JGJT199-2010型钢水泥土搅拌墙技术规程.pdf

'中华人民共和国行业标准型钢水泥土搅拌墙技术规程TechnicalspecificationforsoilmixedwallJGJ/T199-2010批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2010年10月1日中国建筑工业出版社2010北京 中华人民共和国行业标准型钢水泥土搅拌墙技术规程TechnicalspecificationforsoilmixedwallJGJ/T199-2010*中国建筑工业出版社出版、发行(北京西郊百万庄)各地新华书店、建筑书店经销北京红光制版公司制版北京同文印刷有限责任公司印刷"非开本850X1168毫米1/32印张2%字数68千字2口10年4月第一版2010年4月第一次印刷定价12.00元统一书号15112•17839版权所有翻印必究如有印装质量问题，可寄本社退换(邮政编码100037)本社网址:http://www.cabp.co皿cn网上书店:http://www.china-building.com.cn 中华人民共和国住房和城乡建设部公告第514号关于发布行业标准《型钢水泥土搅拌墙技术规程》的公告现批准《型钢水泥土搅拌墙技术规程》为行业标准，编号为JGJ/T199-2010，自2010年10月1日起实施。本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版杜出版发行。www.bzfxw.com中华人民共和国住房和城乡建设部2010年3月15日3 前根据住房和城乡建设部《关于印发(2008年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批))的通知>>(建标[2008J102号)的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程主要技术内容是1.总则2.术语和符号3.基本规定4.设计5.施工6.质量检查与验收;以及相关附录。本规程由住房和城乡建设部负责管理，由上海现代建筑设计(集团)有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中，如有意见或建议请寄送上海现代建筑设计(集团)有限公司(地址:上海市石门二路258号;邮编200041)。本规程主编单位z上海现代建筑设计(集团〉有限公司www.bzfxw.com断江环宇建设集团有限公司本规程参编单位:中国建筑科学研究院华东建筑设计研究院有限公司天津大学同济大学建筑设计研究院上海万康机械施工有限公司绍兴市星宇地基基础有限公司上海广大基础工程有限公司上海强劲基础工程有限公司上海申元岩土工程有限公司本规程主要起草人员:高承勇王卫东桂业琅刘文革梁志荣陈绍炳钱力航周国勇宋青君朱玉明郑刚贾坚陈凡朱其良吴国明宋伟民4 翁其平刘畅刘传平刘陕南章兆雄况健李忠诚丁良浩谢小林金喜金伟光邸国恩陈荣斌胡晓虎童宏伟本规程主要审查人员:叶可明宋二祥袁内镇王建华周国钩吴永红李耀良林靖周杜鑫章雇远www.bzfxw.com5 目次1总则-2术语和符号….........••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••22.1术语……….................................................……..............…..................…….22.2符号…..............................................................................................…....,............….23基本规定................……………………………………………….44设计·4.1一般规定….......................................................................................................…..54.2设计计算..............…..……….........••••••••••••••••••••••••••••••74.3构造…................................................................……................…..….........95施工iII..-111...........................…................................................…......................125.1施工设备..................................................……............................................….125.2施工准备www.bzfxw.com………..................................…....................…......7j,......……..125.3水呢土搅拌桩施工................................…..............……..................…….135.4型钢的插入与回收................................................……................….......155.5环境保护………..................................................…….................156质量检查与验收................…...........................................176.1一般规定…..............……....................................…............……........176.2检查与验收…..............……...............…...............................17附录A型钢水泥土搅拌墙施工记录表...........................21附录BH型钢检查记录表................…..................…................…........22附录C型钢水泥土搅拌墙施工验收记录表................................…..23本规程用词说明................…..................…........................................................….24引用标准名录............................................................25附z条文说明.""..""........................…..................................276 Contents1GeneralProvisions…........…........,.......……….........….12TermsandSymbols.........•••••••••........….................………22.1Te口丑S………………......,.......