨连续梁计算或有限元 法计算,并应进行抗弯、抗剪及局部抗压的验算。 42.7冠梁采用钢筋混凝土结构时,应符合现行国家标准混 土结构设计规范》(GB50010)的有关规定。 4.2.8冠梁采用钢结构时,应符合现行国家标准《钢结构设计规 范》(GB50017)的有关规定

    4.3.1钻孔后注浆水泥土桩应符合下列规定: 1当水泥土桩达到设计强度的70%,方可进行基坑开挖; 2水泥土桩的成孔深度宜比受力芯材的插入深度深0.5~ 1. 0m; 3水泥土桩的垂直度不应大于1/200。 4.3.2钻孔后注浆连续墙中内插受力芯材可按表4.3.2选用。 10

    4.3.3钻孔后注浆连续墙内插受力芯材宜符合下列规定

    1内插受力芯材的垂直度不应大于1/200。 2当受力芯材采用钢板焊接而成的型钢时,应按照现行行 业标准《焊接H型钢》(YB3301)的规定要求焊接成型。 3H型钢宜采用整材;当需采用分段焊接时,应采用坡口焊 等强焊接。对焊缝的坡口形式和要求应符合现行行业标准《建筑 钢结构焊接技术规程》(JGJ81)的有关规定,焊接质量等级不应低 于二级。 4当受力芯材采用预制构件时,桩身混凝土强度等级不低 于C30。预制构件的纵向钢筋宜选用HRB400级的钢筋。预制 构件所用材料(包括连接件)及预制过程、运输、吊放、接桩等,应 符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94)的有关规定。 5预制构件的桩身配筋除满足截面承载力要求外,还应根 据吊装和运输状态下的受力条件计算确定。 6单根受力芯材中焊接接头不宜超过两个,焊接接头的位 置应避免设在支撑位置或开挖面附近等受力芯材受力较大处;相 邻受力芯材的接头竖向位置宜相互错开,错开距离不宜小于1m, 且受力芯材接头距离基坑底面不宜小于2m。 7对于周围环境要求较高,桩身在粉土、砂性土、碎石类土 等透水性较强的土层中或对水泥土桩抗裂和抗渗要求较高时,宜 11

    增加受力芯材的设置密度。 8钻孔后注浆连续墙的转角部位应安设受力芯材。 9除环境条件有特殊要求内插H型钢不回收外,内插H型 钢宜预先采取减摩措施,并拔出回收。 4.3.4钻孔后注浆连续墙的顶部应设置封闭的钢筋混凝土或钢 结构组合冠梁,冠梁宜与第一道支撑或锚杆(索)的腰梁合二为 一,冠梁的高度和宽度应由设计计算确定,计算时应考虑受力芯 材穿过对冠染极面的前弱影响,同时应满足起拨型钢时的需要, 冠梁应符合下列规定: 1采用钢筋混凝土冠梁时,冠梁截面高度不应小于600mm, 截面宽度宜比受力芯材截面高度大600mm。 2内插受力芯材应锚冠梁,冠架主筋应避开受力芯材设 置。当H型钢需拨出时,H型钢项部高出冠染项面不应小于 500mm;型钢与冠梁间的隔离材料应采用不易压缩的材料。 3钢筋混土冠架的筋宜采用四肢雍,直径不应小于 8mm,间距不应大于200mm;在冠架与支撑或锚杆(索)的交点位 置,箍筋应适当加密。由于内插受力芯材而未能设置封闭箍筋的 部位,宜在受力芯材外侧设置封闭箍筋予以加强。 4设置钢筋混凝土冠梁时,冠梁应设置封闭箍筋,冠梁上设 置支撑或锚杆(索)时,纵向配筋应通过计算确定;构造配筋的冠 梁,纵向钢筋的最小配筋率不应小于1%,且单侧纵向钢筋不应小 于4218。 5采用钢结构组合冠梁时,受力芯材与钢结构组合冠梁之 间的空隙应用钢块或C30以上的细石混凝土填实,钢结构组合 冠毂与受力芯材应可靠连接

    4.3.5钻孔后注浆连续墙支护体系的腰爱应符合下列规定,

    1钻孔后注浆连续墙可采用型钢(或组合型钢)腰梁或钢筋 混凝土腰梁,并结合钢管支撑、型钢(或组合型钢)支撑、钢筋混凝 土等内支撑体系或锚杆体系设置 2钻孔后注浆连续墙支护体系的腰梁宜完整、封闭,并与支 12

    撑体系连成整体。钢筋混凝土腰梁或钢结构腰梁在转角处应按 刚节点进行处理,并通过构造措施确保腰梁体系连接的整体性。 3钢腰梁或钢筋混凝土腰梁应采用托架(或牛腿)和吊筋与 内插受力芯材连接。水泥土桩、受力芯材与钢腰梁之间的空隙应 用钢模块或高强度等级细石混凝土填实。 4.3.6当采用竖向斜撑并支撑在钻孔后注浆连续墙冠梁上时, 应在内插受力芯材与冠梁之间设置竖向抗剪构件。 4.3.7在钻孔后注浆连续墙中水泥土桩桩径变化处或受力芯材 安设密度变化处,水泥土桩桩径较大区段或型钢插入密度较大区 段宜作适当延伸过渡。 4.3.8钻孔后注浆连续墙与其他形式支护结构连接处,应采取 有效措施确保基坑的截水效果。 4.3.9钻孔后注浆连续墙的受力芯材与地下室底板之间的空 应采用混凝土填实,

