上海杉海建筑工程有限公司上海市200030
摘要：在长桥街道401街坊2/4丘地块前期基础性开发（地下空间）项目施工中，存在地质条件复杂、周边环境保护等级高等难题，为确保周边管线及建筑物的完好，采用五轴搅拌桩作为地下连续墙的成槽护壁，并通过工艺试桩选取合理的技术参数及采取跟踪监测等信息化手段指导施工，取得了良好的效果，可供类似工程参考。
关键词：五轴搅拌桩；工艺性试桩；信息化施工
1工程简介
长桥街道401街坊2、4丘地块前期基础性开发（地下空间）项目,总建筑面积83282.7㎡,地下建筑面积83282.7㎡(地下二层),地上建筑面积无。项目基坑面积约43895.7m2，开挖深度10.2m，基坑设计采用顺作法施工，围护四周采用800mm地下连续墙，墙长24.7m（局部25.7m、26.2m），采用柔性锁口管接头，坑内土体采用三轴水泥土搅拌桩裙边加固和高压旋喷桩加固。
2周边环境
本工程位于徐汇区长桥街道，东至龙川北路，南至现状上海中学校办工厂地块，西至汇成新村，北至街坊通道、海波金桂苑。周边环境情况较为复杂。
图1基坑周边环境示意图
1）基坑南面为上海市中学校办工厂、汇成四村以及百色路，其中校办工厂的厂房和小平房采用条形基础。距地下室外墙面最近为23.08m。百色路路下有管线，距地下室外墙边最近为57.0m。
2）基坑西面为汇成苑四村，涉及11幢砖混住宅，距地下室外墙边最近为14.36m。
3）基坑东面为龙川北路，路下2.0m上水管线，距地下室外墙最近为17.13m。
4）基坑北面为6层砖混和8层剪力墙住宅房屋，距地下室外墙边最近为19.36m,如图1所示：
3地质条件
本工程拟建场区属于滨海平原地貌类型，主要由软弱的粘性土、中密粉性土及砂土组成，具有成层分布的特点，根据现场对土的鉴别，原位测试及室内土工试验成果综合分析，本基地的土层可分为7层，其中①、⑤、⑦层又可分为若干亚层；且第③层土具有流变性，层中不均匀夹薄层粉性土，故易产生坑壁坍塌和局部流沙现象。
4五轴搅拌桩设计概况
本工程±0.000相当于绝对标高+4.50m，场地整平至绝对标高4.00m。
本工程围护设计采用厚度为800mm的地下连续墙，在其两侧采用五轴水泥土搅拌桩槽壁加固，桩径采用Φ850，搭接250mm，桩长为16.0m，进入⑤1层土。采用42.5级普硅水泥，水灰比1.2，水泥掺量13%。提升速度控制在下沉0.5m~0.75m/min，提升1.2~1.5m/min。垂直度偏差不大于1/300，28天无侧限抗压强度qu>0.8Mpa。
5五轴搅拌桩参数选择及周边环境监测
5.1试桩的要求
五轴搅拌桩为新型施工工艺，为了减少对周边环境的影响和保证地下连续墙成槽过程中土壁的稳定性，本次试桩原位选取六幅，采用一喷一搅法施工,前五幅隔一打一施工，第六幅施工在第一幅和第二幅之间，形成密集加固区。第六幅桩和第二幅桩的施工间隔6小时以上，尽可能和大规模施工时的工况相近，桩位及监测点平面布置示意见图2：
图2
5.2每幅实验参数如下:
第一幅：
桩长：16.0m；水泥掺入量：13%；水灰比：1.2；单幅水泥用量：9.06T；水泥浆量：13.94m3；[9.06*2.2(1000水泥,1200水，水灰比1.2)/1.43=13.94]水泥浆比重：1.43t/m3。
下沉速度：0.5m/min33min(16.8/0.5)
提升速度：1.5m/min11min(16.8/0.5)
泵总流量：316.8L/min（5台泵）(浆液配比：水1200，水泥1000；每吨水泥需要1533L浆液，1533*9.06/44=315.65L/min)
单泵流量：63L/min
第二幅：
桩长：16.0m；水泥掺入量：13%；水灰比：1.2；单幅水泥用量：9.06T；水泥浆量：13.94m3；水泥浆比重：1.43t/m3。
下沉速度：0.5m/min33min
提升速度：1.2m/min13min
泵总流量：303L/min（5台泵）
单泵流量：61L/min
第三幅：
桩长：16.0m；水泥掺入量：13%；水灰比：1.2；单幅水泥用量：9.06T；水泥浆量：13.94m3；水泥浆比重：1.43t/m3。
下沉速度：0.75m/min21min
提升速度：1.2m/min13min
泵总流量：410L/min（5台泵）
单泵流量：82L/min
第四幅：
桩长：16.0m；水泥掺入量：13%；水灰比：1.2；单幅水泥用量：9.06T；水泥浆量：13.94m3；水泥浆比重：1.43t/m3。
下沉速度：0.75m/min21min
提升速度：1.5m/min11min
泵总流量：435.6L/min（5台泵）
单泵流量：87L/min
第五幅桩和第六幅根据前四幅的试桩情况,实际选用与第四幅相同的施工参数进行施工。
5.3监测布置及要求:
试桩设置在具有代表性的龙川北路一侧，靠近工地3号门，距离最近的管线约12.5米。
五轴搅拌桩为水泥浆注入搅拌加固工艺，其倾斜的搅拌叶片有排出部分土体功能，相比压入式钢性桩对土体挤压的作用要小很多。为了测试施工期间对周边环境的实际影响,设置四根土体测斜管（兼作管口水平位移监测点），深度20m，1#测斜管距离加固区6米，2#测斜管距离加固区10米，3#测斜管距离加固区6米，4#测斜管距离加固区9米。3#、4#测斜管设置在普通加固区（隔一打一），1#、2#测斜管设置在密集加固区，观测不同加固方式对周边环境的影响程度。地面沉降监测点分别设置在工地外的人行道和马路上。
6实施结果
根据监测数据6米处的1#测斜管累计变形最大8mm，3#测斜管累计变形最大6mm，方向基坑外，管口位置变形为0mm；10米处的2#测斜管累计变形最大9mm，方向基坑外，管口位置变形为0mm；9米处的4#测斜管累计变形最大8mm，方向基坑外，管口位置变形为0mm；
同时测斜管外相应位置的路面管线点的监测情况如下：除D9点最大沉降位移为1.1mm，向上抬升，水平位移最大值为1mm，方向朝向基坑外。其他点位根据监测无相应变化。
根据监测数据五轴搅拌站施工对周边环境有一定影响，但影响较小，结合施工参数实际施工选取水泥掺量13%，水灰比1.2，下沉搅拌0.75m/min，提升搅拌1.5m/min。注浆压力0.5~0.65Mpa。同时为了更好地控制对周边环境的影响，施工顺序先施工外排，确保外侧形成隔离后再行施工内排五轴的施工。
在整个工程施工期间根据监测结果,对周边管线的影响可以忽略不计,且五轴搅拌桩相比三轴功效高,成槽护壁效率高,成桩搭接冷缝少,同时具有环保绿色,无置换土方的特点。
参考文献
[1]《城地五轴水泥土搅拌墙应用技术规程》DBJ/CT163-2012.