………………………….22.2Symbols…………….....………………………………….23BasicRequirements.........................….............…….44DesignMethodandConformation.......…….................54.1GeneralRequirements……………….....………………….54.2DesignMethod………………………………………………74.3Confo口nation………………………………………………95Construction.......….........…….......….........…..........125.1ConstructionEquipment……………………………....,.….125.2www.bzfxw.comConstructionPreparation……………………………....,.….125.3lnstallationofSoil-cementMixedPile…….....…………….135.4InstallationofH-shapedSteel且ndltsReuse.....…………….155.5EnvironmentProtection……………………………………156InspectionandAcceptanceofQuality........................176.1GeneralRequirements………………………………………176.2InspectionandAcceptance…………………………………17AppendixAConstructionRecordofSoilMixedWallConstruction.............................…….21AppendixBSupervisionRecordofH-shapedSteel….22AppendixCSupervisionRecordofSoilMixedWallConstruction..............................……23ExplanationofWordinginThisSpecification…........…….24ListofQuotedStandards......................................…….25Addition:ExplanationofProvisions......................……..277 1总则1.O.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。1.O.2本规程适用于填土、搬泥质土、韩性土、粉土、砂性土、饱和黄土等地层建筑物(构筑物)和市政工程基坑支护中型钢水把土搅拌墙的设计、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元工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。1.O.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。1.O.4本规程规定了型钢水泥土搅拌墙的设计、施工和质量检查与验收的基本技术要求。当本规程与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。1.O.5型钢水泥土搅拌墙的设计、施工及质量检查与验收除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。1 2术语和符号2.1术语2.1.1基坑支护retainingandprotectingforexcavation为保证地下主体结构施工和基坑及周边环境的安全，对基坑采取的临时性支挡、加固与地下水控制等措施。2.1.2型钢水泥土搅拌墙soilmixedwall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截水结构。2.1.3三轴水泥土搅拌桩soil-cementpilemixedbythreeshafts以水泥作为固化主剂，通过三轴搅拌机将固化剂和地基土强制搅拌，使地基土硬化成具有连续性、抗渗性和一定强度的桩体。2.1.4截水帷幕waterproofcurtain用于阻隔或减少地下水通过基坑侧壁与基底流入基坑而设置的幕墙状坚向截水体。2.1.5套接一孔法施工mixingwithoneshaftoverlap在三轴水呢土搅拌桩施工中，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。2.1.6减摩材料frictionreducingagent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口2.1.7外加剂admixture为改善水泥土搅拌桩水泥土的性能或保证施工质量，在水把浆班中掺加的化学物质。国可2.2符2.2.1抗力和材料性能2 f一一型钢的抗弯强度设计值;L一一型钢的抗剪强度设计值;r一一水泥土抗剪强度设计值;Lck一一水泥土抗剪强度标准值。2.2.2作用和作用效应Mk一一作用于型钢水泥土搅拌墙的弯矩标准值;Vk一一作用于型钢水泥土搅拌墙的剪力标准值;V1k一一作用于型钢与水泥土之间单位深度范围内的错动剪力标准值;V2k一一作用于水泥土墙最薄弱截面处单位深度范围内的剪力标准值;qk一一作用于型钢水泥土搅拌墙的计算截面处的侧压力强度标准值;τ1一一作用于型钢与水泥土之间的错动剪应力设计值;τ2一一作用于水泥土墙最薄弱截面处的局部剪应力设计值。2.2.3几何参数b一一相邻搅拌桩中心间距ED一一搅拌桩设计直径;de1一一型钢翼缘处水泥土墙体的有效厚度;de2一一水泥土最薄弱截面处墙体的有效厚度;I一一型钢沿弯矩作用方向的毛截面惯性矩;Ll一一相邻型钢翼缘之间的净距;L2一一水泥土相邻最薄弱截面的净距;S型钢计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积姐;tw型钢腹板厚度;W型钢沿弯矩作用方向的截面模量。2.2.4计算系数YO~一支护结构重要性系数。3 3基本规定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))JGJ120的有关规定。3.0.2型钢水呢土搅拌墙的水泥土搅拌桩所用水泥宜采用普通硅酸盐水呢。内插型钢可采用焊接型钢或轧制型钢。3.0.3型钢水泥土搅拌墙施工前应掌握施工区域的地质资料，查明周边环境、不良地质现象及地下障碍物，并应编制施工组织设计。3.O.4型钢水泥土搅拌墙应分阶段进行质量检验，检验程序和组织应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300的有关规定;质量检验标准除应符合本规程有关规定外，尚应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范>>GB50202的有关规定。3.0.5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，应对支护结构和周边环境进行监测。监测要求应符合现行国家标准《建筑基坑工程监测技术规范>>GB50497的有关规定。4 4设计4.1一般规定4.1.1型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥士搅拌桩的直径宜采用650mm、850mm、1000mm;内插的塑铜直采用H型钢口4.1.2型钢水泥土搅拌墙的选塑应根据基坑开挖探度、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。