型钢水泥土搅拌墙技术规程.pdf

国家行业标准型钢水泥土搅拌墙技术规程JGJ/T 199-2010R 现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 然地基基础与地下工程设计研究所ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.目录一、技术背景二、型钢水泥土搅拌墙的设计三、型钢水泥土搅拌墙的施工犯型钢水泥土搅拌墙的检测五、工程应用实例六、型钢水泥土搅拌墙的发展Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P2ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.一、技术背景 1.1型钢水泥土搅拌墙的定义 1.2适用范 1.3技术特点 1.4相关的规范、标准Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P3ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.1.0.1为了在型钢水泥土搅拌墙基坑支护工程中做到安全可 靠、技术先进、经济合理、确保质量及保护环境，制定本规 程。型钢水泥土搅拌墙作为基坑工程的一种支护结构形式。是我国从日本通过技术引进（SMW工法）结合中国实际消化吸收、再创新的工程技术，该技术已在上海、天津等软土地区得到较广泛的 应用，国内越来越多的地区也开始采用该技术。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 型钢水泥土搅拌墙的设计、施工水平参差不齐，有些甚至影响了基坑 的安全。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P4国内工程实例收集ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.型钢水泥土搅拌墙技术1994年首次应用于上海静安寺环球商场基坑工 程，自1997年在上海东方明珠国际会议中心基坑工程中应用后，开始 大量应用于基坑工程。经过多年的消化吸收和推广应用，在我国应用型钢水泥土搅拌墙作为 基坑支护结构的地区逐渐增多，从沿海大部分软土地区到内陆部分城 市都有应用。全国各地共46项型钢水泥土搅拌墙应用案例，涉及上海、浙江、江苏、北京、天津、福建、武汉等省市，所在地区的土质条件多种多样。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P5ECADI 12适用范围现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.1.02本规程适用于填土、淤泥质土、粘性土、粉土砂性 土、饱和黄土等地层建（或构）筑物和市政工程基坑支护中 型钢水泥土搅拌墙的设计、施工和质量检查与验收。对淤泥、泥炭土、有机质土以及地下水具有腐蚀性和无工程经验的地 区，必须通过现场试验确定其适用性。特别注意:杂填土 施工前需清除地下障碍物粗粒砂性土 有无明显的流动地下水，防止固化剂尚未硬化时流失而影响工程质量Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P61.2适用范围ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.在无工程经验及特殊地层地区，必须通过现场试验确定型钢水 泥土搅拌墙的适用性。淤泥、泥炭土、有机质土、地下水具有腐蚀性的地层中含 有影响搅拌桩固化剂硬化的成分，会对搅拌桩的质量造成 不利的影响；.对湿陷性土、冻土、膨胀土、盐渍土等特殊土,本规程尚 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型钢水泥土 搅拌墙的适用性后。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P7ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.1.0.3型钢水泥土搅拌墙的设计与施工应综合考虑：工程地 质与水文地质、周边环境条件与要求；重视地方经验，因地 制宜，并与地基加固、基坑降水和土方开挖等相结合，合理 选择型钢水泥土搅拌墙的工艺参数；强化施工质量控制与管 理，确保基坑和主体结构施工的安全，并满足周边环境保护 的要求。型钢水泥土搅拌墙仅为基坑工程中的一个分项，其设计、施工和质量 检验与验收应纳入整个基坑工程的范畴中。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P8ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.二、型钢水泥土搅拌墙的设计 2.1构成 2.2设计原则 2.3三轴水泥土搅拌桩 2.4内插型钢 2.5设计构造 Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P9ECADI 21 构成现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.型钢水泥土搅拌墙由三轴水泥土搅拌桩和内插型钢组成。水泥土搅拌桩采用套接一孔法是指在连续的三 轴水泥土搅拌桩中有一个孔是完全重叠的施工 工法。2b)2b j 2b目前国内也有四轴水泥土搅拌桩施工设备，日 本有五轴水泥土搅拌桩施工设备，当其施工工 艺与本规程中相关规定类似，并有地区经验时 也可以采用。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P10ECADI 21 构成现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.1.7型钢水泥土搅拌墙中型钢的间距和平面布置形式应根 据计算确定，常用的内插型钢布置形式可采用密插型、插二 跳一型和插一跳一型(图4.1.7)三种：I b b b b(a)密插型；b b b b,(b)插二跳一型1 b 1 b b(c)插一跳一型Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P 11ECADI 2构成材料选择现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.3.0.2型钢水泥土搅拌墙的水泥土搅拌桩所用水泥宜采用普 通硅酸盐水泥。