    5.1.1基坑工程实施前,应掌握工程的性质与用途、规模、工期、 安全与环境及保护要求等情况,并应结合施工条件、工程地质和 水文地质状况等因素选择合适的成桩机械和工艺并编制施工组 织设计。 5.1.2水泥土桩施工前,对施工场地及周围环境、地下障碍物等 应进行调查,包括机械设备和工艺的选择、机械设备和材料的运 输路线、受力芯材的加工和堆放场地、作业空间的状况等;对影响 水泥土桩成桩质量及施工安全的地质条件(包含地层构成、土性、 地下水等)必须详细调登。 5.1.3钻孔后注浆连续墙施工应根据工程地质和水文地质条 件、周边环境条件和保护要求、成桩深度、桩径等选用不同形式和 不同功率的钻机,与其设备配套的桩架性能参数应与直径和成桩 深度相匹配, 5.1.4注浆泵的工作流量应可调节,其额定工作压力不宜小于 2.OMPa,并应配置计量装置。 5.1.5施工现场应先进行场地平整,清除水泥土桩施工区域的 表层硬物和地下障碍物,遇明浜、暗塘或低洼地等不良地质条件 时应抽水、清淤、回填素土并分层券实。现场道路的承载能力应 满足成桩机械和起重机平稳行走的要求。 5.1.6根据钻孔后注浆连续墙的轴线开挖导向沟,应在沟槽边 设置水泥土桩定位型钢,并应在定位装置上标出水泥土桩和受力 芯材安设位置。 5.1.7钻孔后注浆水泥土桩施工前,应按照桩位布置图进行测 量放样并复核验收。根据确定的施工顺序,安排受力芯材、配套

    机具、水泥等物资的放置位置。 5.1.8现浇钢筋混凝土导墙宜设在密实的土层上,并高出地面 100mm,导墙净距应比水泥土桩设计直径宽40~60mm。 5.1.9桩机和水泥土搅拌供浆系统应预先组装和调试,在试运 转正常后方可开始水泥土桩施工。 5.1.10施工前应通过成桩试验确定成桩工艺、成桩速度、配合 比等;测定浆液从输送管到达出浆口的时间。当地下水有侵蚀性 时,宜通过试验选用合适的水泥。 5.1.11受力芯材定位导向架和竖向定位的悬挂构件应根据受 力芯材的规格尺寸制作。

    5.2.1钻孔后注浆水泥土桩成孔施工应符合现行行业标准《建 筑桩基技术规范》(JGJ94)的有关规定。 5.2.2水泥土桩施工时钻机应对中就位,平面允许偏差应为 土20mm,成桩垂直度不应大于1/200。 5.2.3成孔速度宜控制在0.5~1m/min,提升速度宜控制在1~ 2m/min,并保持匀速下沉或提升。提升时不应在孔内产生负压 造成对周边土体或建(构)筑物的过大扰动。 5.2.4钻头的直径不应小于水泥土桩的设计直径。 5.2.5浆液泵送量应与成孔进尺速度相匹配。 5.2.6水泥浆波应按设计配比和拌浆机操作规定拌制,并应通 过滤网倒人具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池,采取防止浆液离析 的措施。在水泥浆液的配比中可根据实际情况加人相应的外加 剂,各种外加剂的用量均宜通过配比试验及成桩试验确定。 5.2.7水泥土桩施工过程中,应严格控制水泥用量,应采用流量 计进行计量。因揭置时间过长产生初凝的浆液,应作为废浆处 理,严禁使用。 5.2.8施工时如因故停浆,应先将钻头提升0.5m;恢复注浆时, 再启动钻头钻至停浆面以下0.5m后再注浆施工。

    5.2.9水泥土桩搭接施工的间隔时间不宜大于24h,当超过24h 时,搭接施工时应放慢成孔速度。若无法搭接或搭接不良,应作 为冷缝记录在案,并应经设计单位认可后,在搭接处采取补桩等 补强措施。 5.2.10若长时间停止施工,应对注浆管道及设备进行清洗。 5.2.11钻孔后注浆连续墙施工过程中应按本规范附录A填写 每组桩成桩记录表及相应的报表。

    5.3受力芯材的安设与回收

    5.3.1根据工程具体情况,受力芯材可选用H型钢、预制构件; 预制构件不宜进行回收。 5.3.2受力芯材宜在水泥土桩施工结束后30min内安设,安设 前应检查其截面尺寸、平整度和接头焊缝等质量,并应按设计要 求错开接头位置。 5.3.3受力芯材的安设必须采用牢固的定位导向架,在安设过 程中应采取措施保证受力芯材事直度。受力芯材安设到位后应 采用悬挂构件控制受力芯材项标高,并与已安设的受力芯材牢固 连接。 5.3.4受力芯材宜依靠自重安设到位,当受力芯材安设有困难 时可采用辅助措施下沉。严禁采用多次重复起吊受力芯材并松 钩下落的安设方法。 5.3.5拟拨出回收的型钢的项端应加焊宽度同型钢的腹板宽 度、高200mm的钢板,并预留直径100mm吊装孔。型钢安设前 应先在干燥条件下除锈,再在其表面涂刷减摩材料。完成涂刷后 的型钢,在搬运过程中应防止碰撞和强力擦挤。减摩材料如有脱 落、开裂等现象应及时修补。 5.3.6型钢拔出前,钻孔后注浆连续墙与主体结构地下室外墙 之间的空隙必须回填密实。在拆除支撑和腰梁时应将残留在型 钢表面的腰梁限位或支撑抗剪构件、电焊疤等清除干净。 5.3.7型钢回收时应根据周边环境保护的要求,采用专用静拨

