上海市型钢水泥士搅拌墙技术规程.doc

型钢水泥士搅拌墙技术规程  
2009-12-25 09:57:07|  分类： 基坑支护技术|字号 订阅

上海市工程建设规范
型钢水泥士搅拌墙技术规程
(试行)
Technical code for composite steel
Soil-cement mixed diaphragm wall
DGJ08—116—2005
J10608—2005
上海市建设和交通委员会
沪建建[2005]499号
上海市建设和交通委员会关于批准
《型钢水泥土搅拌墙技术规程(试行)》
为上海市工程建设规范的通知
各有关单位：
    由上海现代建筑设计(集团)有限公司和上海隧道工程股份有限公司主编的<型钢水泥土搅拌墙枝术规程(试行))，经有关专家审查和我委中核，现批准为上海市工程建设规范。该规范统一编号为DGJ08—116—2005，自2005年9月1日起实施。
    该规范由上海市建设工程标准定额管理总站负责组织实施，上海现代建筑设计(集团)有限公司负责解释。
上诲市建设和交通委员会
二○○五年八月五日
前 言
    本规程系根据上悔市建没和交通委员会沪建建函[2005]339号文的编制计划要求，由上海现代建筑设计(集团)有限公司和上海隧道工程股份有限公司会问同济大学建筑设计研究院、上海隧道工程轨道交通设计研究院、上海市建设工程安全质量监督总站、上海市市政工程质量监督站、上海申通地铁集团有限公司、上海万康机械施工有限公司等单位编制而成。
    型钢水泥土搅拌墙作为一种基坑支护结构中的围护体，近几年在上海地区基坑工程中得到了较广泛的应用。为使上海地区采用该围护体的基坑工程的设计施工符合“安全可靠、技术先进、经济合理，确保质量”的原则，本规程编制组通过调研、认真总结工程实践经验井反复听取专家意见，先后完成了初稿、征求意见稿、迭审稿和报批稿，在规程中提出了操作性较强的数据和指标。
    本规程的主要拉术内容为：总则、术语、设计、施工和质量检查与验收。
    各有关单位和人员执行本规程时有何意见和建议，请及时告知上海现代建筑设计(集团)有限公司(地址；石门二路258号；邮编：200041)，以供今后修订时参考。
    主编单位：上海现代建筑设计(集团)有限公司  上海隧道工程股份有限公司
    参编单位：同济大学建筑设计研究院  上海隧道工程轨道交通设计研究院  上海市建设工程安全质量监督总站  上海市市政工程质量监督站  上海中通地铁集团有限公司  上海万康机械施工有限公司
    主要起草人：(按姓氏笔画排列)王卫东 刘陕南 张冠军 高承勇 徐振峰 翁其平 粱志荣 黄均龙 黄绍铭
    参加起草人：(按姓氏笔画排列)史剑铤 李美玲 朱明德 陈 凡 张海霞 岳建勇 周君威 唐 军 唐忠德 徐宏伟 韩秋官
上海市建设工程标准定额管理总站
二○○五年七月

1.总则

1.0.1 为保证型钢水泥土搅拌墙技术在基坑工程中的合理应用，并做到安全可靠、技术先进、经济合理、确保质量，特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于上海地区建（构）筑物以及市政工程基坑中型钢水泥土搅拌墙的设计、施工和质量检查与验收。
1.0.3 型钢水泥土搅拌墙的设计与施工，应根据岩土工程勘察资料和环境条件，并与地基加固、基坑降水、支撑体系和土方开挖等相结合，切实做到精心设计、精心施工，确保基坑工程和主体结构的安全，并必须满足周边环境保护要求。
1.0.4 型钢水泥土搅拌墙基坑工程的地基加固、基坑降水、支撑体系与土方开挖等相关分项工程的设计与施工应遵照《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97)和《地基基础设计规范》DGJ08-11-1999）中的有关规定进行。市政基坑工程尚应符合本市市政工程有关标准的规定。
1.0.5 型钢水泥土搅拌墙基坑工程施工期间，包括内插型钢拔除时，应对支护结构和邻近建（构）筑物，地下管线等进行监测。监测要求应遵照《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）和《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）等有关标准的规定。
1.0.6 本规程未作详尽规定或未列入之内容，应符合现行的国家、行业和本市标准的有关规定。
2 术 语