内插型钢可采用焊接型钢或轧制型钢。目前，工程中多采用普通硅酸盐水泥进行三轴水泥土搅拌桩的施工，相关经验积累都是建立在此基础上的。我国幅员辽阔，各地土层条件 差异较大，若在工程中采用其它品种的水泥，应通过室内和现场试验 确定施工参数，积累经验。内插型钢多采用标准型号的型钢，也有工程中采用非标准的焊接型钢,但需要通过设计计算来确定非标准型钢的具体参数，并满足各种工况 下型钢受力、变形计算和相关规范的要求。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P12ECAD I 2.1构成三轴水泥土搅拌桩现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.1.1型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥土搅拌桩的直径宜采用650mm、850mm、1000mm；日本常用的三轴水泥土搅拌桩设备有550和850两个系列，对应的钻 孔直径如下表所示：系列550系列850系列钻孔直径（mm）550、600、650850、900国内引进的机械设备多为直径650mm和850mm两种，经过改进，国 产化的还有可以施工直径1000mm搅拌桩的机械设备，目前国内工程 中大量应用的多为650mm、850mm和1000mm三种。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P13ECADI 2构成内插型钢现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.3.2型钢水泥土搅拌墙中内插劲性芯材宜采用H型钢，H型 钢截面型号宜按下列规定选用：1当搅拌桩直径为650mm时，内插H型钢截面宜采用H500X300、H500X200；2当搅拌桩直径为850mm时，内插H型钢截面宜采用H700X300；3当搅拌桩直径为1000mm时，内插H型钢截面宜采用H800X300、H850X300oDec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P142.2设计原则ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.3.0.1型钢水泥土搅拌墙作为基坑支护结构，其设计原则、勘察要求、荷载作用、承载力与变形计算和稳定性验算等应符合现行行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ 120的有 关规定。*金Bh内插型钢主要受力构件三轴水泥土搅拌桩截水帷幕dAi代卜板式支护体系弹性支点法 计算示意图Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P15ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.计算对比本规程编制期间先后收集到的18个有现场变形实测数据且土层资料较 60为完整的工程，进行复算。5040总体上计算值与实测值较为吻合。3020表明目前采用建筑基坑支护技术 规程JGJ120中规定的计算模式和 计算方法对于型钢水泥土搅拌墙支 护结构是适用的。0 10 20 30 40 50 60计算值/mm100变形计算值与实测值比较散点图Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P16ECAD I 2 2设计原则一支护结构选型现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.1.2型钢水泥土搅拌墙的选型应根据基坑开挖深度、周边环 境条件、场地工程地质和水文地质条件、基坑形状与规模、支撑或锚杆体系的设置等综合确定。增加内插型钢的刚度、密度和提高水泥土强度，可以提高型钢水泥土 搅拌墙的适用开挖深度。型钢水泥土搅拌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 小的搅拌桩，通过增加插入型钢的密度、增加基坑内支撑的设置和增 加其他加固措施等来弥补。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P17ECADI 2.2设计原则一适用深度（上海）现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.常规基坑工程在市政工程基坑中也有通过增加支撑道数，而加大开挖深度的例子。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P18ECADI 22设计原则设计计算现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.44.3型钢水泥土搅拌墙应根据支护结构的特性、基坑的使 用要求、周边环境条件、施工条件以及地基土的物理力学性 质、地下水条件等因素进行设计计算。设计计算尚应分别符 合基坑分层开挖、设置支撑或锚杆、地下主体结构分层施工 与换撑等施工期的各种工况。型钢水泥土搅拌墙同时具有挡土和截水的作用，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著的情况下采用。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P19ECADI 2.3三轴水泥土搅拌桩一桩身强度现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.1.5条第1款搅拌桩28 d龄期无侧限抗压强度不应小于设计要求且不宜 小于0.5MPa。三轴水泥土搅拌桩的强度是工程中矛盾比较集中的问题设计要求高：搅拌桩强度达到I.OMPa（实际情况:匚01.