    机或高频振动锤,并应采用跳拔和加强监测等措施。 5.3.8型钢拔出后留下的空应及时注浆填充,并应编制浆液 配比、注浆工艺等施工方案。

    机或高频振动锤,并应采用跳拔和加强监测等措施。

    5.4.1钻孔后注浆连续墙施工前,应掌握下列周边环境资料

    邻近建筑物(构筑物)的结构、基础型式及现状; 2被保护建筑物(构筑物)的保护要求; 3邻近管线的位置、类型、材质、使用状况及保护要求。 5.4.2对环境保护要求高的基坑工程,应选择对周边环境影响 小的成孔机械和工艺,并应通过试成桩及其蓝测结果调整施工工 艺参数。当邻近保护对象时,成桩速度宜控制在0.5m/min内。 提升速度宜控制在1m/min内;注浆压力不宜大于0.8MPa。 5.4.3宜采用封闭或集成式造浆系统。 5.4.4施工中产生的水泥土浆,可集中在导向沟内或现场临时 设置的沟槽内,待自然固结后方可外运。 5.4.5周边环境条件复杂、支护要求高的基坑工程,型钢不宜回 收。 5.4.6对需回收型钢的工程,型钢拨出后留下的空隙应及时注 浆填充,并应编制包括拔出顺序、浆液配比、注浆工艺等内容的专 项方案。 5.4.7在整个施工过程中,应对周边环境及基坑支护体系进行 实时监测实施信自化施工

    6.1.1钻孔后注浆连续墙的质量检查与验收应分为施工期间过 程控制、成墙质量验收和基坑开挖期间检查三个阶段。 6.1.2钻孔后注浆连续墙施工期间过程控制的内容应包括:验 证施工机械性能和工艺、材料质量、水泥土配合比、检查水泥土桩 和受力芯材的定位、长度、标高、垂直度;浆波的泵压和泵送量、水 泥土试样的制作、水泥土桩施工间歌时间、受力芯材的规格和拼 接焊缝质量等, 6.1.3钻孔后注浆连续墙的成墙质量验收时,应检查水泥土桩 体的强度和搭接状况、受力芯材的定位和旋转角度偏差等。 6.1.4基坑开挖期间应检查开挖面墙体的质量、腰梁和受力芯 材的密贴状况以及渗漏水情况等。 6.1.5采用钻孔后注浆连续墙作为支护结构的基坑工程,其 冠梁支撑(或锚杆)系统、土方开挖等分项工程的质量验收应 按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 (GB50202)和《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120)等有关规 定执行。

    6.2.1浆液拌制选用的水泥、外加剂等原材料的检验项目及技 术指标应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。 检查数量:按批检查, 检验方法:查产品合格证及复检报告。 6.2.2浆液水灰比、水泥掺量应符合设计和施工工艺要求,浆液 不得离析。

    检查数量:按台班检查,每台班不应少于3次。 检验方法:浆液水灰比应采用比重计抽查,水泥掺量应采用 计量装置检查。 6.2.3焊接H型钢焊缝质量应符合设计要求和现行行业标准 《焊接H型钢》(YB3301)和《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81) 的有关规定。H型钢的允许偏差应符合表6.2.3的规定,检查记 录时可采用本规范附录B的样式进行填写。 6.2.4预制构件的质量应符合国家现行标准《建筑桩基技术规 范》JGJ94)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)的 规定。预制构件的允许偏差应符合表6.2.4的规定,检查记录时 可采用本规范录C的样式进行填写

    表6.23H型钢允许偏器

    胜,表中工为题钢长度

    表6.2.4预制构件制作分许编差

    6.2.5水泥土桩施工前,当缺少类似土性的水泥土强度数据或 需通过调节水泥用量、水灰比以及外加剂的种类和数量以满足 水泥土强度设计要求时,应进行水泥土强度室内配比试验,测定 水泥土28d无侧限抗压强度。试验用的土样,应取自水泥土桩 所采用的土层。当土源的土性差异较大时,宜分别配置水泥土 试样。 6.2.6基坑开挖前和开挖后应检验水泥土桩的桩身强度,强度 指标应符合设计要求。水泥土桩的桩身强度宜采用浆液试块强 度试验确定,也可以采用钻取桩芯强度试验确定。桩身强度检测 方法应符合下列规定: 1浆液试块强度试验应取刚搅拌完成而尚未凝固的水泥土 浆液分别制作14d和28d无侧限抗压强度试验试块,每台班应抽 检1根桩,每根桩不应少于1个取样点,每个取样点应制作3件试 块。取样点应设置在基坑坑底以上1m范围内和坑底以上最软弱 土层处的桩内。试块应及时密封水下养护14d和28d后分别进 行无侧限抗压强度试验。 2基坑开挖前和开挖后钻取桩芯强度试验应采用地质钻 机并选择可靠的取芯钻具,钻取水泥土桩施工后28d龄期的水 泥土芯样,钻取的芯样应立即密封并及时进行无侧限抗压强度 试验。28d的抽检数量均不应少于总桩数的1%,且不得少于3 根。每根桩的取芯数量不宜少于2组,每组不宜少于3件试块。 芯样应在全桩长范围内连续钻取的桩芯上选取,取样点应取沿 桩长不同深度和不同土层处的3点,且在基坑坑底附近应设取 样点。钻取桩芯得到的试块强度,宜根据钻取桩芯过程中芯样 的情况,乘以1.2~1.3的系数。钻孔取芯完成后的空隙应及时 注浆填充。 3在钢筋混凝土冠梁施工以后进行钻取水泥土桩芯的,宜 在冠梁上预留钻芯孔。 6.2.7钻孔后注浆水泥土桩质量检验标准应符合表6.2.7的规 定。