2．O．1 型钢水泥土搅拌墙 composite steel soil-cement mixed di-aphragm wall
    在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土止水结构。
2．O．2 套接一孔法施工interconnected mixing with one shaft
    在三轴水泥土搅拌桩施工中，先施工的搅拌桩与后施工的搅拌桩有一孔重复搅拌搭接的施工方式。
2．O．3 减摩剂friction reducing agent
    当型钢水泥土搅拌墙中型钢需回收时，为减少拔除时的摩阻力而涂抹在内插型钢表面的材料。
3 设 计
3．1 一般规定

3．1．1 型钢水泥土搅拌墙是在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土止水结构。常用的三轴搅拌桩直径D有650、850、1000三种；内插型钢宜采用H型钢，型钢的选型、布置和长度应遵照本章有关规定并满足设计计算要求。
3．1．2 型钢水泥土搅拌墙的选型应根据基坑开挖深度、周边的环境条件、场地土层条件、基坑形状与规模、支撑体系的设置等情况综合确定。
3．1．3 型钢水泥土搅拌墙的设计计算应结合支撑体系的设置按板式支护体系进行，并必须满足变形控制要求。墙体的计算变形应控制在由周边环境条件并结合基坑开挖深度所确定的容许变形值范围之内。
3．1. 4 型钢水泥土搅拌墙中搅拌桩和型钢应满足以下要求：
    1 搅拌桩的桩身强度应满足设计要求。水泥一般采用P32．5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比不应小于20％，即每立方米被搅拌土体中水泥掺人量不应小于360kg，在特别软弱的淤泥和淤泥质土中应适当提高水泥掺量。被搅拌土体的体积按搅拌桩体截面面积与深度的乘积计算，水灰比1．5～2．0，在型钢依靠自重和必要的辅助设备可插入到位的前提下应取下限。搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不宜小于1，0MPa。
    2 内插型钢应采用Q235B，规格、型号及有关要求宜按(热轧H型钢和部分T型钢)(GB/Tll263—1998)和(焊接H型钢)(YB3301--92)选用。
3．1．5 型钢水泥土搅拌墙中的搅拌桩可作为防渗帷幕，其抗渗性能应满足墙体自防渗要求。搅拌桩应采用套接一孔法施工，形成水泥土搅拌墙，确保防渗可靠性。
3，1．6 型钢水泥土搅拌墙中型钢的间距和平面布置形式应核据计算确定，常用的型钢布置型式有密插、插二跳一和插一跳一三种，如图3．1. 6所示：

 3．1．7 在基坑工程中采用型钢水泥土搅拌墙应满足以下要求：
    l 坑外超载不宜大于20kpa。当坑外地面为非水平面，或有邻近建(构)筑物荷载、施工荷载、车辆荷载等作用时，应按实际情况取值计算。
    2 除环境条件有特别要求外，内插型钢应拔除回收并预先对型钢采取减阻措施。型钢拔除的水泥土搅拌墙与地下主体结构之间必须回填密实。型钢拔除时须考虑对周边环境的影响，应对型钢拔除后形成的空隙采用注浆填充等措施。
    3 对于影响搅拌桩成桩质量的不良地质条件和地卞障碍物，应事先予以处理后在进行搅拌桩施工；同时应适当提高搅拌桩水泥掺量。
3.2 设计计算

3.2.1 型钢水泥土搅拌墙围护结构的设计计算除遵循本章的有关规定外，尚应符合《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）和《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）中相关条文要求。
3.2.2 型钢水泥土搅拌墙的墙体计算抗弯刚度，一般只计内插型钢的截面刚度。
3.2.3 型钢水泥土搅拌墙中的内插型钢入土深度应满足基坑抗隆起、抗倾覆、整体稳定性和围护墙的内力、变形的计算要求，并考虑地下结构施工完成后型钢能顺利拔出。在进行围护墙内力和变形计算以及基坑上述各项稳定性分析时，维护墙的深度以内插型钢底端为准，不计型钢端部以下水泥土搅拌桩的作用。
3.2.4 型钢水泥土搅拌墙中搅拌桩的人士深度，应满足基坑抗渗流和抗管涌稳定性的要求。
3.2.5 型钢水泥土搅拌墙应验算内插型钢的截面承载力：
    1 型钢水泥土搅拌墙的弯矩应全部由型钢承担，并按下式验算型钢的抗弯强度：