4.1.3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F主体结构分层施工与换撑等施工期的各种工况。4.1.4型钢水泥土搅拌墙的叶算变形窑许值应根据周边环境条件和墓坑开挖深度综合确定。4.1.5型钢水泥土搅拌墙中的三轴水把土搅拌桩和型钢应持合下列要求:1搅拌桩28d龄期元侧限抗压强度不应小于设计要求且不宜小于O.5MPaoz水泥宜采用强度等级不低于p.042.5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，井宜符合表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面面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。3在填士、据呢质土等特别软弱的土中以及在较硬的砂性土、在l、砾士中，钻进速度较慢时，水呢用量宜适当提高。5 表4.1.5三轴水泥土搅拌桩材料用量和水灰比单位被搅拌土体中的材料用量土质条件水灰比水呢(kg/m:l)膨润土(kg/m3)秸性土二注360。~51.5~2.0砂性士二三3255~101.5~2.0砂砾土二"-"2905~151.2~2.04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。4.1.6型钢水泥土搅拌墙中的三轴水泥土搅拌桩可作为截*帷幕，搅拌桩应采用套接一孔法施工。其抗穆性能应满足墙体自防惨要求，在砂性土中搅拌桩施工直外加膨润土。4.1.7型钢水泥土搅拌墙中型钢的问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。军自延莲挺军ZPElblblblbl(a)密插型(b)插二跳→型。)插-跳→型图4.1.7内插型钢布置形式6 4.2设计计算4.2.1型钢水泥土搅拌墙支护结构的计算与验算应包括下列内容:1内力和变形计算;2整体稳定性验算;3抗倾覆稳定性验算;4坑底抗隆起稳定"性验算;5抗渗流稳定性验算;6基坑外土体变形估算。4.2.2型钢水泥土搅拌墙的墙体计算抗弯刚度，只应计算内插型钢的截面刚度。在进行支护结构内力和变形计算以及基坑抗隆起、抗倾疆、整体稳定性等各项稳定性分析时，支护结构的深度应取型钢的插人深度，不应计人型钢端部以下水把土搅拌桩的作用。4.2.3水泥土搅拌桩的人土深度，除应满足型钢的插入要求之外，尚应满足基坑抗渗流稳定性的要求。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:1.25YoMk___r一一一一一」Wζf(4.2.4-1)~J式中zγ。一一支护结构重要性系数，按照现行行业标准《建筑基坑支护技术规程))JGJ120取值;Mk一一作用于型钢水泥土搅拌墙的弯矩标准值CN•mmW一一型钢沿弯矩作用方向的截面模量Cmm3);f一一型钢的抗弯强度设计值CN/mm勺。2作用于型钢水泥土搅拌墙的剪力全部由型钢京担，并应 符合下式规定:l.25YoVkSIt;KζL(4.2.4-2)式中:Vk作用于型钢水泥土搅拌墙的剪力标准值(N);S型钢计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积姐Cmm3);I型钢沿弯矩作用方向的毛截面惯性矩Cmm4);tw型钢腹板厚度(mm);L一一型钢的抗剪强度设计值(N/mm2)04.2.5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:(a)型钢与水泥土间错动受剪承载力验算图(b)水泥土最薄弱截面局部受剪承载力验算图图4.2.5搅拌桩局部受剪承载力计算示意1型钢与水泥土之间的错动受剪承载力[图4.2.5Ca)J应按下列公式进行计算zT}:::;:三r(4.2.5-1)8 1.25YoV,k(4.2.5-2)<1dnl主V1k=qkLl/2(4.2.5-3)r一>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，错开距离不直小于1m，且型钢接头距离基坑底面不宜小于2ma4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惨要求较高时，宜增加型钢插入密度。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。4.3.4型钢水呢士搅拌墙的顶部应设置封闭的钢筋1昆凝土冠梁。10 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350mmo2内插型钢应锚人冠梁，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500mm.型钢与冠梁间的隔离材料应采用不易压缩的材料。3冠嚣的箍筋宜采用四肢箍，直径不宜小于8mm.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。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z1型钢水泥土搅拌墙可采用型钢(或组合型钢)腰梁或钢筋棍凝土腰梁，并结合铜管支撑、型钢(或组合型钢)支撑、钢筋棍凝土支撑等内支撑体系或锚杆体系设置。www.bzfxw.com2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f昆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?昆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模块或高强度等级细石?昆凝土填实。4.3.6当采用竖向斜撑并需支撑在型钢水泥土搅拌墙冠架上时，应在内插型钢与冠梁之间设置竖向抗剪构件。4.3.7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撞。4.3.8型钢水泥土搅拌墙与其他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。11 5施工5.1施工设备5.1.1三轴水泥土搅拌桩施工应根据地质条件和周边环境条件、成桩深度、桩径等选用不同形式和不同功率的三轴搅拌机，与其配套的桩架性能参数应与搅拌机的成桩深度相匹配，钻杆及搅拌叶片构造应满足在成桩过程中水泥和土能充分搅拌的要求。5.1.2三轴搅拌桩机应符合以下规定:1搅拌驱动电机应具有工作电流显示功能;2应具有桩架垂直度调整功能;3主卷扬机应具有元级调速功能;4采用电机驱动的主卷揭机应有电机工作电流显示，采用被压驱动的主卷扬机应有油压显示;www.bzfxw.com5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，其额定工作压力不直小于2.5MPa，并应配置计量装置。5.2施工准备5.2.1基坑工程实施前，应掌握工程的性质与用途、规模、工期、安全与环境保护要求等情况，并应结合调查得到的施工条件、地质状况及周围环境条件等因素编制施工组织设计。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)必须详细调查。12 5.2.3施工现场应先进行场地平整，清除搅拌桩施工区域的表层硬物和地下障碍物，遇明琪、暗塘或低洼地等不良地质条件时应抽水、;青龄、国填素土并分层旁实。现场道路的承载能力应满足桩机和起重机平稳行走的要求。5.2.4水据土搅拌桩施工前，应按照搅拌桩桩位布置图进行测量放样井复核验收。