    表6.2.7钻孔后注浆水混土柱质量检验标准

    6.2.8内插型钢质量检验标准应符合表6.2.8的规定,

    表6.2.8内播股钢质量检验损准

    6.2.9钻孔后注浆连续增验收的抽检数量不置少于总桩数的 2%,记录表样式可采用本规范附录D

    附录C预制构件检查记录表

    表C预制构件检查记录表

    附录D钻孔后注浆连续墙施工验收记录表

    (钻孔后注浆连续墙技术规范》(YB/T4658一2018),经工业 和信息化部2018年4月30日以第32号公告批准、发布。 本规范制订过程中,编制组对国内钻孔后注浆连续墙技术进 行了调研,全面总结了已有的工程经验,开展了室内模型试验和 现场试验。 为便于广大设计、施工、科研、高校等单位有关人员在使用本 规范时能正确理解和执行条文规定,《钻孔后注浆连续墙技术规 范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规 定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但 是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者 作为理解和把握规范规定的参考

    1.0.1钻孔后注浆连续墙作为基坑工程的一种支护结构形式, 已在武汉、广州等软土地区得到应用。但国内目前尚没有该技术 统一的专项标准,由于各地区土层地质条件的差异,其设计和施 工方法不尽相同,且缺乏相应的检验要求,使得钻孔后注浆连续 墙的设计、施工水平参差不齐。为使钻孔后注浆连续墙的设计、 施工和检验规范化,微到安全可靠、技术先进、经济合理、确保质 量及保护环境,制定本规范。 1.0.2本条规定明确了本规范的适用范围,钻孔后注浆连续增 一般适用于填土、淤泥质土、淤泥、黏性土、粉土、砂性土、碎石类 土等地层。对于杂填土地层,施工前需清除地下障碍物;对于粗 砂、砂等租粒砂性土地层,应注意有无明显的流动地下水,以防 止固化剂尚未硬化时浆液流失而影响工程质量。 在无工程经验及特殊地层地区,必须通过现场试验确定钻孔 后注浆连续墙的适用性。泥炭土、地下水具有腐蚀性的地层中含 有影响水泥土桩固化剂硬化的成分,会对水泥土桩的质量造成不 利的影响,因此,须通过现场试验确定钻孔后注浆连续墙的可行 性和适用性;对湿陷性土、冻土、膨胀土、盐渍等特殊土,本规范 尚不能考虑其固有的特殊性质的影响,其特殊性质的影响需根据 地区经验加以考虑,并通过现场试验确定钻孔后注浆连续墙的适 用性后,方可按本规范的相关内容进行设计与施工。作为截水雄 幕和土体加固的水泥土桩的施工和质量检查与验收,可参照执行 本规范的相关规定。 1.0.3钻孔后注浆连续墙仪为基坑工程中的一个分项,其设计、 施工和质量检查与验收应纳入整个基坑工程的范畴中,必须与基 坑工程的其他分项(包括地基加固、基坑降水、支护体系和土方开 挖等)相结合,并结合工程地方经验,综合考虑工程地质条件、水 35

    文地质条件、主体结构与基坑情况、周边环境条件与要求、工程造 价等因素,切实做到精心设计、精心施工,确保基坑工程和主体结 构的施工安全,满足周边环境保护的要求,

    3.0.4钻孔后注浆连续墙是在地面进行施工,在基坑开挖过程 中发挥受力和截水作用的支护结构,因此加强施工过程中的质量 控制以及开挖前的质量检查与验收工作是必要的。 3.0.5基坑工程应进行全过程的监测,钻孔后注浆连续墙与其 他支护结构的监测要求基本相同,不同点在于当型钢需要拔出 时,支护结构和周边环境的监测工作应一直持续到型钢拔出且土 体空魔处理完毕之后。

    4.1.1钻孔后注浆连续墙的适用开挖深度与支护结构变形控制 要求、场地土质条件、水泥土桩直径、内插受力芯材密度以及水泥 土强度等因素有关。增加内插型钢的刚度、密度和提高水泥土强 度,可以提高钻孔后注浆连续墙的适用开挖深度。 钻孔后注浆连续墙的设计在满足安全的前提下,应充分考虑 到经济合理和方便施工,以取得最大的经济效益。同一个基坑, 有时可以采用不同的支护结构设计方案,如选择直径较小的水泥 土桩,通过增加插人型钢的密度、增加基坑内支撑的设置和增加 其他加固措施等来统筹考惠。 钻孔后注浆连续墙是同时具有挡土和截水功能的挡土截水 二合一复合支护结构。基坑开挖过程中如发生较大侧向变形,可 能会导致水泥土桩开裂,不仅影响其截水效果,甚至会削弱水泥 土的抗剪能力,给基坑工程带来安全隐患。出于基坑工程的质量 和安全性的考虑,钻孔后注浆连续墙的适用深度宜结合支护结构 的稳定性、承载能力和变形控制要求综合确定。 根据近几年完成的工程实例,在建筑基坑常规支撑设置下, 水泥土桩直径为650mm的钻孔后注浆连续墙适用于开挖深度不 大于10.0m的基坑;水泥土桩直径为850mm的钻孔后注浆连续 墙适用于开挖深度不大于12.0m的基坑;水泥土桩直径为 1000mm的钻孔后注浆连续墙适用于开挖深度不大于15.0m的 基坑。但在市政基坑中,也有通过增加支撑道数,而加大开挖深 度的例子。 4.1.2钻孔后注浆连续墙同时具有挡土和截水的作用,即挡土 截水二合一支护结构,本身占用的场地空间较小,内插型钢可以