强度达不到设计要求2.检测结果差异较大_ _，基坑开挖:“没有出现由于水泥土强度不足I 危及基坑安全的情况Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P20ECAD I 2.3三轴水泥土搅拌桩一桩身强度现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.从设计角度考虑：综合国内外研究成果水泥土的抗剪强度标准值兀取qJ3。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的荷载 分项系数。则反算错动剪切应力基本在0.08MPa时，所需的水泥土28d无侧限抗 压强度为0.48MPa。故本规程提出的最低要求为0.5MPa。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P21ECADI 2.3三轴水泥土搅拌桩一桩身强度现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.从施工角度考虑：工程实践中鲜有基坑开挖后，由于水泥土抗剪强度不足造成支护结构 破坏的事例。本次规程编制过程中收集到的46项工程实例，水泥土搅拌桩检测强度 较低的工程，也均顺利开挖完成。编制组分别在上海、苏州、武汉、宁波、天津等地进行了三轴水泥土 搅拌桩的现场试验，采用常规的施工工艺和参数单独打设了5根连续 套接的三轴水泥土搅拌桩，进行强度实测。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P22ECADI2.3三轴水泥土搅拌桩一桩身强度现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.从检测角度考虑:7牖力歌（B1、B3）（B7-8,B9）7天醒懒28天朝赫（B2.B5）（B7.B10）分别采用室内试验、原位试验、浆液试块强度试验、钻取桩芯强度试 验等方法分别对7d、14d和28d的三轴水泥土搅拌桩进行了桩身强度 检测。经过分析与判断，5个试验工程的水泥土搅拌桩28天取芯强度值都在 0.40MPa以上，考虑取芯过程中对芯样的损伤而引入的对取芯试块强 度乘以系数121.3（平均1.25）作为水泥土搅拌桩的强度，则三轴水 泥土搅拌桩的最低强度指标也基本上在0.5MPa左右。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P23ECADI 2.3三轴水泥土搅拌桩一桩身强度现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.从设计、施工和检测角度可以得出，软弱土层中开挖深度10m左右的 基坑工程，水泥土的无侧限抗压强度不宜低于0.5MPa。在实际工程设计中,桩的强度要求。设计人员应根据计算结果提出具体的水泥土搅拌土层条件 开挖深度 型钢间距水泥土的受剪 承载力计算水泥土搅拌桩 的强度要求 X_/Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P242.3三轴水泥土搅拌桩一材料配比ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.44,5条第2、3款2水泥宜采用强度等级不低于P.O42.5级的普通硅酸盐水泥，材料用量和水灰比应结合土质条件和机械性能等指标通过现场 试验确定，并宜符合表4.1.5的规定。计算水泥用量时，被搅拌土体的体积可按搅拌桩单桩圆形截积与深度的乘积计算。在型钢依靠自重和必要的辅助设备可插入到位的前提下水灰比 宜取小值。IEIIIEI土质条件单位被搅拌土体中的材料用量水灰比水泥（kg/m3）膨润土(kg/m3)黏性土360051.52.0砂性土325.5101.52.0砂砾土2905-151.22.03在填土、淤泥质土等特别软弱的土中以及在较硬的砂性土、砂砾土中，钻进速度较慢时，水泥用量宜适当提高。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P25ECADI 23三轴水泥土搅拌桩材料配比现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 水泥EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.水泥强度是影响水泥土搅拌桩强度的重要因素。日本的三轴水泥土搅拌桩施工多采用高炉水泥，其28d龄期的抗压强 度达到61.OMPa,基本上接近我国P62.5硅酸盐水泥的强度要求。我国的工程实践中三轴水泥土搅拌桩施工多采用P.O 42.5级普通硅酸 盐水泥。当土层软弱、开挖较深或对三轴水泥土搅拌桩的桩身强度有较高要求 时，也可以采用更高强度等级的水泥。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P26ECADI 23三轴水泥土搅拌桩材料配比现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 水泥用量和水灰比EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.三轴水泥土搅拌桩的水泥用量和水灰比直接关系到三轴水泥 土搅拌桩的桩身强度和施工质量。水泥用量宜根据不同的土质条件、施工效率及型钢的插入综合确定，当土质条件存在差异时，水泥用量也应有所差别。当水泥用量相同时，淤泥质粘土的加固强度明显低于砂性土。目前，国内以粘性土为主的地区，三轴水泥土搅拌桩多采用20%的水 泥掺入比，被搅拌土体的质量按照1800kg/m3计算，单位加固土体的 水泥用量即为360kg。由于施工机械的原因，当在较硬的土层中施工时，钻进速度较慢，需 要适当提高水泥浆液用量保证搅拌桩机的正常运作。当水泥浆液注入量过多时，由于水泥土搅拌桩中的含水量增多，反而 会降低强度和防水性能。