根据确定的施工顺序，安排型钢、配套机具、水泥等物资的放置位置。5.2.5根据型钢水呢士搅拌墙的轴线开挖导向向，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。5.2.6若采用现浇的钢筋、随凝土导墙，导墙直筑于密实的土层上，并高出地面100mm，导墙净距应比水把土搅拌桩设计直径宽40mm~60mm。5.2.7搅拌桩机和供浆系统应预先组装、调试，在试运转正常后方可开始水泥土搅拌桩施工。5.2.8www.bzfxw.com施工前应通过成桩试验确定搅拌下沉和提升速度、水泥浆被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巳当地下水有侵蚀性时，宜通过试验选用合适的水泥。5.2.9型钢定位导向架和坚向定位的悬挂构件应根据内插型钢的规格尺寸制作。5.3水泥土撞拌桩施工5.3.1水把土搅拌桩施工时桩机就位应对中，平面允许偏差应为士20mm，立柱导向架的垂直度不应大于1/250。5.3.2搅拌下沉速度宜控制在O.5m/min~lm/min，提升速度宜控制在1m/min~2m/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把土搅拌桩的成桩质量。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13 的先行钻孔套打方式施工。5.3.4浆掖泵送量应与搅拌下沉或提升速度相匹配，保证搅拌桩中水把捧量的均匀性o5.3.5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2m~3m范围内上下重复喷浆搅拌→抗。5.3.6水把浆被应按设计配比和拌浆机操作规定拌制，并应通过滤网倒人具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池，采取防止浆液离析的措施。在水把浆攘的配比中可根据实际情况加入相应的外加剂，各种外加剂的用量均宜通过配比试验及成桩试验确定。5.3.7三轴水泥土搅拌桩胞工过程中，应严格控制水泥用量，宜采用流量计进行计量。因搁置时间过长产生初凝的浆液，应作为废浆处理，严禁使用。5.3.8施工时如因故停浆，应在恢复喷浆前，将搅拌机头提升或下沉O.5m后再喷浆搅拌施工。5.3.9www.bzfxw.com水泥土搅拌桩搭接施工的间隔时间不宜大于24h，当超过24h时，搭接施工时应放慢搅拌速度。若无法搭接或搭接不良，应作为冷缝记录在案，并应经设计单位认可后，在搭接处采取补救措施。5.3.10采用兰轴水泥土搅拌桩进行土体加固时，在加固深度范围以上的土层被扰动区应采用低掺量水泥回掺加固。5.3.11若长时间停止施工，应对压浆管道及设备进行清洗。5.3.12搅拌机头的直径不应小于搅拌桩的设计直径。水泥土搅拌桩施工过程中，搅拌机头磨损量不应大于10mmo5.3.13搅拌桩施工时可采用在螺旋叶片上开孔、器加外加剂或其他辅助措施，以避免带土附着在钻头叶片上。5.3.14型钢水泥土搅拌墙施工过程中应按本规程附录A填写每组桩成桩记录表及相应的报表。14 5.4型钢的插入与回收5.4.1型钢宜在搅拌桩施工结束后30min内插入，插入前应检查其平整度和接头焊锺质量。5.4.2型钢的插入必须采用牢固的定位导向架，在插入过程中应采取措施保证型钢垂直度。型钢插入到位后应用悬挂构件控制型钢顶标高，并与已插好的型钢牢固连接。5.4.3型钢直依靠自重插入，当型钢插入有困难时可采用辅助措施下沉E严禁采用多次重复起吊型钢井松钩下落的插入方法。5.4.4拟拔出回收的型钢，插入前应先在干燥条件下除锈，再在其表团涂刷减摩材料。完成涂刷后的型钢，在搬运过程中应防止碰撞和强力擦挤。戚摩材料如有脱落、开裂等现象应及时{彦补。5.4.5型钢拔除前水呢土搅拌墙与主体结构地下室外墙之间的空隙必须回填密实。在拆除支撑和腰架时应将残留在型钢表面的腰梁限位或支撑抗剪构件、电焊癌等清除干净。型钢起拔宜采用www.bzfxw.com专用眼压起拔机。5.5环境保护5.5.1型钢水把土搅拌墙施工前，应掌握下列周边环境资料z1邻近建筑物(构筑物〉的结构、基础形式及现状;2被保护建筑物(构筑物)的保护要求;3邻近管钱的位置、类型、材质、使用状况及保护要求。5.5.2对环境保护要求高的基坑工程，宜选择挤土量小的搅拌机头，井应通过试成桩及其监测结果调整施工参数。当邻近保护对象时，搅拌下抚速度宜控制在O.5m/min-O.8m/min.提升速度宜控制在lm/min内;喷搜压力不宜大于O.8MPa。5.5.3施工中产生的水泥土浆，可集积在导向询内或现场临时设置的向槽内，待自然固结后方可外运。5.5.4周边环境条件复杂、支护要求高的基坑工程，型钢不宜15 回收o5.5.5对需回收型钢的工程，型钢拨出后留下的主隙应及时注浆填充，并应编制包括浆液配比、注浆工艺、拔除顺序等内容的专项方案。5.5.6在整个施士过程中，应对周边环境及基坑支护体系进行监测。www.bzfxw.com16 6质量检查与验收6.1-般规定6.1.1型钢水呢土搅拌墙的质量检查与验收应分为施工期间过程控制、成墙质量验收和基坑开挖期检查三个阶段。6.1.2型钢水泥土搅拌墙施工期间过程控制的内容应包括:验证施工机械性能，材料质量，检查搅拌桩和型钢的定位、长度、标高、垂直度，搅拌桩的水灰比、水泥掺量，搅拌下沉与提升速度，浆液的泵压、泵送量与喷浆均匀度，水呢土试样的制作，外加剂掺量，搅拌桩施工间歇时间及型钢的规格，拼接焊缝质量等。6.1.3在型钢水泥土搅拌墙的戚墙质量验收时，主要应检查搅拌桩体的强度和搭接状况、型钢的位置偏差等。www.bzfxw.com6.1.4基坑开挖期间应检查开挖面墙体的质量，腰梁和型钢的密贴状况以及渗肃水情况等。6.1.S采用型钢水泥土搅拌墙作为支护结构的基坑工程，其支撑(或锚杆)系统、土方开挖等分项工程的质量验收应按国家现行标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范>>GB50202和《建筑基坑支护技术规程))JGJ120等有关规定执行。6.2幢查与验收6.2.1浆攘拌制选用的水泥、外加剂等原材料的检验项目及技术指标应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。检查数量:按批检查。检验方法z查产品合格证及复试报告。6.2.2浆被水灰比、水呢掺量应符合设计和施工工艺要求，浆被不得离析。17 检查数量:按台班检查，每台班不应少于3次。检验方法:浆液水灰比应用比重计抽查;水泥掺量应用计量装置检查。6.2.3焊接H型钢焊缝质量应符合设计要求和现行行业标准《焊接H型钢>>YB3301和《建筑钢结构焊接技术规程))JGJ81的有关规定。H型钢的允许偏差应符合表6.2.3的规定，检查记录时可采用本规程附录B的样式进行填写。表6.2.3H型铜允许偏差允许偏差序号检查项目检查数量检查方法(mm)I截面高度士5.0每根用钢尺量2截面宽度士3.0每根用钢尺量3腹板厚度一1.0每根用游标卡尺量4翼缘板厚度-1.0每根用游标卡尺量5www.bzfxw.com型钢长度土50每根』用钢尺量6型钢挠度L!500每根用钢尺量注:表中L为型钢长度。6.2.4水泥土搅拌桩施工前，当缺少类似土性的水泥土强度数据或需通过调节水泥用量、水灰比以及外加剂的种类和数量以满足水泥土强度设计要求时，应进行水泥土强度室内配比试验，测定水泥土28d无侧限抗压强度。试验用的土样，应取自水泥土搅拌桩所在深度范围内的土层。当土层分层特征明显、土性差异较大时，宜分别配置水泥土试样。6.2.5基坑开挖前应检验水泥土搅拌桩的桩身强度，强度指标应符合设计要求。水泥土搅拌桩的桩身强度宜采用浆液试块强度试验确定，也可以采用钻取桩芯强度试验确定。