    回收重复利用。适宜在场地狭窄、严禁遗留刚性地下障碍物或经 济效益显奢的情况下采用。 4.1.3基坑支护结构都应根据基坑周围环境保护要求确定变形 控制指标,钻孔后注浆连续墙的变形控制还应满足内插型钢拔除 回收等的要求。基坑开挖过程中应避免发生较大变形造成水泥 土开裂,影响其截水效果以及对水泥土抗剪能力的削弱。 4.1.4钻孔后注浆连续墙采用旋挖钻机施工,直径有650mm、 700mm、800mm、850mm、900mm、1000mm、1100mm、1200mm 等,目前国内工程中大量应用的多为650mm、850mm和1000mm 三种。受力芯材除了H型钢和预制构件外,还可以安设钢管或 PHC高强预制管桩, 4.1.5钻孔后注浆连续墙的水泥土桩和内插型钢都应根据设计 要求和工艺特点确定相应的材料及其合理用量。 1水泥土桩的桩身强度 由于钻孔后注浆连续墙的水泥土桩不是在孔内将水泥与原 状土进行原位搅拌,而是在孔外进行搅拌,因此,其水泥土桩的强 度和均匀性不再受制于原状土,大量工程的现场试验证明其28d 水泥土强度均在1MPa以上,有的高达6MPa,因此,规定钻孔后 注浆连续墙的28d水泥土强度应不低于0.8MPa。 因此,从设计、施工和检测角度可以得出,软弱土层中开挖深 度15m左右的基坑工程,水泥土的无侧限抗压强度不宜低于 0.8MPa。在实际工程设计中,特别是在基坑开挖深度较深、土层 较为软弱的情况下,设计人员应根据土层条件、开挖深度和型钢 间距进行素水泥土段的受剪承载力计算,依据设计计算的结果提 出具体的水泥土桩的强度要求。 2水泥土桩采用的水泥 水泥强度是影响水泥土桩强度的重要因素,工程实践中钻孔 后注浆水泥土桩施工多采用P·O42.5级普通硅酸盐水泥。当土 层软弱、开挖较深或对水泥土桩的桩身强度有较高要求时,可以 采用更高强度等级的水泥,

    4.2.1钻孔后注浆连续墙作为基坑支护结构,其设计计算方法 应遵照现行行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120)中的相 关规定。有经验时,土体变形估算也可以采用有限元数值模拟的 方法进行。 4.2.2钻孔后注浆连续墙由水泥土桩和内插受力芯材组成,起

    到既挡土又截水的双重功效,在钻孔后注浆连续墙的设计中受力 芯材和水泥土的相互作用是个值得探讨的问题。钻孔后注浆连 续墙之所以能够在工程中广泛采用,其中很重要的原因就是内插 型钢在基坑工程结束后可以回收重复利用,大幅降低了工程造 价。但需要回收的型钢表面要涂上减摩材料以降低型钢与水泥 土间的粘结力,这直接影响了型钢与水泥土之间的相互作用。 针对型钢与水泥土的组合刚度问题,编制组采用不同截面和 含钢量的水泥土结合型钢的组合染进行了室内模型试验,试验中 采用不同的加载方式对涂减摩材料和不涂减摩材料的组合梁分 别进行了试验,通过量测挠度的方式,得出组合梁的刚度,并与单 独型钢的刚度进行对比分析。主要试验研究成果如下: 1在正常工作条件下,当墙体变位较小时,水泥土对墙体的 刚度提高作用是显著的,水泥土对钻孔后注浆连续墙的刚度有提 高作用。按照不考虑水泥土刚度提高作用求得的墙体变位值比 适当考虑水泥土刚度提高作用求得的墙体变位值大。 2墙体趋于弯曲破坏时,在弯曲破坏发生处,型钢与水泥土 的粘结会完全破坏,此时,型钢单独受力,当在型钢上涂刷减摩材 料时,型钢与水泥土的粘结破坏现象更为明显。故验算承载能力 极限状态下钻孔后注浆连续墙的受弯承载力时,不应考虑水泥土 的贡献。 3不同含钢量的型钢水泥土组合梁其破坏模式有所不同, 含钢量较低的大截面组合梁由于有水泥土的约束,其破坏形式为 加载平面内的弯曲破坏;相反,含钢量较高的小截面染中水泥土 的约束则相对较弱,其破坏模式更多为加载平面外的失稳破坏, 因此加载过程中水泥土的约束对钻孔后注浆连续墙刚度的发挥 及稳定性有着重要作用。 根据本次试验工作和国内外研究成果,从基坑工程安全角度 出发,采用承载能力极限状态进行钻孔后注浆连续墙的受力计算 中不考虑水泥土的作用。 4.2.3钻孔后注浆连续墙是复合挡土截水结构,水泥土桩作为 42

