【名企】樁撐基坑支護(hù)體系施工技術(shù)

《中建八局10項(xiàng)新技術(shù)》（2019版）技術(shù)交流培訓(xùn)樁撐基坑支護(hù)體系施工技術(shù)單位：青島分公司匯報(bào)人：羅亞楠2019年11月26日第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介工藝流程及操作要點(diǎn)技術(shù)指標(biāo)目錄CONTENTS適用范圍應(yīng)用效果分析及推廣前景第一部分技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介一、技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介建筑施工過(guò)程中普遍采用各類(lèi)基坑支護(hù)體系，在工程整體施工成本中有較大比例。不同的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式的施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)與基坑結(jié)構(gòu)安全、整體施工進(jìn)度密切相關(guān)。為解決傳統(tǒng)基坑支護(hù)體系工程量大、工序復(fù)雜、對(duì)周邊環(huán)境影響大、造價(jià)高、對(duì)后續(xù)工序交叉影響大等缺點(diǎn)，本著便捷高效、節(jié)能環(huán)保、安全可靠的理念，研發(fā)了樁撐基坑支護(hù)體系施工技術(shù)。4一、技術(shù)內(nèi)容簡(jiǎn)介該體系由雙排圍護(hù)樁、注漿斜鋼管撐、樁間土頂部配筋板連系結(jié)構(gòu)及內(nèi)部支撐梁組成。注漿斜鋼管撐可靈活設(shè)計(jì)貫入角度避讓基坑內(nèi)地下室結(jié)構(gòu)，與后排圍護(hù)樁通過(guò)圍檁剛性連接并與樁間土頂配筋板、前排圍護(hù)樁形成整體受力體系。5第二部分工藝流程及操作要點(diǎn)二、工藝流程及操作要點(diǎn)1

雙排圍護(hù)樁打打設(shè)根據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，基坑圍護(hù)樁可采用SMW工法樁或鉆孔灌注樁；根據(jù)相應(yīng)工藝首先完成雙排圍護(hù)樁的打設(shè)。在正式施工前應(yīng)對(duì)圍護(hù)樁前后排距離、樁位進(jìn)行測(cè)量放線(xiàn)并復(fù)核。如采用鉆孔灌注樁還應(yīng)在圍護(hù)樁打設(shè)完畢后進(jìn)行止水帷幕施工。雙排圍護(hù)樁打設(shè)清障、定位放線(xiàn)引孔斜鋼管撐打設(shè)鋼管焊接接長(zhǎng)樁尖焊接鋼管樁身檢查定位放線(xiàn)導(dǎo)槽開(kāi)挖斜向鉆機(jī)引孔水泥漿液制備漿液質(zhì)量檢查斜鋼管撐封蓋和加勁板壓力注漿鉆機(jī)移位圍檁及配筋混凝土連系板施工進(jìn)行內(nèi)支撐施工斜向鉆機(jī)成孔鋼管樁接長(zhǎng)端部盲板焊接水泥漿制備注漿管安裝泵送注漿圍檁與鋼管撐整體澆筑7二、工藝流程及操作要點(diǎn)2

清障、定位放線(xiàn)、開(kāi)挖導(dǎo)槽斜鋼管撐的施工是本工法的關(guān)鍵工序。為確保斜鋼管撐的定位準(zhǔn)確并連續(xù)施工，在正式打設(shè)前必須對(duì)表層障礙物如石塊、凝結(jié)的砂漿塊、不明地下管線(xiàn)等進(jìn)行詳細(xì)的勘察。為避免貫入過(guò)程中因障礙物碰撞導(dǎo)致斜鋼管撐偏位、樁尖磨損、樁身彎曲等情況，應(yīng)對(duì)存在的表層障礙物及時(shí)進(jìn)行清理。在引孔設(shè)備就位前進(jìn)行定位放線(xiàn)，并開(kāi)挖導(dǎo)槽在設(shè)計(jì)貫入點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記，導(dǎo)槽寬度宜為1.2m。土方開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行外運(yùn)，不得在先行堆置在現(xiàn)場(chǎng)影響鉆機(jī)及打樁機(jī)行進(jìn)。3引孔采用斜向鉆機(jī)進(jìn)行引孔，鉆機(jī)就位并固定后采用角度尺對(duì)鉆桿角度進(jìn)行標(biāo)定。引孔角度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的貫入角度，應(yīng)確保避讓地下室底板及外墻，角度宜在50°~65°范圍內(nèi)。引孔深度約2~3m，鉆桿貫穿圍護(hù)樁之間。如發(fā)現(xiàn)鉆桿碰撞圍護(hù)樁即及時(shí)靈活調(diào)整鉆桿位置，重新進(jìn)行引孔。引孔孔徑應(yīng)大于斜鋼管撐外徑。8二、工藝流程及操作要點(diǎn)4

斜鋼管撐打設(shè)斜鋼管撐樁尖安裝及接長(zhǎng)過(guò)程中應(yīng)注意滿(mǎn)焊，確保樁身無(wú)孔洞、開(kāi)裂等情況。鋼管運(yùn)輸過(guò)程必須在1/3處設(shè)置兩個(gè)吊點(diǎn)，保證鋼管運(yùn)輸?shù)陌踩?，?yán)禁托運(yùn)。鉆機(jī)移到安全距離，設(shè)置到同角度，作為鋼管安放的參照角度。安放過(guò)程中有機(jī)械手拎起端部，挖機(jī)配合吊住另一端，協(xié)助機(jī)械手將鋼管調(diào)整到孔位。在鋼管下放過(guò)程中，以鉆孔機(jī)的傾斜角作為校正，下放過(guò)程中務(wù)必做到準(zhǔn)確、均速、平穩(wěn)。5