桩身强度检测方法应符合下列规定:18 1浆液试块强度试验应取刚搅拌完成而尚未凝固的水把土搅拌桩浆液制作试块，每台班应抽检l根桩，每根桩不应少于2个取样点，每个取样点应制作3件试块。取样点应设置在基坑坑底以上1m范围内和坑底以上最软弱土层处的搅拌桩内。试块应及时密封水下养护28d后进行无侧限抗压强度试验。2钻取桩芯强度试验应采用地质钻机井选择可靠的取芯钻具，钻取搅拌桩施工后28d龄期的水把土芯样，钻取的芯样应立即密封井及时进行无侧限抗压强度试验。拙检数量不应少于总桩数的2%.且不得少于3根。每根桩的取芯数量不宜少于5组，每组不宜少于3件试块。芯样应在全桩长范围内连续钻取的桩芯上选取，取样点应取沿桩长不同深度和不同土层处的5点，且在基坑坑底附近应设取样点。钻取桩芯得到的试块强度，宜根据钻取桩芯过程中芯样的情况，乘以1.2~1.3的系数已钻孔取芯完成后的空隙应注浆填充。3www.bzfxw.com当能够建立静力触探、标准贯人或动力触探等原位测试结果与浆液试块强度试验或钻取桩芯强度试验结果的对应关系时，也可采用原位试验检验桩身强度。6.2.6水泥土搅拌桩成桩质量检验标准应符合表6.2.6的规定。表6.2.6水泪土撞拌桩成桩屈量检验标准序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检查方法1桩底标高+50mm每根测钻忏长度2桂位偏差50mm每根用钢尺量3桩径土10mm每根用钢尺量钻头4施工间歇<24h每根查施工记录6.2.7型钢插入允许偏差应符合表6.2.7的规定。19 表6.2.7型钢插入允许偏差序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检查方法1型钢顶标高士50mm每根水准仪测量50mm(平行于基坑边线〉每根用钢尺量2型钢平面位置10mm(垂直于基坑边线)每根用钢尺量3形心转角30每根量角器测量6.2.8型钢水泥土搅拌墙验收的抽检数量不宜少于总桩数的5%，记录表样式可采用本规程附录C。www.bzfxw.com20 附录A型钢水泥土搅拌墙施工记录表表A型钢水据土擅拌墙施工记录表编号z搅拌桩直径工程名称分项工程钻机型号(m)水泥强度等场地地面施工单位外加剂名称级及批号标高(m)搅拌下搅拌提备注工作时间H型钢插H型钢沉喷浆升喷浆设计水泥水泥桩位试样水灰序号桩长用量浆量顶标编号(m)开始结束合计时间深度时间深度www.bzfxw.com(kg/m编号比长度开始结束3)(m3)商时间时间(min)(min)I(m)>GB50202《建筑工程施工质量验收统一标准))GB50300《建筑基坑工程监测技术规高))GB50497《热车LH型钢和部分T型钢))GB/T11263《建筑钢结构焊接技术规程))JGJ81《建筑基坑支护技术规程))JGJ120《焊接H型钢))YB3301www.bzfxw.com25 www.bzfxw.com 中华人民共和国行业标准型钢水泥土搅拌墙技术规程JGJ/T199-2010条文说明www.bzfxw.com 制订说明《型钢水泥土搅拌墙技术规程))JGJ/T199-2010，经住房和城乡建设部2010年3月15日以第514号公告批准、发布。本规程制订过程中，编制组对国内型钢水把土搅拌墙技术进行了调查，全面总结了已有的工程经验，开展了室内模型试验和现场试验。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，((型钢水泥土搅拌墙技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文说明规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规程正文同等的法律敬力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。www.bzfxw.com28 目次1总则....•.....•••••........…...........................................303基本规定.........….........…..........................................324设计...................……........….................................354.1一般规定•••.....................................……...........354.2设计计算.........................................………........394.3构造…..............…...........................…….......….415施工……………………………………………………………u5.1施工设备........……...........................……...........475.2施工准备........….........….................….........…..495.3水泥士搅拌桩施工...............................…..........…..525.4型钢的插入与回收….................…........…..............555.5www.bzfxw.com环境保护…............•••••..•••••••..••••••••..............…..566质量检查与验收.................…..........................•••....•576.1一般规定........…................................…...........576.2检查与验收........….....•......•...........…·…...............5729 1总则1.0.1型钢水把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)结合中国实际泊化吸收、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f尼土搅拌墙的设计、施工水平参差不齐，有些甚至影响了基坑的安全。为使型钢水把土搅拌墙技术的设计、施工和检验规范化，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。1.0.2本条规定明确了规程的适用范围，型钢水把土搅拌墙一般适用于填土、挂号扼质土、带性土、粉士、砂性土、www.bzfxw.comh饱和黄土等地层。对于杂填土地层，随工前需清除地下障碍物;对于粗砂、砂砾等粗粒砂性土地层，应注意有元明显的流动地下水，以防止固化剂尚未硬化时流失而影响工程质量。在无工程经验及特殊地层地区，必领通过现场试验确定型钢水泥土搅拌墙的适用性。世泥、泥炭土、有机质士、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，因此，1Jí!通过现场试验确定型钢水泥土搅拌墙的可行性和适用性;对植陷性土、i!土、膳胀土、盐渍士等特妹土，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，井通过现场试验确定型钢水泥土搅拌墙的适用性后，方可按本规程的相关内容进行设计与施工。作为截水帷幕和士体加固的兰轴水泥土搅拌桩的施工和质量30 检查与验收，可参照执行本规程的相关规定。