    截水体系应深人到基底以下一定深度。当基坑工程遭到承压水 间题时,水泥土桩除应满足基坑开挖到底时基坑抗渗流稳定性 外,还应结合基坑工程总体设计满足承压水处理的要求,截断或 部分截断承压含水层。当截断承压水需要加深水泥土桩时,深度 宜控制在30m以内。 4.2.4钻孔后注浆连续墙作为支护结构的一种,其内力与变形 设计应遵照现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120)中 的有关规定。M、V分别是采用弹性支点法进行计算得到的作 用于钻孔后注浆连续墙的弯矩和剪力。进行承载力计算时,可根 据包络图取最大值,作用内力应分别乘以支护结构重要性系数 (%)和设计分项系数(1.25)。 4.2.5基坑外侧水土压力作用下,钻孔后注浆连续墙的索水泥 土段需要承担局部剪应力,应进行型钢边缘之间素水泥土段的错 动受剪承载力和受剪截面面积最小的最薄弱面受剪承载力验算。 根据型钢间水泥土抗剪破坏模式,最大剪应力出现在坑外水土压 力最大的区域,一般位于开挖面位置。 大多数工程的局部受剪承载力验算时,型钢与水泥土之间的 错动受剪承载力作为控制指标,水泥土最薄弱面受剪承载力验算 作为校核。在进行型钢与水泥土间错动受剪承载力计算时,d应 取迎坑面型钢边至迎土面水泥土桩边缘的距离,基坑开挖过程 申为避免迎坑面水泥土掉落伤人,常将型钢外侧的水泥土剃落。 综合以上国内外的研究成果以及钻孔后注浆连续墙技术的 实际应用情况,水泥土抗剪强度标准值t取9./3是合理的(Q为 28d无侧限抗压强度)。与行业标准《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ120)中对于支护结构的设计安全水准的相关规定相统一,在 确保总安全系数为2的前提下,进行水泥土的抗剪计算时考虑 1.6的材料抗力分项系数以及1.25的荷裁分项系数。

    .3.1当在工期紧张等情况下满足不了水泥土墙龄期达到28d

    要求时,可通过加早强剂等特殊措施保证水泥王墙在土方开挖时 的强度满足设计要求。 4.3.2钻孔后注浆连续墙是水泥土与型钢等劲性受力芯材的组 合结构,受力芯材宜采用型钢等抗弯强度较高的劲性材料。工程 中常用H488X300X11X18、H500X200X10X16、H700X300X 13X24、H800X300X14X26的标准H型钢,经过计算也有采用 如H700X300×12X14、H850×300×16X24的非标准塑钢。也 可采用预制构件,如500×200、700×300、800×300、850×300。 4.3.3现行国家标准《热轧H型钢和部分T型钢》(GB/T 11263)规定了热轧H型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要 求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。本规范的内 插型钢可按现行国家标准《热轧H型钢和部分T型钢》(GB/T 11263)选用热轧型钢。 现行行业标准《焊接H型钢》(YB3301)规定了焊接H型钢 梁的型号、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、焊接工艺方法 等。标准还对焊接H型钢梁的焊缝作了明确的要求,即钢板对接 焊缝及H型钢的角焊缝的质量检查,可参照现行国家标准《钢焊 缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB/T11345)。行业标 准《焊接H型钢》(YB3301)未规定事宜,应按行业标准《建筑钢 结构焊接技术规程》(JGJ81)有关规定执行。 不同开挖深度的基坑,设计对型钢规格和长度要求不尽相 同。一般情况下,内插型钢宜采用整材,当特定条件下型钢需采 用分段焊接时,为达到分段型钢焊接质量的可控性以及施工的规 范化,确保支护结构的安全,本规范规定分段型钢焊接应采用坡 口焊接,焊接等级不低于二级。考虑到型钢现场焊接以及二级焊 缝抽检率仅为20%的因素,本条文另外对型钢焊接作了具体要 求。单根型钢中焊接接头数量、焊接位置,以及相邻型钢的接头 竖向位置错开等要求由设计人员根据工程的实际情况确定,焊接 接头的位置应避免在型钢受力较大处(如支撑位置或开挖面附 近)设置。基坑转角部位(特别是阳角处)由于水、土侧压力作用 44

    受力集中,变形较大, ,转角处的受 力芯材宜按基坑边线角平分线方向安设( 图2和图3)

    图2钻孔后注浆连续墙转角位置内插型钢构造

    图3钻孔后注浆连续墙内插预制构件构造

    4.3.4在板式支护体系中,冠梁对提高围护体系的整体性并使 围护桩和支撑体系形成共同受力的稳定结构体系具有重要作用 (图4和图5)。当采用钻孔后注浆连续墙时,冠梁可采用钢筋混 疑土结构(图4)或钢结构(图5)。 1为便手型钢拨除,型钢需铺人冠架,并高于冠架项部一定 高度。一般该高度值不应小于500mm,根据具体情况略有差异; 同时,型钢顶部应加焊高200mm的钢板,以减少拔出H型钢时对 型钢项部的损坏,且型钢项端不宜高于自然地面。 大量工程实践表明,钢筋混凝土梁由于被受力芯材穿过,H 45

    型钢两边的“边架”常易开裂,因此冠架的宽度比传统的要求加觉 100mm

    2型钢整个截面锚人冠案,为便于今后报陈,案和型钢之 间采用一定的材料隔离,因此型钢对冠梁截面的削弱是不能忽略 的。 综合上述两个方面的因素,对于钻孔后注浆连续墙的冠梁, 必须保证一定的宽度和高度,同时在构造上也应有一定的加强措 施。冠梁与型钢的接触处,一般需采用一定的隔离材料。者隔离 材料在受力后产生较大的压缩变形,对控制基坑总的变形量是不 利的。因此,一般采用不易压缩的材料如油毡等。冠梁的箍筋直 和间距由计算确定,一般采用四肢箍。对于因内插型钢导致箍 筋不能封闭的部位,宜在型钢翼缘部位外侧设置小封闭箍筋构成 小边梁予以加强。