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P27ECADI 23三轴水泥土搅拌桩材料配比现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 水灰比和膨润土EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.水泥浆应根据地质条件、施工条件不同确定合适的配合比。水泥浆液的水灰比不仅影响水泥土搅拌桩的强度和防水性能，也影响 到注浆泵的压送能力、粘性土中水泥土搅拌桩的均一性和工作效率。在施工条件允许范围内，水灰比越小，搅拌桩的强度及防水性能越好。膨润土的加入可以改善水泥浆液的粘稠度，有助于提高水泥 土搅拌桩的搅拌均匀性，增强成桩后的桩体抗渗透性能。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P28ECADI 2.3三轴水泥土搅拌桩一水泥用量的计算现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.三轴水泥土搅拌桩单幅桩由三个圆形截面搭接组成。对于首开幅，单 幅桩的被搅拌土体体积应为三个圆形截面面积与深度的乘积；采用套接一孔法连续施工时,圆形截面面枳与深度的乘积,GOD后续单幅桩的被搅拌土体体积应为两个 圆形相互搭接的部分应重复计算。MODDec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P29ECADI 2.3三轴水泥土搅拌桩一受剪承载力验算现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.2.5型钢水泥土搅拌墙应对水泥土搅拌桩桩身局部受剪承 载力进行验算。局部受剪承载力应包括型钢与水泥土之间的 错动受剪承载力和水泥土最薄弱截面处的局部受剪承载力，并应按以下规定进行验算：1型钢与水泥土之间的错动受剪承载力应按下列公式进行计(a)型钢与水泥土间错动受剪承载力验算图t xt257MFTVik=qJi/2t1.6(4.2.5-1)(4.2.5-2)(4.2.5-3)(4.2.5-4)Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P30ECADI2.3三轴水泥土搅拌桩现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.受剪承载力验算最薄弱面受剪承载力2在型钢间隔设置时，水泥土搅拌桩最薄弱截面的局部受剪 承载力(图42,5(b)应按下列公式进行计算：(b)水泥土最薄弱截面局部受剪承载力验算图25g。乙2-A42v?k=qd/2(4.2.5-5)(4.2.5-6)(4.2.5-7)Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P31ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.2.4内插型钢型钢型号和强度等级3.0.2内插型钢可采用焊接型钢或轧制型钢。4.1,5第4款内插型钢宜采用Q235B级钢和Q345B级钢，规格、型号及 有关要求宜按国家现行标准热轧H型钢和部分T型钢 GB/T11263和焊接H型钢YB3301选用。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P32ECADI 24内插型钢现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 截面承载力验算EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.2.4型钢水泥土搅拌墙内插型钢的截面承载力应按下列规定验算：1作用于型钢水泥土搅拌墙的弯矩全部由型钢承担，并 应符合下式规定：125.加卜 f(4.2.4-1)W 一2作用于型钢水泥土搅拌墙的剪力全部由型钢承担，并 应符合下式规定：1.25g0 f%人(4 2.4-2)Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P332.4内插型钢型钢一水泥土相互作用研究ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.试验结论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，水泥土对型钢水泥土搅拌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墙体变位值较适当考虑水泥土刚度 提高作用求得墙体变位值大。验算承载能力极限状态下型钢水泥土搅拌墙的抗弯承载力时，不应考 虑水泥土的贡献。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。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P342.4内插型钢型钢一水泥土相互作用研究ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.试验结论2加载过程中水泥土的约束对型钢水泥土搅拌墙刚度的发挥及稳定性有 着重要作用。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；含钢量较高的小截面梁中水泥土的约束则相对较弱，其破坏模式则更多 为加载平面外的失稳破坏。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P35ECADI 设计构造现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 三轴水泥土搅拌桩EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.3.1型钢水泥土搅拌墙中的搅拌桩应符合下列规定：1当搅拌桩达到设计强度，且龄期不小于28d后方可进行基坑开挖；2搅拌桩的入土深度宜比型钢的插入深度深0.5mL 0m；3搅拌桩体的垂直度不应大于1/200。