1.O.3型钢水泥土搅拌墙仅为基坑工程中的一个分项，其设计、施工和质量检查与验收应纳入整个基坑工程的范畴中，必须与基坑工程的其他分项(包括地基加固、基坑降水、支护体系和土方开挖等)相结合，并结合工程地方经验，综合考虑工程地质条件、水文地质条件、主体结构与基坑情况、周边环境条件与要求、工程造价等因素，切实做到精心设计、精心施工，确保基坑工程和主体结构的施工安全，满足周边环境保护的要求。www.bzfxw.com31 3基本规定3.0.1型钢水泥土搅拌墙是以内插型钢作为主要受力构件，三轴水泥土搅拌桩作为截水帷幕的复合挡土截水结构，套接一孔法(图1)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。图1套接一孔法示意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www.bzfxw.com推广应用，在我国应用型钢水泥土搅拌墙作为主主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。本规程编制过程中进行了广泛的调研，收集了全国各地共46项型钢水泥土搅拌墙应用案例。工程案例涉及上海、浙江、江苏、天津、北京、福建、武汉等省市，所在地区的土质条件多种多样。从案例反映的情况来看，型钢水泥土搅拌墙技术在我国的应用范围越来越广，适用于填土、搬泥质土、黠性土、粉土、砂性土、饱和黄土等地层。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，井有地区经验时也可以采用。型钢水泥土搅拌墙作为基坑支护结构是基坑支挡"结构的一部分，应遵照现行行业标准《建筑基坑支护技术规程>>JGJ120中规定，采用弹性支点法进行支护结构受力与变形计算(图2)，32 h1.固2板式支护体系弹性支点法计算示意N.一按荷载标准组合计算的轴向拉力值或轴向压力值FPoi土对挡土构件的分布反力Eeak.i主动土压力强度标准值并进行稳定性计算。本规程编制期间先后收集到的46项全国范围内的工程实例，挑选出18个有现场变形实测数据且土层资料较为完整的工程，采用《建筑基坑支护技术规程))JGJ120中关于支护结构的计算模式与计算方法进行了复算工作。变形计算值与实测值的比较结果(圄3)表明二者总体上较为吻合。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呢土搅拌墙支护结构是适用的。3.0.2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，若在工程中采用其他品种的水泥，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，也有工程中果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，33 ω50咽刻却M{EE)坦麓悻10iO203040到ω计算值(mm)固3变形计算值与实测值比较(18个工程〉井满足各种工况下型钢受力、变形计算和相关规范的要求。3.O.4型钢水把土搅拌墙是在地面进行施工，在基坑开挖过程中发挥受力和截水作用的支护结构，因此加强施工过程中的质量控制以及开挖前的质量检查与验收工作是必要的。3.0.5基坑工程应进行全过程的监测，型钢水泥土搅拌墙与其他支护结构的监测要求基本相同，不同点在于当内插型钢需要拔除时，支护结构和周边环境的监测工作应一直持续到型钢拔除且土体空院处理完毕后。34 4设计4.1一般规定4.1.1型钢水泥土搅拌墙技术从日本引进，日本常用的三轴水泥土搅拌桩设备有550和850两个系列，其中550系列中水呢土搅拌桩直径有550mm、600mm、650mm三种，850系列中有850mm和900mm两种，每种直径对应相应的水泥士搅拌桩施工设备。国内引进的机械设备多为直径650mm和850mm两种，经过改进，还有施工直径达到1000mm的国产化机械设备，目前国内工程中大量应用的多为650mm、850mm和1000mm三种。4.1.2型钢水泥土搅拌墙的适用开挖深度与支护结构变形控制要求、场地土质条件、搅拌桩直径、内插型钢密度以及水泥土强度等因素有关。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，以取得最大的经济敖益。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，通过增加插人型钢的密度、增加基坑内支撑的设置和增加其他加固措施等来弥补。型钢水泥土搅拌墙是挡土和截水复合支护结构。基坑开挖过程中如发生较大侧向变形，可能会导致水泥土搅拌桩开裂，不仅影响其截水效果，甚至会削弱水泥土抗剪能力，给基坑工程带来安全隐患。出于基坑工程的质量和安全性的考虑，型钢水把士搅拌墙的适用探度宜结合支护结构的稳定性、承载能力和变形控制要求结合确定。上海地区土质软弱，浅层以黠性土为主。根据近几年完成的35 众多工程实例，在建筑基坑常规支撑设置下，搅拌桩直径为650mm的型钢水泥土搅拌墙适用于开挖深度不大于3.0m的基坑;搅拌桩直径为850mm的型钢水呢土搅拌墙适用于开挖深度不大于11.Om的基坑F搅拌桩直径为1000mm的型钢水泥土搅拌墙适用于开挖深度不大于13.0m的基坑。但在市政基坑中，也有通过增加支撑道数，而加大开挖深度的例子。另外，在收集到的各地工程案例中，型钢水泥土搅拌墙结合锚杆体系的工程案例相对很少，设计人员在相关的构造和适用性方面应注重地方经验的积累，综合比较后采用。4.1.3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。4.1.4墓坑支护结构都应根据基坑周围环境保护要求确定变形控制指标，型钢水泥土搅拌墙的变形控制还应满足内插型钢拔除回收等的要求。基坑开挖过程中应避免发生较大变形造成水泥土开裂，影响其截水效果以及对水泥土抗剪能力的削弱飞4.1.5型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥土搅拌桩和内插型钢都应根据设计要求和工艺特点确定相应的材料及其合理用量。1水泥土搅拌桩的桩身强度三轴水泥土搅拌桩的强度是工程中矛盾比较集中的问题。实际应用中往往出现这样的问题:设计要求高，需要达到1.OMPa，现场施工难以达到，而且采用不同方法进行强度检验时得出的结果往往差异较大，但工程实践中也出现过部分低于设计强度要求的基坑工程也可以顺利实施，没有产生水泥土的局部剪切破坏。针对这个问题，本规程编制组从多方面对三轴水把土搅拌桩的强度问题进行了研究。从设计角度，型钢水把士搅拌墙应进行素水泥土段的错动受剪承载力租薄弱面局部受剪承载力计算，通过对本规程编制过程中收集到的46项工程实例进行计算，得到了水泥土的受剪承载36 力要求;根据水呢土的抗压强度和抗剪强度的换算关系，可以得出水泥土的最小抗压强度指标;经过三维有限元分析复棋，得出在开挖深度10m左右的基坑工程中，水呢土搅拌桩的桩身强度不宜低于O.5MPa。从施工角度，本规程编制组分别在上海、苏州、武汉、宁波、天津等地进行了三轴水泥士搅拌桩的现场试验，采用常规的施工工艺和参数分别单独打设了5根连续套接的三轴水泥土搅拌桩，对不同龄期三轴水把土搅拌桩进行不同方法的强度检测，得到实测强度的第一手资料。从检测角度，在上述试验场地，分别采用室内试验、原位试验、浆琅试块强度试验、钻取桩芯强度试验等方法分别对7d、14d和28d的三轴水呢土搅拌桩进行了桩身强度检测。经过分析与判断，5个试验工程的水呢土搅拌桩28d取芯强度值都在O.40MPa以上，考虑取芯过程中对芯样的损伤，对取芯试块强度乘以系数1.2~1.3(平均1.25)作为水呢土搅拌桩的强度，则三轴水泥土搅拌桩的最低强度指标也基本上在O.5MPa左右。