    4.3.5在钻孔后注浆连续墙基坑的支撑体系中,支撑与腰桑日

    图5钻孔后注浆连续墙钢结构组合冠构造示意 1一水泥土桩;2一竖向H型钢:3一冠案H型钢; 4—拉结钢筋:5连接锈板:6—螺幅:7加焊钢板

    连接、腰与型钢的连接以及钢腰梁的拼接,特别是后两者是保 证整个腰架支撑体系的整体性的关键。应对节点的构造充分重 规,节点构造应严格按设计图纸施工。钢支撑杆件的拼接一般应 需足等强度的要求,但在实际工程中钢腰巢的拼接受现场施工条 件限制,很难达到这一要求,应在构造上对拼接方式予以加强,如 附加缓板、设置加劲肋板等。回时,应尽量减少钢腰架的接头数 量,拼接位置也尽量放在腰梁受力较小的部位,支撑腰梁应与钻 孔后注浆连续墙进行可靠连接,图6为工程实践中采用的两种连 接构造,供参考。 当基坑面积较大,需分块开挖,或在市政工程狭长形基坑中, 常磁到腰梁不能统一形成整体就需部分先开挖的情况(所谓“开 口基坑"),这时对于支撑体系尤其是钢腰梁的设置应采取以下特 殊措施。 1当采用水平斜支撑体系时,应考感沿腰染长度方间的水 平力作用对钻孔后注浆连续墙的影响,一般不应直接利用墙体型

    钢传递水平力,以免造成型钢和水泥土之间的纵向拉裂,对墙体 抗渗产生不利影响。应根据设计计算结果在型钢和腰梁之间设 置抗剪构件。 2当基坑转角处支撑体系采用水平斜撑时,需考虑双向水 平力对支撑体系的作用,应采取加强措施防止腰梁和支撑的移位 失稳。腰梁在转角处应设在同一水平面上,并采取可靠的构造措 施连成整体。腰梁与墙体的接触面宜用钢楔块或高强度的细石 混凝土嵌填密实,使腰梁与墙体型钢间可以均匀传递水平剪切 力。当与斜撑相连的腰梁长度不足以传递计算水平力时,除在腰 梁和型钢间设置抗剪构件外,还应结合采用合理的基坑开挖措 施,以确保支撑水平分力的可靠传递。 3当内支撑采用钢支撑且需要预加轴力时,应按计算确定 预加的轴力大小,防止预加轴力过大引起钻孔后注浆连续墙向基 坑外侧变形而影响周边环境安全。 4.3.6当基坑内支撑体系中采用斜撑时,需考虑支撑竖向分力 产生的冠梁沿型钢向上的剪力,并在型钢与冠梁之间设置抗剪构 件(如抗剪角钢、栓钉等)。 4.3.7当钻孔后注浆连续墙中水泥土桩桩径发生变化,或受力 48

    芯材安设密度发生改变,为防止支护结构刚度的突变对整体支护 结构受力不利,宜将较大直径的水泥土桩或型钢安设密度较大的 区段作适当延伸过渡。 4.3.8当采用钻孔后注浆连续墙与其他支护结构(如地下连续 墙等))共同作为支护结构时,在两种支护结构连接处(图7)应采取 高压喷射注浆等截水措施

    钻孔后注浆连续境与其他形式支护结构的连接示意 1一钻孔后注浆连续增;2一高压喷射注浆填充裁水; 3一其做支护结构

    表1现场调查项目的内容

    5.1.1施工准备是施工顺利进行的基础,特作如下说明

    5.1.3成孔设各可采用长规能钻机或旅挖钻机

    5.1.8定位装置设置应牢固,水泥 芯材安设位 置标志应清晰。导向沟开挖和定位装 8和表2

    图8导向沟开挖和定位装置设置参考 1一上定位型钢:2下定位型钢

    表2水泥土柱直径与备参数关系参考表

    5.1.10在正式施工前,按施工组织设计中的配合比与钻孔后注 浆连续墙工艺进行试成桩,是确定不同地质条件下适合的成桩工 艺和确保工程质量的重要途径。通过试成桩确定实际成桩工艺、 浆液的配合比和水灰比、注浆泵工作流量、钻头进尺和提升速度, 对地质条件复杂或重要工程是必须的。 5.1.11H型钢定位装置详见图9。

    5.2.2为了保证水泥土桩的垂直度必须对桩架垂直度进行控

    9 H基钢定位装图 1—定位型钢:2—型银定位卡

    5.2.3钻孔后注浆连续墙工艺由导墙制安、测放桩位、钻机就位 及成孔、孔外制备水泥土、注水泥土浆、受力芯材制作和安设、受 力芯材拨出等工序组成,各个工序紧密相连,互相配合。钻孔后 注浆连续墙的工艺流程如图10所示,

    2.3钻孔后注浆连续墙工艺由导墙制安、测放桩位、钻机就位

    图10钻孔后注浆连续墙工艺流程

    水泥土桩施工采用跳打方式。 1隔一跳打方式 该方式适用于N(标贯击数)值30以上的土层,是常用的施 工顺序(图11)。先施工第一单元、第二单元、第三单元、第四单 元,然后施工第五单元、第六单元、第七单元,以此类推,施工完成 钻孔后注浆连续墙,

    无损检测标准规范范本图12隔三跳打方式施工顺房

    加人了增黏剂的水泥土浆液主要用手渗透性高及易势瑞的 地层中。 3缓凝剂 施工工期长或者受力芯材插入时需抑制初期强度的情况下 使用缓凝剂。 4早强剂 早强剂能提高水泥土早期强度,并且对后期强度无显著影 响。其主要作用在于加速水泥水化速度,促进水泥土早期强度的 发展。现市场上已有掺入早强剂的水泥,

