深基础、地下空间、城市更新、土壤治理、水利防渗

超深CSM工法案例-上海徐家汇中心


超深CSM工法案例


上海徐家汇中心虹桥地块CSM工法






前  言


上海现状

上海作为特大型城市,建筑物密集,交通网络纵横,管线繁多。

同时由于上海人口密集浅层地下空间开发殆尽,城市地下空间的开发正向大规模、大深度方向发展。


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▲ 轨交13号线淮海中路站项目(深度33m)


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▲ 上海中心大厦项目(深度30m)


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▲ 苏州河深隧工作井(深度60m)


目前上海地下空间开发正在突破50m,将涉及到上海地区的第二、第三承压水层问题。






如何隔断承压水


上海基础公司引进了德国宝峨MC64双轮铣深层搅拌机,试验开发了适用于上海软土地区的深度达80m的超深铣削式水泥土搅拌墙(CSM工法)施工技术及配套设备,可以形成防渗墙隔断深层承压水。


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德国宝峨MC64双轮铣深层搅拌机






基本概念



CSM铣削式水泥土搅拌墙,是结合现有液压铣槽机和深层搅拌技术进行创新的新技术。通过对施工现场原位土体水泥浆进行搅拌,用于型钢水泥土墙、防渗墙、挡土墙等工程。


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导杆式 CSM工法主机

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悬挂式 CSM工法机







工艺原理



CSM工法的原理是在钻具底端配置两个铣轮,两组铣轮以竖直轴向旋转搅拌方式,通过下沉成槽和提升成墙,竖向强制性切削松化土体,同时结合注入水泥、水,混合搅拌形成矩形的改良。


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工艺优点



①有效截面大

传统水泥土搅拌成型加固体基本为圆柱形,桩体通过桩间搭接成墙,有效截面比率较小。CSM工法成墙为立方体状,有效截面比率为100%。


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②成墙深度深

传统水泥土搅拌工艺设备加固深度受动力头功率、钻头、导杆高度、钻杆直径和刚度等影响较大。目前传统水泥土搅拌工艺最大加固深度为60m。

CSM工法加固设备采用双轮铣铣槽工艺,且钢丝绳索可以最大限度接长,最大加固深度达到80m,目前为世界最深。


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▲ CSM机载屏显成墙深度


③施工空间要求小

设备长约13.5m,宽约7m,高6.9m。

设备高度低、所需施工净空小、稳定性好。

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▲ 贴近建(构)筑物CSM工法桩施工


④垂直度较高

结合双轮铣强大的土体切割能力和精确的垂直度控制系统,成墙垂直度可达1/500以上。


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▲ 垂直度实时监控 纠偏装置






机械设备


主机系统

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拌浆系统


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除砂系统

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辅助系统

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施工流程


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工程应用


徐家汇中心虹桥路地块项目高达370米,建成后将取代320米高的北外滩白玉兰广场,成为“浦西第一高楼”!该项目坐落于徐家汇商业圈核心地段,邻近地铁站、商业楼以及居民区。


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项目总建筑面积约78.2万平方米,由两栋分别为70层、43层的超高层主楼,15层酒店、7层裙房以及6层地下室构成,主要功能为商业办公一体化综合楼。项目建成后将成为浦西新地标建筑,为上海增添又一道靓丽的天际线。






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项目地理位置

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超深CSM工法在徐家汇中心虹桥路地块内应用实施。分别在场地东北角临近轨交9号线区间隧道处和东南角紧邻轨交1号线徐家汇车站处设置一排75m深的CSM工法搅拌墙作为止水帷幕。


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性能检测



针对本次80m深CSM工法墙的成墙质量,分别对过程中泥浆性能指标、成墙后抗压强度、抗渗性能进行检测,同时对于施工对周边环境的影响进行监测数据的采集并加以分析。


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施工总结



地表沉降观测

1.成墙垂直度能达到1/500以上;

2.墙身强度:0.8~1.0Mpa(软土),0.9~1.2 Mpa(砂层)

3.墙身抗渗性能:2E-07~1.2E-06 cm/sec;

4.施工过程中对周围环境总体影响较小;

5.可进一步改进工艺,减少损耗,提高功效。


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CSM铣削式水泥土搅拌墙(Cutter Soil Mixing)作为一种施工深度可以达到超深的防渗墙和挡土墙的新工艺,在地下空间的开发应用中必将有非常光明的前景!


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来源:上海基础集团

编辑整理:项 敏
(如涉侵权,请回复公众号)








CSM工法


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CSM工法 Cutter Soil Mixing (铣削深层搅拌技术)是一种创新性深层搅拌施工方法。此工艺源于德国宝峨公司双轮切铣技术,是结合现有液压铣槽机和深层搅拌技术进行创新的岩土工程施工新技术。通过对施工现场原位土体与水泥浆进行搅拌,可以用于防渗墙、挡土墙、地基加固等工程。与其他深层搅拌工艺比较,CSM工法对地层的适应性更高,可以切削坚硬地层(卵砾石地层、岩层)。



双轮铣深搅设备(CSM)特点

 

施工效率高

双轮铣拥有两个大扭矩齿轮箱,铣轮上切割齿布局设计合理、切削能力强、施工效率高;


地层适应范围更广

能够在坚硬的地层进行深层搅拌施工,克服了传统的多轴搅拌系统不能在坚硬地层施工的缺点;源于双轮铣技术,该工法具有一定的入岩能力,能够截断地下水通过墙底风化岩进行渗透的途径;


墙体垂直度更好

双轮铣设备中具有高精度垂直度传感器,施工中可以通过电脑动态监测成槽的垂直度,利用双轮铣设备所配置的纠偏系统及时调整,确保墙体精度;


墙体质量更好

通过电脑控制水泥浆液注入量、水泥浆和土体混合均匀,从而墙体均匀度及质量好、材料利用率高,较其他搅拌工艺,可以节约材料;


施工过程更加环保

直接将原状地层做为建筑材料,弃土和弃浆量总量小,节能环保,符合基础施工技术发展的趋势;


施工阶段扰动低

施工阶段几乎没有震动,采用原位搅拌,对周边建筑物基础扰动小,可以贴近建筑物施工;

墙体的深度更大

导杆式双轮铣深搅设备,施工深度可达53m,

悬吊式双轮铣深搅设备,施工深度可达80m。


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导杆式 CSM工法主机

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悬吊式  CSM工法主机



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原文始发于微信公众号(CSM工法):超深CSM工法案例-上海徐家汇中心

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