CSM水泥土搅拌墙施工技术

CSM水泥土搅拌墙施工技术

牛洁雯;程月红;须立杰

【摘要】苏州地区某工程施工工作面不足、止水要求高、地质条件差,经综合考虑,决定采用CSM(双轮铣深搅)水泥土搅拌墙作为基坑的止水帷幕.结合施工实践,从双轮铣深搅工艺概况、施工方法、质量控制、工艺优势等方面对CSM技术作了详细的介绍,以期为类似工程提供借鉴.

【期刊名称】《建筑施工》

【年(卷),期】2017(039)009

【总页数】4页(P1318-1320,1329)

【关键词】基坑围护;止水帷幕;CSM工法;对比分析;优越性

【作者】牛洁雯;程月红;须立杰

【作者单位】中亿丰建设集团股份有限公司江苏苏州 215131;中亿丰建设集团股份有限公司江苏苏州 215131;中亿丰建设集团股份有限公司江苏苏州 215131【正文语种】中文

【中图分类】TU753.8

随着城市化进程的快速发展，地上空间已远不能满足人类社会的需求，地下空间是未来的发展方向，因此对基坑围护结构的要求也越来越高。CSM水泥土搅拌墙（以下简称CSM）作为一种新型的水泥土地下连续墙在国外应用广泛，但在国内尚未大范围应用。本文通过苏州高新区CSM止水帷幕工程施工实践，对CSM工

艺展开进一步的研究，并将其与传统三轴深层水泥土搅拌桩（以下简称三轴搅拌桩）技术进行对比分析[1-3]。

1 项目概况

1.1 工程概况

本工程位于江苏省苏州市高新区，为科研用楼，主要包括1幢23层的主塔楼、1

幢3层裙房、1幢1层门卫、1座2层全地下车库。基坑深度为8.65～10.60 m。局部超挖0.90～1.20 m，基坑长118 m、宽82 m，面积约8 350 m2。

原基坑支护设计采用φ800 mm@1 000 mm钻孔灌注桩＋φ850 mm@1 200 mm三轴搅拌桩止水帷幕＋立柱桩＋1道钢筋混凝土水平支撑的围护形式；坑内降水方式为管井降水。

1.2 工程地质条件

基坑东侧为运河路，距离约为7 m；基坑南侧为服装厂，距离约为2.1 m；基坑西侧为某公司办公楼，距离约为2 m；基坑北侧为河道，距离约为13 m。拟建场地为驾校拆迁地，地面大部分为平整的混凝土地坪，南侧部分地段为杂填土（主要为建筑垃圾）堆积区和自行开垦的菜地。

拟建工程场地止水帷幕深度范围内地基土层从上至下分别为：①1杂填土，②2素填土，②黏土，③粉质黏土，④粉土夹粉砂，④2粉砂，⑤粉质黏土，⑥1黏土，⑥2粉质黏土，⑦粉质黏土，⑧粉土夹粉砂，⑨1粉质黏土，⑨2粉质黏土，⑩粉

质黏土夹粉土。

2 施工难点分析及方案优化

2.1 施工工作面不足

场地南侧、西侧存在既有建筑，最近距离为2.3 m；场地围墙距离围护结构边线仅2.1 m，三轴搅拌桩施工需要宽1.5 m的工作面。在东南角、西南角2个转角处，工作面不够，需要将围墙拆除后方可施工，且机械摆放超出用地红线，需要与周围

业主协商，将对施工进度产生较大影响。

2.2 止水要求高

基坑南侧、西侧的建筑高度为4层，天然基础，距离本基坑最近仅3.5 m，因此对本基坑止水要求较高。

基坑北侧为金山浜河，距离基坑约15 m，河道堤坝基础已建多年，存在缝隙。场地表层深2.5 m范围内为杂填土、素填土，夹有大量建筑垃圾，渗透性高，因此北侧区域止水效果要求非常高。

2.3 地质条件差

由地质勘察资料及本工程基坑概况可知，基坑开挖深度范围内存在④1层粉土夹粉砂、④2层粉砂。在同等施工条件下，在砂土层止水帷幕效果比黏性土及粉土差，而本工程开挖深度内砂层较厚，因此如何保证砂层的止水帷幕施工效果也是本工程的一个难点。

2.4 方案优化

为解决上述施工难点，项目部与设计院进行沟通，对原设计方案提出优化，采用CSM取代原三轴搅拌桩，既可以保护原场地围墙、克服砂层止水、保证进度，又可以减少对既有建筑物的影响。

3 工艺介绍及流程

CSM设备机型分为导杆式、悬吊式2种，目前成桩深度已达80 m。其原理是在导杆底端配置2个液压电动机驱动的铣轮，通过特制机架与凯氏导杆连接。当设备下钻成槽铣削土体时，注入膨润土泥浆和固化剂，强行搅拌土体。CSM设备不但可以施工单一的防渗墙，而且可以在槽段内插入H型钢，形成集挡土、止水于一体的墙体。本工程根据实际情况选用导杆式设备施工。CSM工艺流程如下：清场备料→放样接高→安装调试→开沟铺板→移机定位→喷气注浆铣削搅拌下沉→喷浆搅拌提升→成墙移机。

4 施工步骤

1）场地平整：施工前进行场地平整，对机械行走区域的路基进行处理，保证地基承载力满足施工要求。

2）测量放线：根据项目坐标基准点，按照设计图纸进行放样定位及高程引测工作，定位放线后做好测量技术复核单，提交监理进行复核验收签证，确认无误后进行搅拌桩施工。

3）开挖沟槽：根据水泥土搅拌墙中心线位置，用PC200挖机开挖槽沟，沟槽宽900 mm，深1.0～1.5 m（一般需开挖至素填土层），并清除地下障碍物。

4）桩机就位：在已开挖好的沟槽施工侧，拉定位红线、定出分幅点，做好标记。桩机就位后检查机械垂直度，墙体的垂直度偏差不得超过1/200。

5）定位复核：墙体定位后再进行定位复核，桩位偏差值应小于设计值。

6）搅拌和注浆：CSM墙体幅长为2 800 mm，宽为700 mm，搭接300 mm，

下沉速度为50～80 cm/min，提升速度为80～100 cm/min。

7）制备水泥浆液及浆液注入：CSM墙体采用P.O 42.5水泥，掺量20%，水泥搅拌土28 d的无侧限抗压强度≥0.5 MPa，水泥浆液的水灰比为1.5。

8）清洗、移位：一幅墙施工完成后，将搅拌机移至下一位置，重复上述步骤，施工下一幅墙。

5 施工效果

为了更直观地观察CSM的施工效果，项目部单独施工了4幅试验墙（图1），可以看出墙体比较均匀，整体性较好。

图1 试验墙成型墙体

根据相关规范及设计要求，选取了8幅CSM墙体进行了钻芯取样检测，可以看出芯样的完整度较高。取芯检测结果表明，CSM取芯样本的水泥土强度达到1 MPa，符合设计要求。项目部于施工过程中在基坑的内外侧埋设了孔隙水压力计进行监测