3．3 构造要求
3．3. 1 型钢水泥土搅拌墙中搅拌桩应满足如下要求：
   1 搅拌桩达到设计强度后方可进行基坑开挖。
   2 搅拌桩养护龄期不应小于28d。
   3 搅拌桩的深度宜比型钢适当加深，一般桩端比型钢端部深O. 5～1．Om。
3．3．2 型钢水泥土搅拌墙中内插型钢截面宜按如下尺寸取用：
   1 搅拌桩直径为650时，内插型钢常用截面有H500×300、H500×200。
   2 搅拌桩直径为850时，内插型钢常用截面有H700× 300。
   3 搅拌桩直径为1000时，内插型钢常用截面有H850×300等。
3．3.3 型钢水泥土搅拌墙中内插型钢应满足如下要求：
   1 内插型钢材料强度应满足设计要求。
   2 内插型钢一般按(热轧H型钢和部分T型钢)(GB／T11263—1998)取用热轧型钢。
   3 当型钢采用钢板焊接而成时，应按照《焊接H型钢》(YB3301—92)的有关要求焊接成型。
   4 型钢宜采用整材；当需采用分段焊接时，应采用坡口焊接。对接焊缝的坡口形式和要求应遵照《建筑钢结构焊接技术规程》(JcJ81—2002)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在型钢受力较大处(如支撑位置或开挖面附近)，相邻型钢的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于lm。
   5 型钢的平面布置应遵照3．1．6条有关规定，对于环境条件 要求较高，或当桩身范围内多为砂(粉)性土等透水性较强土层．对搅拌桩抗裂和抗渗要求较高时，宜增加型钢插入密度。环境条件复杂的重要工程，型钢的平面布置应采用密插形式。
3. 3. 4 型钢水泥土搅拌墙的顶部，应设置封闭的钢筋混凝土顶圈梁。顶圈梁宜与第一道支撑的围檀合二为一。顶圈梁的高度和宽度由设计计算确定，计算时应考虑由于型钢穿越对顶圈梁截面的削弱影响，并应满足如下要求：
   1 顶圈梁截面高度不应小于600.当搅拌桩直径为650时，顶圈梁的截面宽度不应小于900；当搅拌桩直径为850时，顶圈梁的截面宽度不应小于1100；当搅拌桩直径为1000时，顶圈梁的截面宽度不应小于1200.
   2 内插型钢应错锚入顶圈梁，顶圈梁主筋应避开型钢设置。为便于型钢拔除，型钢顶部应高出顶圈梁顶面一定高度，不宜小于500，型钢与围檩间的隔离材料在基坑内一侧应采用不易压缩的硬质板材。
   3 顶圈梁的箍筋宜采用四肢箍筋，直径不应小于ф8，间距不应大于200；在支撑节点位置，箍筋宜适当加密；由于内插型钢而未能设置的箍筋应在相邻区域内补足面积。
3. 3. 5 型钢水泥土搅拌墙围护体系的围檩可采用型钢（或组合型钢）围檩或混凝土围檩，支撑可采用钢管支撑，型钢（或组合型钢）支撑或混凝土支撑。
3. 3. 6 型钢水泥土搅拌墙围护体系的围檩应完整、封闭，并与支撑体系连成整体。混凝土围檩在转角处应按刚节点进行处理。钢围檩的拼接方式应由设计计算确定，现场拼接点宜设在围檩计算跨度的三分点处；钢围檩在转角处的连接应通过构造措施确保围檩体系的整体性。
3. 3. 7 钢围檩或混凝土围檩应采用托架（或牛腿）和吊筋与内插型钢连接，水泥土搅拌墙与钢围檩之间的空隙应用高标号细石混凝土填实。
3. 3. 8 当钢支撑与钢围檩斜交时，应在围檩上设置钢牛腿确保传力可靠。
3．3．9 对于土方开挖时围檩体系尚不能形成整体、封闭的情况，应对水平斜撑沿围檩纵向传递的水平力进行验算，并应在围檩和型钢间设置由计算确定的剪力传递构件。
3．3．10 当采用竖向斜坡撑并需支撑在搅拌墙顶圈粱上时，为防止顶圈粱在竖向分力作用下向上产生滑动，应在内插型钢与顶圈梁之间设置抗滑构件。
3．3．11 在型钢水泥土搅拌墙中搅拌桩桩径变化处或型钢插入密度变化处，搅拌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 施 工
4．1 一般规定

4．1．1 型钢水泥土搅拌墙施工前应掌握施工区域的地质资料、查明不良地质现象及地下障碍物，并应采取相应措施。
4．1．2 型钢水泥土搅拌墙施工必须制订周密的施工组织设计。相关技术工种操作人员须持证上岗，并应对施工人员做好安全、技术与质量交底工作。
4．2 施工设备

