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摘要:挡土墙位移因管桩横向承载力不够造成墙体位移,用旋喷桩进行修复,对造成位移的原因及后续修复工程进行分析。
关键词:挡土墙;旋喷桩
中图分类号:TU476文献标识码: A
岳阳某项目工程建设过程中在场地南侧因工程施工需要进行回填土施工,场区外侧有中石化重要输送管线一条,因此需要在征地红线出建设挡土墙,现场基础土质为淤泥区,设计方案采用预制混凝土管桩加钢筋混凝土挡土墙,管桩顶部于混凝土挡土墙基础进行钢筋焊接连接。打桩深度18米左右,挡土墙高度7米。
2012年2月20日至7月7日对挡土墙及部分墙背回填土施工进行了全过程监理。7月7日第一施工段回填至4米高时,检查发现挡土墙出现水平位移100mm,监理人员及时下达了工程暂停令并采取保护措施,通知业主、设计院相关人员现场查看后确定终止填土施工(位移量发展到400mm)。
对各阶段施工过程进行总结分析如下:
一、挡土墙基础施工情况
2012年2月20日挡土墙桩基础开始施工,对PHC管桩打桩过程进行旁站监理,检查各工序施工质量符合设计及规范要求。4月8日对部分成桩进行了桩身完整性、单桩竖向承载力、单桩竖向抗拔力及单桩水平承载力抽样检测,前三项均达到设计要求,而单桩水平承载力试验结果达不到设计要求。原因是设计对施工场地周边环境了解不足,没有采纳地质勘查报告的建议【地表①、②层土“很湿、呈饱和状态、高压缩性,抗剪性能差”,层厚4.5~15米;提供了灌注桩的桩基参数供选择,而不是预应力管桩】。
业主代表及监理工程师现场得知检测结果后立即电话联系设计院人员,电话里回复为“没有问题,可以继续施工”【业主、监理、施工单位人员均在场】。桩基施工完成之前,质检单位分别对桩身完整性、单桩竖向承载力、单桩竖向抗拔力按规范要求进行了足量检测,均符合要求。(详见检测报告)
设计时对施工现场考虑过于理想化,没有经过仔细研究、参考地质勘查报告;试验确定水平承载力不足后,设计人员没有引起足够重视,是造成挡土墙水平位移较大的根本原因。
二、挡土墙施工过程及检测
承台及墙体施工过程中,监理人员对钢筋、混凝土质量重点控制,原材料进场检查并见证取样送检合格,钢筋隐蔽验收符合要求;混凝土施工过程旁站监理并见证取样留置砼试块强度复合设计及规范要求。
承台分段施工完成期间降雨频繁,地下水位较高(接近或超过承台顶面),承台周边填土质量无法保证。即使进行施工,回填土也会形成稀泥,稳定性和抗剪性很差,对抵抗填土造成的水平推力也起不到太多作用。这是造成挡土墙水平位移的次要原因。
挡土墙施工图片
三、回填土对挡土墙造成的影响
7月1日开始进行墙背回填土施工,回填土补充协议中明确要求必须分层夯实,在靠近墙体500mm范围设砂石导流层,以利于排除填土内孔隙水【此由监理工程师提出,得到设计院同意】。施工前监理人员要求施工单位对回填土质量(设计要求内摩擦角20°,粘聚力12kpa)进行试验确定,分层夯实按300mm进行控制。截止到7月7日填至4米高度出现墙体位移时,回填分层夯实符合要求(详见检测报告),但所用土质仍无法进行检测( 质检单位无此项检测能力)。
分析:填至4米高度时因填土质量达不到设计要求所形成对墙体的水平推力,远远达不到填至设计高度后土体对挡土墙造成的水平推力,所以从挡土墙位移的角度考虑,4米高的填土质量对其影响很小。
四、后期措施:
重新对挡土墙后方进行加固设计,单管高压喷射灌浆的方法,对挡土墙内则土体进行板结,以减少挡土墙内则回填土对挡土墙的则压力,以保护挡土墙的稳定。设计方案为:第一二排、第四第五排为双排咬合桩,桩径为60cm,桩端打到持力层;第三、第五第、六排、第七为单排桩,桩间距为1.5米,桩深为12米。
旋喷桩施工最大的难点在于施工过程中第一排第二排桩会对原挡土墙形成侧压力,将导致并加剧原来挡土墙位移速度,对外侧管线造成压迫,形成危险,特别是0+00至0+30米段变形最为严重。
2013年7月24日旋喷桩开始施工,施工开始后对原挡土墙进行位移观测,至8月6日完成完成第一排桩施工,施工按照设计要求压力为20MPa,提升速度20cm/min,对已完成桩开挖测量发现0+00至0+30米段桩直径为40--50 cm,不能满足设计要求(设计桩直径为60cm),且位移比较大累计位移达到15cm(比原始状态已偏移70cm左右),联系设计单位到现场查看后,同意以压力20MPa,提升速度20cm/min 进行施工,避免对原来挡土墙形成较大侧压力。至9月12日旋喷桩全部施工完成后,对挡土墙位移观测发现最大墙体位移为60cm,未对外侧管线造成影响,且在靠近旋喷桩侧施工的粕库、办公楼区域土体处于稳定狀态。
挡土墙墙体出现竖向裂缝
挡土墙变形
结 语
在淤泥区施工中不宜采用预制混凝土管桩作为基础处理方式,管桩主用靠端部及摩擦力承受竖向荷载,挡土墙需要承受后方回填土所形成的巨大水平推力,因此不适合采用此方案。高压旋喷桩有利于对土体的板结、切割、加固,旋喷桩施工完成后对后方土体形成了较好的稳定作用,未在发生土体位移现象。