    5.3.1因为预制构件为实体桩,拔出后的空隙太大,对基坑和周 边环境会产生不良影响,因此一般情况下受力芯材为预制构件 时,不宜拔出。 5.3.2作为受力材料的芯材必须验收合格后方可吊装,受力芯 材必须对准桩中垂直插入,受力芯材朝向不能插偏,H型钢翼缘 朝向基坑。 5.3.4如水灰比掌握适当,型钢一般都依靠自重能顺利插人。 采用静力在一定的导向机构协助下将型钢插入到位。应避免采 用自由落体式下插,这种方式不仅难以保证型钢的正确位置,还 容易发生偏转,垂直度也不易确保。 5.3.5在H型钢表面涂抹减摩材料前,必须清除H型钢表面铁 锈和灰尘。减摩材料涂抹厚度大于1mm,并涂抹均匀,以确保减 摩材料层的粘结质量。 5.3.6将型钢表面的腰梁限位或支撑抗滑构件、焊疤等清除干 净是为了使型钢能顺利拔出

    的,一些环境保护要求高的工程宜通过试验来确定相应参数。 5.4.5型钢回收过程中,不论采取何种方式来减少对周边环境 的影响,影响还是存在的。因此,对周边环境保护要求特别高的 工程,以不技为宜。

    6.1.1钻孔后注浆连续墙质量检查与验收分三个阶段进行,能 全面控制和反映钻孔后注浆连续墙的施工质量。第一阶段为施 工过程的质量控制,是确保桩体及连续墙质量的基础,应把好每 道工序关,严格按操作规范及相应标准检查,随时纠正不符合要 求的操作,第二阶段为抽查,接本规范的相应要求实施,如有不 符合要求的,经设计同意,采取补数措施后,方能进行下阶段工 作。第三阶段是开挖时的检查,主要是墙体渗漏、受力芯材(H型 钢或预制构件)偏位及转角等,如渗漏严重或偏位及转角过大,也 应采取措施及时处置。 6.1.5为与现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》 (GB50300)衔接,钻孔后注浆连续墙基坑支护工程可划分为钻孔 后注浆连续墙、土方开挖、钢或钢筋混凝土支撑或锚杆系统三个 分项工程。具体操作时将钻孔后注浆连续墙、土方开挖、钢或钢 前混凝土支撑或错杆系统归人“有支护土方”子分部工程中参与 验收,

    6.2.2水泥土桩在钻孔后注浆连续墙支护结构中起到止水、承 受水士压力在型钢或预制构件间产生的尊力的作用,同时水泥士 还能有效地控制受力芯材(型钢或预制构件)的侧移和扭转,提高 结构的整体稳定性,使受力芯材(型钢或预制构件)的强度能够充 分发挥,因此,水泥土必须具有一定的强度,而决定其强度的主要 因素是水泥掺量及水灰比,相对而言,水灰比的检查相对容易些 (可以用密度计算检查,一般为0.5~1.0)。水泥掺量的检查除了

    整根桩的用量需满足设计要求外,尚应检查其均匀性。 6.2.3一般情况下,钻孔后注浆连续墙支护结构的组合刚度不 计算水泥土桩的刚度,即仅计算受力芯材(型钢或预制构件)的刚 度,因此土方机械标准规范范本,受力芯材(型钢或预制构件)本身的质量和焊接质量都 极其关键。型钢的对接焊缝若要符合二级焊缝质量等级时,除焊 缝外观质量应满足有关规定外,现场还须抽取一定量的对接焊缝 作超声波操伤检查。 6.2.5水泥土强度室内配比试验是水泥土强度检测方法中的 一 种,是一种施工前进行的试验。在水泥土桩施工过程中或水泥土 桩施工完成后进行的检验,则主要是第6.2.5条中要求的浆液试 块强度试验、钻取桩芯强度试验及原位试验等方法。 “缺少类似土性的水泥土强度数据”,主要指缺少此类土的工 程实例或水泥土强度数据经验,或此类土中可能含有影响水泥土 体强度和硬化的有害物质。另一种情况,当缺少地区性设计施工 参数经验时,也应进行水泥土强度室内配比试验,以获取合适的 水泥用量、水灰比以及外加剂(如膨润土、缓凝剂、分散剂等)的种 类和数量。 进行水泥土强度室内配比试验时,应同时测试土的物理特性 (湿重度、含水量、颗粒分析曲线等),还应进行土的力学特性(强 度、压缩性等)试验。 目前水泥土的室内物理、力学试验尚未形成统一的操作规 程,一般是利用现有的土工试验仪器和砂浆、混凝土试验仪器,按 照土工、砂浆(混凝土)的试验操作规程进行试验。试样制备应采 用原状土样(不应采用风干土样)。水泥土试块宜取边长为 70.7mm的立方体。为便于与钻取桩芯强度试验等作对比,水泥 土试块也可制成直径100mm、高径比1:1的圆柱体。 6.2.6钻孔后注浆连续墙中的水泥土桩应进行桩身强度检测。 检测方法宜采用浆液试块强度试验,现场采集水泥土桩一定深度 处的水泥土混合浆液,浆液应立即密封并进行水下养护,于14d 和28d龄期进行无侧限抗压强度试验。当进行浆液试块强度试

    验存在困难时,也可以在28d龄期时进行钻取桩芯强度试验,钻 取的芯样应取自水泥土桩的不同深度,芯样应立即密封并及时进 行无侧限抗压强度试验。 实际工程中,当能够建立原位试验结果与浆液试块强度试验 或钻取桩芯强度试验结果的对应关系时,也可采用浆液试块强度 试验或钻取桩芯强度试验结合原位试验方法综合检验桩身强度, 此时部分浆液试块强度试验或钻取桩芯强度试验可用原位试验 代替

    ....
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