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P36ECADI 设计构造现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 内插型钢EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.3.3型钢水泥土搅拌墙中内插型钢应符合下列规定：1内插型钢的垂直度不应大于1/200。2当型钢采用钢板焊接而成时，应按照现行行业标准焊接H型钢 YB3301的有关要求焊接成型。3型钢宜采用整材；当需采用分段焊接时，应采用坡口等强焊接。对 接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，焊缝质量等级不应低于二级。单根 型钢中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免设在支撑位 置或开挖面附近等型钢受力较大处；相邻型钢的接头竖向位置宜 相互错开，错开距离不宜小于1m,且型钢接头距离基坑底面不宜 小于2m。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P372.5设计构造内插型钢ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4对于周边环境条件要求较高、桩 身在粉土、砂性土等透水性较强 的土层中或对搅拌桩抗裂和抗渗 要求较高时，宜增加型钢插入密 度。型钢水泥土搅拌墙转角位置 内插型钢构造5型钢水泥土搅拌墙的转角部位宜 插型钢。6除环境条件有特殊要求外，内插 型钢宜预先采取减摩措施，并拔 除回收。Dec.10天津P38ECADI 设计构造现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 冠梁和腰梁EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.3.4型钢水泥土搅拌墙的顶部应设置封闭的钢筋混凝土 冠梁。冠梁宜与第一道支撑的腰梁合二为一。冠梁的高度 和宽度应由设计计算确定，计算时应考虑型钢穿过对冠梁 截面的削弱影响，同时应满足起拔型钢时的需要，并应符 合下列规定：1冠梁截面高度不应小于600mm,截面宽度宜比搅拌桩直径大350rnm。2内插型钢应锚入冠梁，冠梁主筋应避开型钢设置。型钢顶部高出冠 梁顶面不应小于500rmn,型钢与冠梁间的隔离材料应采用不易压缩 的材料。3冠梁的箍筋宜采用四肢箍，直径不宜小于8rnm,间距不应大于200mm；在冠梁与支撑交点位置，箍筋宜适当加密。由于内插型钢而未能 设置封闭箍筋的部位宜在型钢翼缘外侧设置封闭箍筋予以加强。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座 天津P392.5设计构造冠梁和腰梁ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.冠梁的箍筋冠梁的箍筋直径和间距由计算确定，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，宜将型钢翼缘部位外侧设置小封闭箍筋 构成小边梁予以加强。(a)内插型钢间区(b)内插型钢位置Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P402.5设计构造冠梁和腰梁ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.3.5型钢水泥土搅拌墙支护体系的腰梁应符合下列规定:1型钢水泥土搅拌墙可采用型钢（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、钢筋混凝土支 撑等内支撑体系或锚杆体系设置。2型钢水泥土搅拌墙支护体系的腰梁宜完整、封闭，并与支撑体系连 成整体。钢筋混凝土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）和吊筋与内插型钢 连接。水泥土搅拌桩、H型钢与钢腰梁之间的空隙应用钢楔块或高 强度等级细石混凝土填实。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P412.5设计构造冠梁和腰梁ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.与支撑腰梁的连接型钢水泥土搅拌墙与支撑腰梁的连接构造示意图 1-钢牛腿;2-支撑；3-钢筋混凝土腰梁；4-吊筋；5-内插型钢；6-高强度细石混凝土填实；万钢腰梁；Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P42ECADI 设计构造现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.4.3.8型钢水泥土搅拌墙与其它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。型钢水泥土搅拌墙与其它形式支护结构的 连接示意图1-型钢水泥土搅拌墙；2-高压喷射注浆填 充截水；3-其它支护结构Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P43ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.三、型钢水泥土搅拌墙的施工 3.1施工设备 3.2施工准备 3.3水泥土搅拌桩的施工 3.4型钢的插入与回收 3.5环境保护Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P44ECADI3.1施工设备螺旋叶片式I.-,.:世1 一桩架2动力头3连接装置4钻杆5支承架6钻头Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P45ECADI 3施工设备现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.成桩深度在实际工程施工中，型钢水泥土搅拌墙的施工深度取决于三轴搅拌桩 机的施工能力，一般情况下施工深度不超过45m。