关键词:挡土墙;旋喷桩
中图分类号:TU476文献标识码: A
岳阳某项目工程建设过程中在场地南侧因工程施工需要进行回填土施工,场区外侧有中石化重要输送管线一条,因此需要在征地红线出建设挡土墙,现场基础土质为淤泥区,设计方案采用预制混凝土管桩加钢筋混凝土挡土墙,管桩顶部于混凝土挡土墙基础进行钢筋焊接连接。打桩深度18米左右,挡土墙高度7米。
2012年2月20日至7月7日对挡土墙及部分墙背回填土施工进行了全过程监理。7月7日第一施工段回填至4米高时,检查发现挡土墙出现水平位移100mm,监理人员及时下达了工程暂停令并采取保护措施,通知业主、设计院相关人员现场查看后确定终止填土施工(位移量发展到400mm)。
对各阶段施工过程进行总结分析如下:
一、挡土墙基础施工情况
2012年2月20日挡土墙桩基础开始施工,对PHC管桩打桩过程进行旁站监理,检查各工序施工质量符合设计及规范要求。4月8日对部分成桩进行了桩身完整性、单桩竖向承载力、单桩竖向抗拔力及单桩水平承载力抽样检测,前三项均达到设计要求,而单桩水平承载力试验结果达不到设计要求。原因是设计对施工场地周边环境了解不足,没有采纳地质勘查报告的建议【地表①、②层土“很湿、呈饱和状态、高压缩性,抗剪性能差”,层厚4.5~15米;提供了灌注桩的桩基参数供选择,而不是预应力管桩】。
业主代表及监理工程师现场得知检测结果后立即电话联系设计院人员,电话里回复为“没有问题,可以继续施工”【业主、监理、施工单位人员均在场】。桩基施工完成之前,质检单位分别对桩身完整性、单桩竖向承载力、单桩竖向抗拔力按规范要求进行了足量检测,均符合要求。(详见检测报告)
设计时对施工现场考虑过于理想化,没有经过仔细研究、参考地质勘查报告;试验确定水平承载力不足后,设计人员没有引起足够重视,是造成挡土墙水平位移较大的根本原因。
二、挡土墙施工过程及检测
承台及墙体施工过程中,监理人员对钢筋、混凝土质量重点控制,原材料进场检查并见证取样送检合格,钢筋隐蔽验收符合要求;混凝土施工过程旁站监理并见证取样留置砼试块强度复合设计及规范要求。
承台分段施工完成期间降雨频繁,地下水位较高(接近或超过承台顶面),承台周边填土质量无法保证。即使进行施工,回填土也会形成稀泥,稳定性和抗剪性很差,对抵抗填土造成的水平推力也起不到太多作用。这是造成挡土墙水平位移的次要原因。
挡土墙施工图片
三、回填土对挡土墙造成的影响
7月1日开始进行墙背回填土施工,回填土补充协议中明确要求必须分层夯实,在靠近墙体500mm范围设砂石导流层,以利于排除填土内孔隙水【此由监理工程师提出,得到设计院同意】。施工前监理人员要求施工单位对回填土质量(设计要求内摩擦角20°,粘聚力12kpa)进行试验确定,分层夯实按300mm进行控制。截止到7月7日填至4米高度出现墙体位移时,回填分层夯实符合要求(详见检测报告),但所用土质仍无法进行检测( 质检单位无此项检测能力)。
分析:填至4米高度时因填土质量达不到设计要求所形成对墙体的水平推力,远远达不到填至设计高度后土体对挡土墙造成的水平推力,所以从挡土墙位移的角度考虑,4米高的填土质量对其影响很小。
四、后期措施:
重新对挡土墙后方进行加固设计,单管高压喷射灌浆的方法,对挡土墙内则土体进行板结,以减少挡土墙内则回填土对挡土墙的则压力,以保护挡土墙的稳定。设计方案为:第一二排、第四第五排为双排咬合桩,桩径为60cm,桩端打到持力层;第三、第五第、六排、第七为单排桩,桩间距为1.5米,桩深为12米。
旋喷桩施工最大的难点在于施工过程中第一排第二排桩会对原挡土墙形成侧压力,将导致并加剧原来挡土墙位移速度,对外侧管线造成压迫,形成危险,特别是0+00至0+30米段变形最为严重。
2013年7月24日旋喷桩开始施工,施工开始后对原挡土墙进行位移观测,至8月6日完成完成第一排桩施工,施工按照设计要求压力为20MPa,提升速度20cm/min,对已完成桩开挖测量发现0+00至0+30米段桩直径为40--50 cm,不能满足设计要求(设计桩直径为60cm),且位移比较大累计位移达到15cm(比原始状态已偏移70cm左右),联系设计单位到现场查看后,同意以压力20MPa,提升速度20cm/min 进行施工,避免对原来挡土墙形成较大侧压力。至9月12日旋喷桩全部施工完成后,对挡土墙位移观测发现最大墙体位移为60cm,未对外侧管线造成影响,且在靠近旋喷桩侧施工的粕库、办公楼区域土体处于稳定狀态。
挡土墙墙体出现竖向裂缝
挡土墙变形
结 语
在淤泥区施工中不宜采用预制混凝土管桩作为基础处理方式,管桩主用靠端部及摩擦力承受竖向荷载,挡土墙需要承受后方回填土所形成的巨大水平推力,因此不适合采用此方案。高压旋喷桩有利于对土体的板结、切割、加固,旋喷桩施工完成后对后方土体形成了较好的稳定作用,未在发生土体位移现象。