4．2．1 搅拌桩施工应根据地质条件与成桩深度选用不同形式或不同功率的三轴搅拌机，与其配套的桩架性能参数必须与三轴搅拌机的成桩深度和提升力要求棚匹配。
4．2．2 由三轴搅拌机与桩架组成的三轴搅拌桩机应符合下列要求：
    1 具有搅拌轴驱动电机的工作电流显示。
    2 具有桩架立柱垂直度调整功能。
    3 具有主卷插机无级调速功能。
    4 主卷扬机采用电机驱动的应有电机工作电流显示，主卷扬机采用液压驱动的应有油压显示，或具有钢丝绳的工作拉力显示。
    5 桩架立柱下部装有搅拌轴的定位导向装置。
    6 在搅拌深度超过20m时，须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。
4，2．3 注浆泵的工作流量应可调节。用于贯入送浆工艺的注浆泵，其额定工作压力宜大于2．0MPa。
4．3 施工准备

4. 3. 1 施工现场应先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物和地下障碍物，遇明浜(墉)及低洼地时应抽水和清淤，回填粘性土并分层夯实。路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。
4．3．2 应按照搅拌桩桩位平面布置图，确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。
4．3．3 测量放样定线后应做好测量技术复核工作，井经监理复核验收签证。
4．3．4 应根据基坑围护内边控制线开挖导向沟，井在沟槽边设置搅拌桩定位型钢，标出搅拌桩位置和型钢插入位置。
4．3．5 三轴搅拌机与桩架进场组装并试运转正常后方可就位
4．3．6 搭建拌浆设施和水泥堆场，供浆系统相应设备试运转正常后方可就位。
4．3．7 应根据内插型钢的规格尺寸，制作相应的型钢定位导向架和防止下沉的悬挂构件。
4．3．8 型钢接头焊接质量应符合设计要求。型钢有回收要求时，其接头形式与焊接质量还应满足型钢起拔要求；同时应按照产品操作规程在内插型钢表面涂抹减摩剂。
4．3．9 若采用现浇的钢筋混凝土导墙，导墙宜筑于密实的粘性土层上、并高出地面l00mm，导墙净距应比水泥土搅拌墙设计厚度增加40～60mm。
4.4 水泥土搅拌桩施工

4．4．1 水泥土搅拌桩应按施工组织设计要求进行试成桩，确定实际采用的水泥浆液水灰比、成桩工艺和施工步骤。水泥土搅拌桩的成桩工艺应保证水泥土强度和型钢较易插入。
4．4．2 水泥土搅拌桩施工时应保持桩机底盘的水平和立柱导向架的垂直，成桩前应使桩机正确就位．并校验桩机立柱导向架垂直度偏差小于。
4. 4. 3 三轴搅拌机搅拌下沉速度与搅拌提升速度应控制在0.3~2m/min范围内，并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降，具体选用的速度值应根据成桩工艺、水泥浆液配合比、注浆泵的工作流量计算确定，搅拌次数或搅拌时间应确保水泥土搅拌桩成桩质量。
4. 4. 4 浆液泵送流量应与三轴搅拌机的喷浆搅拌下沉速度或提升速度相匹配，确保搅拌桩中水泥掺量的均匀性。

4. 4. 5 应严格按水泥浆液的设计配比与搅拌机操作规定拌制水泥浆液，并通过滤网倒入具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池中，以防浆液离析。
4. 4. 6 因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为费浆处理，严禁再用。
4. 4. 7 施工时如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机提升或下沉0.5m再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。
4. 4. 8 桩与桩的搭接时间不宜大于24h，若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。若因时间过长无法搭接或搭接不良，应作为冷缝记录在案，并经监理和设计单位认可后，采取在搭接处补做搅拌桩或旋喷装等技术措施，确保搅拌桩的施工质量。
4. 4. 9 搅拌桩施工中产生的涌土必须用挖机及时清理。每日完工后，应向贮浆池中放入清水，开启注浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆液。
4. 4. 10 每台班应抽查2根桩，每根桩做三联标准模水泥土试块三组，桩号选定与取样应由监理共同参与。水泥土样不得取桩顶冒浆，宜提取桩长不同深度三个点处的水泥土样，最上点应在3m以下处；应采用水中养护测定28d后无侧限抗压强度。
4．4．11 当班质量员应填写每组桩成桩记录及相应的报表。
4．5 型铜插入和回收