因此，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O.5MPao在实际工程设计中，特别是在基坑开挖深度较深、土层较为软弱的情况下，设计人员应根据土层条件、开挖深度和型钢间距进行素水泥土段的受剪承载力计算，依据设计计苦的结果提出具体的水呢土搅拌桩的强度要求。2水把土搅拌桩采用的水把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缸，其28d龄期的抗压强度达到61.OMPa，基本上接近我国P62.5级硅酸盐水泥的强度要求。我国的工程实践中三轴水呢土搅拌桩施工多采用p.042.5级普通硅酸盐水泥。当土层软弱、开挖较深或对三轴水~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呢。3水呢土搅拌桩中的水把用量、水灰比控制和膨润士37 三轴水把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。对于不同的士层条件，三轴水把土搅拌桩的水泥用量和水灰比控制都不尽相同。编制组结合日本成熟的经验综合考虑国内的主要土层条件、施工水平和施工现状，提出了具有普遍意义的水泥用量和水灰比控制指标。水泥用量宜根据不同的士质条件、施工效率及型钢的插入结合确定，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，世呢质甜土的加国强度明显低于砂性土。目前，国内以带性土为主的地区，三轴水呢土搅拌桩多采用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360峙。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。当水泥浆液注人量过多时，由于水呢土搅拌桩中的含水量增多，反而会降低强度和防水性能。水呢浆应根据地质条件、施工条件不同确定合适的配合比。水呢浆攘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以及黠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。膨润士的加入可以改善水泥浆液的黠稠度，有助于提高水把土搅拌桩的搅拌均匀性，增强成桩后的桩体抗渗透性能。由于我国幅员辽阔，各个地区施工水平和施工机械能力存在差异，实际应用中各项材料用量还需要根据实际情况进行适当的调整，井积累地区经验，确定合理、适用、可行的控制指标。4水呢用量的计算i轴水呢土搅拌桩单幅桩由3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3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，后结单幅桩的被搅拌土体体相应为2个圆形截面面积与探度的乘积，圆形相互搭接的部分应重复计算。38 4.1.6三抽水泥土搅拌桩除作为型钢水泥土搅拌墙的一部分外，也可以单独用作与其他支护结构结合的截水帷幕、水利工程中永久性截水帷幕以及地基加固等，其设计要求应分别遵照相应规范的规定，一般情况下渗透系数宜达到1X10一7cm/S.一般情况下基坑工程中不进行截水帷幕掺透系数的专项检测，根据工程实践经验，当水泥土搅拌桩桩体搅拌均匀且满足设计强度要求时，其抗主要能力也可以达到要求。对于重大工程和永久性截水帷幕，应根据设计要求进行掺透性试验，确定截水效果。4.1.7型钢水泥土搅拌墙中的内插型钢应均匀布置，工程实践中内插型钢的间距不宜超过缸，即"跳一"布置。当出现特殊情况，需要增大内插型钢间距时，应验算水泥土搅拌桩的局部受剪承载力。4.2设计计算4.2.1型钢水泥土搅拌墙作为基坑支护结构，其设计计算方法应遵照现行行业标准《建筑基坑支护技术规程))JGJ120中的相关规定。有经验时，士体变形估算也可以采用有限元数值模拟的方法进行。4.2.2型钢水泥土搅拌墙是由三轴水泥土搅拌桩和内插型钢组成的，起到既挡土叉截水的双重功雄，在型钢水泥土搅拌墙的设计中型钢和水泥土的相互作用是个值得探讨的问题。我国型钢水泥土搅拌墙之所以能够在大量工程中广泛采用，其中很重要的原因就是内插型钢在基坑工程结束后可以回收重复利用，太大降低了工程造价。但需要回收的型钢表面要撞上诫摩材料以降低型钢与水呢土间的柑结力，这直接影响了型钢与水把土之间的相互作用。针对型钢与水泥土的组合刚度问题，编制组采用不同截面和含钢量的水泥土结合型钢的组合梁进行了室内模型试验，试验中采用不同的加载方式对涂减摩材料和不涂础摩材料的组合梁分别进行了试验，通过量测挠度的方式，得出组合栗的刚度，并与单39 强型钢的刚度进行对比分析。主要试验研究成果如下E1在正常工作条件r，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，水据土对型钢水掘土搅拌墙的刚度有提高作用。按照不考虑水据土刚度提高作用求得的墙体变位值比适当考虑水泥土刚度提高作用求得的墙体变位值大。2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面宣坏，此时，型钢单独受力，当在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。故验算承载能力极限状态下型钢水泥土搅拌墙的受弯承载力时，不应考虑水泥土的贡献。3不同含铜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;相反，含铜量较高的小截面梁中水泥土的约束则相对较弱，其破坏模式更多为加载平面外的失稳脏坏，因此加载过程中水把土的约束对型钢水把土搅拌墙刚度的发挥及稳J;Ë性有着重要作用。根据本次试验工作和国内外研究成果，从基坑工程安全角度出发，采用承载能力极限状态进行型钢水呢土搅拌墙的受力计算中不考虑水泥土的作用。4.2.3型钢水泥土搅拌墙是复合挡土截水结构，水iIÊ土搅拌桩作为截水体系应探人到基底以下二定深度。当基坑工程遇到承压水问题时，水据土搅拌桩除应满足基坑开挖到底时基坑抗捧流稳定性外，还应结合基坑工程总体设计满足承压水处理的要求，截断或部分截断承压含水层。当截断承压水需要加深三轴水泥土搅拌桩时，深度宜控制在30m以内;超过30m时，宜采用接铀杆的方式进行施工。4.2.4型钢水呢土搅拌墙作为支护结构的一种，其内力与变形设计应遵照现行行业标准《建筑基坑支护技术规程>>JGJ120中的有关规定.Mk、Vk分别是采用弹性支点法进行计算得到的作用于型钢水泥土搅拌墙的弯短和剪力。进行承载力计算时，可根40 据包络图取最大值，作用内力应分别乘以支护结构重要性系数(YO)和设计分项系数‘(1.25)。4.2.5基坑外侧水土压力作用下，型钢水泥土搅拌墙的素水泥土段需要承担局部剪应力，应进行型钢边缘之间素水泥土段的错动受剪承载力和受剪截面面积最小的最薄弱面受剪承载力验算。根据型钢间水泥土抗剪破坏模式，最大剪应力出现在坑外水土压力最大的区域，一般位于开挖面位置。在大多数工程中的局部受剪承载力验算时，型钢与水泥土之间的错动受剪承载力作为控制指标，水把土最薄弱面受剪承载力验算作为校核。在进行型钢与水把土间错动受剪承载力计算时，de1应取迎坑面型钢边缘至迎土面7.)(把土搅拌桩边缘的距离，基坑开挖过程中为避免迎坑面水呢土掉落伤人，多将型钢外侧的水泥土剥落。对水泥土抗剪强度标准值飞与28d元侧限抗压强度qu换算关系，原冶金部建筑研究总院SMW工法研究组的研究成果如下:当垂直压应力σ。=0和qu=lMPa~5MPa时，水泥土的抗剪强度飞=(0.3~O.45)岛，当σ。较小时，LCqu/30当抗压强度qu<3MPa时，抗剪强度LC可一律取为qu/3o虽然目前工程中搅拌桩的取芯强度普遍不高，但从实际应用情况来看，工程均可以安全实施，井未因为局部抗剪不足而发生破坏。综合以上国内外的研究成果以及型钢水把土搅拌墙技术的实际应用情况，水泥土扰剪强度标准值LC取qu/3是合理的。