【摘要】随着上海城市建设的迅速发展，市中心的土地资源日渐紧张，地下空间的开发和利用成为行业内关注的焦点。而上海市地下环境复杂，不仅有软弱复杂的地质结构，同时轨道交通地铁线路也在地下横纵交错，施工过程中对周边环境的密切关注和保护要求也越来越高。本文以上海市徐汇区虹梅街道xh221-01地块为例，通过采用不同的施工参数进行三轴搅拌桩非原位试验桩的施工，并对土体变形进行监测，验证三轴搅拌桩施工过程中挤土的影响，便于更合理的确定施工参数，以满足三轴搅拌桩施工时对地铁区间隧道的保护要求。 【关键词】地下工程；地铁侧；三轴搅拌桩；深基坑
砂
1、工程概况
上海市徐汇区虹梅街道xh221-01地块建设项目位于徐汇区，东至桂林路，西至苍梧路，南至宜山路，北至钦江路。该地块南侧宜山路下有地铁九号线区间隧道穿过，东侧桂林路下为地铁十五号线桂林路站，区间隧道和车站离基坑较近，均在基坑开挖影响和地铁保护范围内。
地铁侧基坑围护采用地下连续墙结构。地下连续墙两侧采用三轴搅拌桩槽壁加固，内侧三轴
搅拌桩为φ850@600mm搭接250mm施工，外侧三轴搅拌桩为φ850@600mm套接一孔施工，桩长28米。地铁侧三轴搅拌桩采用P.042.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于20%，三轴搅拌桩水灰比为1.2。地铁侧基坑采用裙边满堂加固，加固形式为φ850@600三轴搅拌桩，搭接250mm，单桩水泥掺量不小于20%，加固至坑底以下5m，加固体以上土体采用低水泥掺量（单桩10%）对扰动土体进行补强。 verticalsync2、三轴搅拌桩非原位试验
2.1 试验目的
本工程邻近地铁9号线“漕河泾开发区站～桂林路站”区间隧道及地铁15号线桂林路站段，为了尽可能降低施工对地铁的影响，须进行三轴搅拌桩的非原位试验，通过试验了解三轴搅拌桩在实际施工过程中对邻近土体的影响，便于更合理的确定施工参数，以满足三轴搅拌桩施工时对地铁区间的保护要求。在满足设计施工参数要求的前提下，进一步优化施工参数，以减少三轴搅拌桩成桩施工的挤土影响。
2.2试桩布置及施工
根据场地条件及相关要求，本工程三轴搅拌桩试桩试验点位设置在临近地铁的基坑内，如图1所示。
图1 试桩点位布置示意图
测斜管
试桩采用2组三轴搅拌桩施工，水泥掺量20%，并在距离三轴搅拌桩试验桩一定位置处布设
土体测斜管及地面沉降观测点，测点数量及深度与三轴水泥土搅拌桩组数及桩长相对应，通过试验了解三轴水泥土搅拌桩在不同参数下对临近土体的影响，以验证三轴搅拌桩施工过程中挤土的影响。
施工前应由监测单位将测斜管布置到位。
根据试验数据，调整相应施工参数，并满足三轴水泥土搅拌桩施工对周边土体的挤压影响小于2mm(侧向位移、隆起及沉降均小于2mm)。施工应先外后内(先做近地铁侧，后做远离地铁侧)，并按照信息化施工及时调整和采取措施，减少施工挤土效应对地铁运营的影响。
2.3试桩施工参数
三轴搅拌桩 | 水灰比 | 施工速度 | 水泥掺量 伪随机数 |
地铁侧三轴搅拌桩1 | 1.2 | 下沉：0.3m/min 提升：0.5m/min | 通过试桩确定且单桩不小于20% |
地铁侧三轴搅拌桩2 | 储热式电暖器1.2 | 下沉：0.5m/min 提升：0.8m/min | 通过试桩确定且单桩不小于20% |
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计算书：
单桩方量为1.495*28=41.86m³，水泥用量为41.86*1.8*20%=15.07T，用水量为18.08T。
（1）当试桩施工取下沉0.3m/min，提升0.5m/min时，用时如下：
下沉搅拌时间：28/0.3=93min；提升喷浆时间：28/0.5=56min。注浆泵选用BW-250型，注浆流量154L/min，按每米注浆量820.82L/m记，则每立方水泥用量为373.1KG，单桩水泥掺量为20.73%＞20%，能满足试验要求。
（2）当试桩施工取下沉0.5m/min，提升0.8m/min时，用时如下：
下沉搅拌时间：28/0.5=56min；提升喷浆时间：28/0.8=35min。注浆泵选用BW-250型，注浆流量250L/min，按每米注浆量812.5L/m记，则每立方水泥用量为369.32KG，单桩水泥掺量为20.52%＞20%，能满足试验要求。
2.4试桩施工要求
（1）桩径为850mm，桩中心偏位不超过40mm；桩身垂直度控制为1/300。
（2）三轴水泥土搅拌桩采用P.042.5级的普通硅酸盐水泥。
（3）三轴水泥土搅拌桩所使用的水泥应过筛，制备好的浆液不得离析，注浆必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量、注浆总流量、下沉和提升时间以及泵送浆液的时间应有专人记录。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时；
（4）成桩28天后的无侧限抗压强度不小于0.8Mpa；
2.5试桩施工工艺
场地平整→测量放样→开挖沟槽，清障→桩机就位→定位复核→搅拌水泥浆液，送浆至桩机钻头→钻头下沉喷浆至桩底标高→钻头提升喷浆至桩顶标高→处理置换土，桩机撤出→试验完毕。
2.6试桩质量控制措施
（1）孔位误差小于40mm，桩中心偏位不得超过40mm；坑内加固桩身垂直度控制为1/200，槽壁加固桩身垂直度控制为1/300。
（2）严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制钻进提升及下沉速度。
（3）搅拌过程中密切注意翻浆情况，随时调整下沉、提升速度，并在桩底停留1min，提高搅拌桩底部的均匀性。
3、试验结论及施工参数确定
3.1试验结论
根据试桩试验的监测报告结果显示：
（1）第一次试桩试验，下沉速度采用0.3m/min，提升速度采用0.5m/min，累计位移最大值为1.6mm；
（2）第二次试桩试验，下沉速度采用0.5m/min，提升速度采用0.8m/min，累计位移最大值为2.8mm。
3.2施工参数确定
冶金石灰经过三轴搅拌桩非原位试验，以及对其施工过程中对应土体位移的跟踪监测，确定了地铁侧三轴搅拌桩施工的技术参数。
3.2.1 下沉速度和提升速度
根据试桩的监测报告结果，地铁侧三轴搅拌桩施工下沉速度采用0.3m/min，提升速度采用0.5m/min。
3.2.2 水泥掺量
通过试桩试验确定，单桩水泥掺量为20%。
3.2.3 水灰比
地铁侧槽壁加固及坑内加固的三轴搅拌桩水灰比为1.2，水泥采用P.042.5普通硅酸盐水泥。
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