4．5. 1 型钢的插入宜在搅拌桩施工结束后30min内进行，插入前必须检查其直线度、接头焊缝质量并确保满足设计要求。
4．5．2 型钢的插入必须采用牢固的定位导向架，并用两台经纬仪双向校核型钢插入时的垂直度，型钢插入到位后用悬挂构件控制型钢顶标高，并应将已插好的型钢连接起来，防止在施工下一组搅拌桩时，造成已插好的型钢移位。
4．5．3 型钢插入宜依靠自重插入，也可借助带有液压钳的振动锤等辅助手段下沉到位，严禁采用多次重复起吊型钢井松钩下落的插入方法。若采用振动锤下沉工艺时不得影响周围环境。
4．5．4 型钢回收应在主体地下结构施工完成、地下室外墙与搅拌墙之间回填密实后方可进行。在拆除支撑和围檩时，应将型钢表面留有的围檀限位或支撑抗滑构件、电焊等清除干净，并涂抹型钢起拔减摩剂。型钢起拔宜采用专用液压起拔机。
4．5．5 型钢拔除回收时应根据环境保护要求对型钢拔出后形成的空隙注浆充填。
5 质量检查与验收
5．1 一般规定

5．1．1 型钢水泥土搅拌墙的质量检查与验收应分成墙期监控、成墙验收和基坑开挖期质量检蜜三个阶段。
5．1．2 型钢水泥土搅拌墙成墙期监控内容包括：验证施工机械性能、材料质量、试成桩资料以及遥根检查搅拌桩和型钢的定位、长度、标高、垂直度等；应严格查验搅拌桩的水灰比、水泥掺量、下沉
与提升速度，喷浆均匀度、水泥土试块的制作与测试、搅拌桩施工间歇时间以及型钢的规格、拼接焊缝质量等是否满足设计和施工工艺的要求，保证搅拌墙的成墙质量。
5．1．3 型钢水泥土搅拌墙的成墙验收宜按施工段划分若干检验批，除桩体强度检验项目外．每一检验批至少抽查桩数的20％。检验批的质量验收程序和组纠应符合《建筑工程施工质量验收境一标准》(GB50300—2001)的有关规定；检验批的合格判定应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)的有关规定。
5．1．4 基坑开挖期间应着重检查开挖面墙体的质量以及渗漏水情况，如不符合设计要求应立即采取补救措施。
5. 1．5 型钢水泥土搅拌墙基坑工程中的支撑系统、土方开挖等分项工程的质量验收，应按《建筑地菇薹础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)等规范的有关规定进行。
5．2 质量验收项目

主控项目
5．2．1 浆液拌制选用的水泥、外加剂等原材料的技术指标和检验 项目应符合设计要求和国家现行标准的规定。
   检查数量：按批检查。
   检验方法：膏产品合格证及复试报告。
5. 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。
    检验方法：浆液水灰比用比重计抽查，水泥掺量查施工记录，每台班不少于3次。
5．2．3 型钢规格、焊缝质量应符合设计要求。
    捡查数量：全数检查。
    检验方法：型钢规格用尺丈量，焊缝质量采取现场观察及检查超声波探伤记录。
5．2．4 水泥土搅拌桩桩身强度应符合设计要求。水泥土搅拌桩的桩身强度应采用试块试验确定。试验数量及方法：每台班抽查2根桩，海报桩制作水泥土试块三组，取样点应取沿桩长不同深度处的三点，最上点应低于有效桩顶下3m，采用水中养护测定28d无侧限抗压强度。重要工程宜结合28d龄期后钻孔取芯等方法综合判定。取芯数量及方法：抽取单桩总数量的l％，并不应少于3根。单根取芯
数量不应少于5组，每组3件试块。钻取桩芯宜采用ф110钻头，连续钻取全桩长范围内的桩芯。
一般项目
5．2．5 水泥土搅拌桩成桩允许偏差应符合表5．2．5的规定。
本规程用词说明

1 执行本规程条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便执行中区别对待。
  1)表示很严格，非这样做不可的用词：
    正面词采用“必须”；
    反面词采用“严禁”。
  2)表示很严格，在正常情况下均应这样做的用词：
    正面词采用“应”；
    反面词采用“不应”或“不得”。
  3)对表示允许稍有选择，在条件许町时首先应这样做的用词：
    正面词采用·宜”；
    反面词采用“不宜”。
    表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为“应按……执行”或·应符合……的要求(或规定)”，非必须按指定的标准执行的写法为“可参照……执行”。