为了保证施工安全，当搅拌深度超过30m时，宜采用钻杆连接方法施 工（加接长杆施工的搅拌桩水泥用量可根据试验确定）。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P463.1施工设备ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.5.1.2 三轴搅拌桩机应符合以下规定:三轴搅拌桩机1搅拌驱动电机应具有工作电流显示；2应具有桩架垂直度调整功能；3主卷扬机应具有无级调速功能；4采用电机驱动的主卷扬机应有电机工作电流显示，采用液压驱动 的主卷扬机应有油压显示；5桩架立柱下部搅拌轴应有定位导向装置；6在搅拌深度超过20m时，应在搅拌轴中部位置的立柱导向架上安装 移动式定位导向装置。5.1.3 注浆泵的工作流量应可调节，其额定工作压力不宜小 于2.5MPa,并应配置计量装置。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P473.2施工准备ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.5.2.2 水泥土搅拌桩施工前，对施工场地及周围环境进行调查 应包括机械设备和材料的运输路线、施工场地、作业空间、地下障碍物的状况等。对影响水泥土搅拌桩成桩质量及施工 安全的地质条件（包含地层构成、土性、地下水等）必须详Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P483.2施工准备ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.5.2.5根据型钢水泥土搅 拌墙的轴线开挖导向沟，应在沟槽边设置搅拌桩定 位型钢，并应在定位型钢 上标出搅拌桩和型钢插入 位置。导向沟开挖和定位型钢设置参考图 1上定位型钢2下定位型钢搅拌桩直径（mm）()上定位型钢下定位型钢规格长度（m）规格长度（m）6501-1.51.0H300X3008-12H200X2002.5|8501-1.5I 1.2H350X3508-12H200X2002.510001-1.51.4H400X4008-12H200X2002.5Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P493.2施工准备ECADI现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.52.8施工前应通过成桩试验确定搅拌下沉和提升速度、水泥浆液水灰比等工艺参数及成桩工艺；测定水泥浆从输送管 到达搅拌机喷浆口的时间。当地下水有侵蚀性时，宜通过试成桩 步骤Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P50ECADI 32施工准备现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.5.2.9型钢定位导向架和竖向定位的悬挂构件应根据内插型 钢的规格尺寸制作。H型钢定位装置参考图 1定位型钢；2型钢定位卡Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P51ECADI 3.3水泥土搅拌桩的施工现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.5.3水泥土搅拌桩施工时桩机就位应对中，平面允许偏差 应为20mm,立柱导向架的垂直度不应大于1/250。桩架垂直度的控制主要是为了保证搅拌桩的垂直度。532搅拌下沉速度宜控制在0.5m/min提升速 度宜控制在1m/min2m/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周边土体的过大扰动，搅拌次 数和搅拌时间应能保证水泥土搅拌桩的成桩质量。对于相同性能的三轴搅拌机，降低下沉速度或提升速度能增加水泥土 的搅拌次数和提高水泥土的强度，但延长了施工时间，降低了施工功 效。在实际操作过程中，应根据不同的土性来确定搅拌下沉与提升速度。Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P52ECADI 3.3水泥土搅拌桩的施工现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.三轴水泥土搅拌桩施工方式跳打方式单侧挤压方式 Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P53ECADI 3.3水泥土搅拌桩的施工现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 EAST CHINA ARCHITECTURAL DESIGN&RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.5.3.3 对于硬质土层，当成桩有困难时，可采用预先松动土 层的先行钻孔套打方式施工。OOOOOOI 6 I 6 I 0 Oal 2 fR ad：5oooooo-AVJUIJrd I 0L I&I A i&(a)跳打方式(b)单侧挤压方式Dec.10型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座天津P54ECADI3.3水泥土搅拌桩的施工现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司5.3.4 浆液泵送量应与搅拌下沉或提升速度相匹配，保证搅 拌桩中水泥掺量的均匀性。5.3.5 搅拌机头在正常情况下应上下各一次对土体进行喷浆 搅拌，对含砂量大的土层，宜在搅拌桩底部2m3m范围内 上下重复喷浆搅拌一次。；搅拌时间 7型钢水泥土搅拌墙技术规程讲座 天津Dec.10ECADI 3.3水泥土搅拌桩的施工现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司EAST CHINA ARC