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。4.3构造4.3.1当在工期紧张等情况下满足不了水泥土搅拌墙龄期达到41 28d要求时，可通过加早强剂等特殊措施保证水泥土搅拌墙在土方开挖时的强度满足设计要求。4.3.2型钢水把土搅拌墙是水泥土与型钢等劲性芯材的组合结构，芯材宜采用型钢等抗弯强度较高的劲性材料。工程中常用H488X300X11X18、H500X200X10X16、H700X300X13X挝、H800X300X14X26的标准H型钢，经过计算也有采用如H700X300X12X14、H850X300X16X24的非标准塑钢。目前也有个别工程采用了铜管、拉森板桩、理凝土桩等作内插劲性材料。4.3.3现行国家标准《热扎H型钢和部分T型钢))GB/T11263规定了热扎H型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。本规程的内插型钢可按现行国家标准《热扎H型钢和部分T型钢》GB/T11263取用热扎型钢。行业标准《焊接H型钢))YB3301规定了焊接H型钢梁的型号、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、焊接工艺方法等。标准还对焊接H型钢梁的焊缝作了明确的要求，即铜板对接焊缝及日型钢的角焊缝的质量检查，可参照现行国家标准《钢焊缝手工超声披探伤方法和探伤结果分级))GB/T11345.行业标准《焊接H型钢))YB3301未规定事宜，应按行业标准《建筑钢结构焊接技术规程))JGJ81有关规定执行。不同开挖深度的基坑，设计对型钢规格和长度要求不尽相同。一般情况下，内插型钢直采用整材，当特定条件下型钢需采用分段焊接时，为达到分段型钢焊接质量的可控性以及施工的规范化，确保支护结构的安全，本规程规定分段型钢焊接应采用坡口焊接，辉接等级不低于二级。考虑到型钢现场焊接以及二级焊缝抽检丰仅为20%的因素，本条文另外对型钢焊接作了具体要求。单根型钢中焊接接头数量、焊接位置，以及相邻型钢的接头竖向位置错开等要求由设计人员根据工程的实际情况确定，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42 近)设置。基坑转角部位(特别是阳角处)由于水、土侧压力作用受力集中，变形较大，宜插型钢增强墙体刚度，转角处的型钢宜按基坑边线角平分钱方向插入(图的o4.3.4在板式支护体系中，冠梁对提高围护体系的整体性，并使围固4型钢水把土搅拌墙转护桩和支撑体系形成共同受力的稳角位置内插型钢构造定结构体系具有重要作用(图5)。当采用型钢水泥土搅拌墙时，由于桩身由两种刚度相差较大的材料组成，冠梁作用的重要性更加突出。1为便于型钢拔除，型钢需锚人冠梁，并高于冠梁顶部一定高度。一般该高度值不应小于500mm，根据具体情况略有差异;同时，型钢顶端不宜高于自然地面。o11言|O11^I3(a)内插型钢间区域(bl内插型钢位置因5型钢水泥土搅拌墙冠梁配筋构造示意l一水泥土搅拌桩2-H型钢3一冠梁小封闭箍筋4一拉筋2型钢整个截面锚人冠梁，为便于今后拔除，冠梁和型钢之间采用一定的材料隔离，因此型钢对冠梁截面的削弱是不能忽略的。43 综合上述两个方面的因素，对于型钢水泥土搅拌墙的冠梁，必须保证一定的宽度和高度，同时在构造上也应有一定的加强措施。冠梁与型钢的接触处，一般需采用一定的隔离材料。若隔离材料在围护受力后产生较大的压缩变形，对控制基坑总的变形量是不利的。因此，一般采用不易压缩的材料如袖毡等。冠梁的箍筋直径和间距由计算确定，一般采用四股箍。对于因内插型钢导致箍筋不能封闭的部位，宜在型钢翼缘部位外侧设置小封闭箍筋构成小边梁予以加强。4.3.5在型钢水泥土搅拌墙基坑的支撑体系中，支撑与腰梁的连接、腰梁与型钢的连接以及钢腰梁的拼接，特别是后两者是保证整个腰梁支撑体系的整体性的关键。应对节点的构造充分重视，节点构造应严格按设计图纸施工。钢支撑杆件的拼接一般应满足等强度的要求，但在实际工程中钢腰梁的拼接受现场施工条件限制，很难达到这一要求，应在构造上对拼接方式予以加强，如附加缀板、设置加劲肋板等。同时，应尽量减少钢腰梁的接头数量，拼接位置也尽量放在腰梁受力较小的部位支撑腰梁应与型钢水泥土搅拌墙进行可靠连接，图6为工程实践中采用的两种连接构造，供参考。固6型钢水泥土搅拌墙与支撑腰酷的连接构造示意l一钢牛腿2二支撑3一钢筋混凝土腹梁4一吊筋s5一内插型钢6一高强度细石掘凝土填实7一钢腰梁44 当基坑面积较大，需分块开挖，或在市政工程狭长形基坑中，常碰到腰梁不能统一形成整体就需部分先开挖的情况(所谓"开口基坑勺，这时对于支撑体系尤其是钢腰梁的设置有一些需要特别注意的地方:1当采用水平斜支撑体系时，应考虑沿腰梁长度方向的水平力作用对型钢水泥土搅拌墙的影响，一般不应直接利用墙体型钢传递水平力，以免造成型钢和水泥土之间的纵向拉裂，对墙体抗惨产生不利影响。应根据设计计算结果在型钢和腰梁之间设置抗剪构件。2当基坑转角处支撑体系采用水平斜撑时，需考虑双向水平力对支撑体系的作用，应采取加强措施防止腰梁和支撑的移位失稳。腰梁在转角处应设在同一水平面上，井有可靠的构造措施连成整体。腰梁与墙体的接触面宜用钢模块或高强度的细石据凝土嵌填密实，使腰梁与墙体型钢间可以均匀传递水平剪切力。当与斜撑相连的腰梁长度不足以传递计算水平力时，除在腰梁和型钢间设置抗剪构件外，还应结合采用合理的基坑开挖措施，以确保支撑水平分力的可靠传递。3当内支撑采用钢支撑且需要预加轴力时，应按计算确定预加的轴力大小，防止预加轴力过大引起型钢水泥土搅拌墙向基坑外侧变形而影响周边环境安全o4.3.6当基坑内支撑体系中采用斜撑时，需考虑支撑坚向分力产生的冠梁措型钢向上的剪力，并在型钢与冠梁之间设置抗剪构件(如抗剪角钢、栓钉等).4.3.7当型钢水泥土搅拌墙中搅拌桩桩径发生变化，或型钢插入密度发生改变，为防止支护结构刚度的突变对整体支护结构受力不利，宜将较大直径的搅拌桩或型钢插入密度较大的区段作适当延伸过醒。4.3.8当采用型钢水泥土搅拌墙与其他支护结构(如地下连续墙等)共同作为支护结构时，在两种支护结构连接处(图7)应采取高压喷射注浆等截水措施。45 基坑内图7型钢水泥土搅拌墙与其他形式支护结构的连接示意1型钢水泥土搅拌墙2商压喷射注浆填充截水3一其他支护结构~46 5施工5.1施工设备5.1.1三轴搅拌机有螺旋式和螺旋叶片式两种搅拌机头，搅拌转速也有高低两挡转速(高速挡35r/min~40r/min和低速挡16r/min)。砂性士及砂碍性土中施工时宜采用螺旋式搅拌机头，黠性士中施工时宜采用螺旋叶片式搅拌机头o在实际工程施工中，型钢水呢土搅拌墙的施工深度取决于兰轴搅拌桩机的施工能力，一般情况下施工深度不超过45mo为了保证施工安全，当搅拌深度超过30m时，直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)。国内常用五轴水泥土搅拌桩施工设备参见表10表1国内常用三轴水泥土搅拌掖施工设备参考表桩架高度成桩长度序号型号(m)(m)ISPA135柴油履带式桩机33252SF808电液式履带式桩机3628桩机3SF558电液式履带式桩机30224D36.5步履式桩机36.5365DH608步履式桩机34.427.76JB180步履式桩机39327JB250步履式桩机45388LTZ]42.5步履式桩机42.542.5常用桩径功率型号(mm)(kW)45X2=90ZKIr65-3MAC-12065055X2=110MAC-150PA5-150辐力头动75X2=150ZKD-85-3MAC-200PA5-Z0085090X2=180ZKD85-3AMAC-24075X3=225ZKD85-3B75X3=225ZKDlOO-3100090X3=270ZKDlOO-3A47 续表I流量