斜鋼管撐封蓋和加勁板斜鋼管撐打設(shè)完畢后將圍檁節(jié)點(diǎn)以上的超長(zhǎng)部分氣割切掉，之后在頂端下部200mm處鋼管內(nèi)焊接封蓋鋼板使得鋼管形成底端縫狀開(kāi)口的空腔。在距頂端封蓋500mm處鉆孔直徑60mm，預(yù)先組合的弧形鋼板與150mm長(zhǎng)注漿短管與鋼管貼合并四周?chē)?。鋼質(zhì)注漿短管直徑50mm，通過(guò)預(yù)先套絲與注漿管緊固連接。在封蓋鋼板對(duì)應(yīng)位置，鋼管外側(cè)焊接加勁板加強(qiáng)，與鋼管身四周滿(mǎn)焊。9二、工藝流程及操作要點(diǎn)6

注漿準(zhǔn)備及壓力注漿注漿前對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥進(jìn)行檢查和復(fù)試，水泥種類(lèi)及強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。制備漿液前應(yīng)準(zhǔn)備好后臺(tái)設(shè)備，對(duì)操作人員進(jìn)行充分交底。漿液制備完成后及時(shí)對(duì)比重進(jìn)行檢查。注漿鋼管在使用前應(yīng)檢查有無(wú)破裂和堵塞，接口處要牢固，防止注漿壓力加大時(shí)開(kāi)裂跑漿。注漿時(shí)通過(guò)注漿泵加壓，低速注入孔底。注漿分段注入，第一次注漿在鋼管進(jìn)入前排型鋼后開(kāi)始注入，以漿液泛出注漿孔壁為止，后續(xù)注漿按每次進(jìn)入3~4延米分段注入。注漿量每根不小于5噸。10二、工藝流程及操作要點(diǎn)7

圍檁及配筋混凝土連系板施工注漿完畢后平整表層土體并夯實(shí)，清理圍護(hù)樁頂部多余混凝土。前后兩排圍護(hù)樁頂圍檁、連系板鋼筋綁扎并整體澆筑并養(yǎng)護(hù)。8

降水作業(yè)斜鋼管撐打設(shè)完畢后在雙排圍護(hù)樁間打設(shè)管井。洗井并進(jìn)行抽水試驗(yàn)正常后開(kāi)始維持不間斷真空降水?？刂扑淮_保雙排圍護(hù)樁間土固結(jié)效果。9

基坑內(nèi)支撐施工基坑內(nèi)表層土開(kāi)挖后進(jìn)行內(nèi)支撐施工。內(nèi)支撐形成對(duì)撐后養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度開(kāi)始下部土方開(kāi)挖。因支撐下部無(wú)障礙物，土方開(kāi)挖效率得到最大化，邊開(kāi)挖邊施工地下室結(jié)構(gòu)。隨地下室各層結(jié)構(gòu)板按照設(shè)計(jì)要求的位置進(jìn)行換撐施工，換撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除內(nèi)支撐。如采用SMW工法樁，在地下室外回填完畢后對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)型鋼進(jìn)行回收。11第三部分技術(shù)指標(biāo)三、技術(shù)指標(biāo)通過(guò)Plaxis

2D有限元假定施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，模擬前、后排樁不同嵌固深度、不同間距以及斜撐不同注漿量情況下，樁-土-撐組合支護(hù)體系在基坑開(kāi)挖過(guò)程中的位移變化規(guī)律，研究樁-土-撐組合支護(hù)體系的作用機(jī)理，從而明確最佳的前、后排樁嵌固深度、間距和注漿量，達(dá)到合理選擇樁撐基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)和施工參數(shù)的目的。Plaxis

2D有限元軟件典型算例13三、技術(shù)指標(biāo)1

基坑挖深與前排樁變形量區(qū)間基坑安全等級(jí)為二級(jí)時(shí)，基坑開(kāi)挖深度小于8.5

m的，可以采用樁-土-撐組合支護(hù)體系?；油谏?m0-44-66-77-88-8.58.5-9前排樁變形/mm0-1111-2222-3232-4646-4949-542

斜向注漿鋼管撐設(shè)計(jì)角度與前排樁水平位移關(guān)系鋼管斜撐角度增加越大，前排樁最大水平位移增加越明顯，基本呈現(xiàn)指數(shù)形式增加。在基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)與工程實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)控制斜向注漿鋼管樁設(shè)計(jì)角度在50°以?xún)?nèi)，一般以40-50°為優(yōu)選區(qū)間。3

雙排樁排距與基坑位移間關(guān)系排距在4-6m之間是樁撐基坑支護(hù)體系較為合理的排距。4

排樁嵌入深度對(duì)基坑位移影響前、后排樁長(zhǎng)度相同時(shí)，前后排樁嵌入深度為1-1.2倍基坑開(kāi)挖深度較為合理。14第四部分適用范圍四、適用范圍適用于軟土地區(qū)挖深8m范圍以?xún)?nèi)的基坑支護(hù)體系。尤其適用于圍護(hù)樁采用SMW工法樁或混凝土鉆孔灌注樁的圍護(hù)形式。16第五部分應(yīng)用效果分析及推廣前景五、應(yīng)用效果分析及推廣前景1

經(jīng)濟(jì)效益分析樁撐基坑支護(hù)體系共在虹橋商務(wù)區(qū)主功能區(qū)物流片區(qū)1號(hào)地塊北片區(qū)（Ⅲ-F04-01）項(xiàng)目應(yīng)用基坑周長(zhǎng)790m，開(kāi)挖面積約34700㎡；根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示，基坑支護(hù)體系結(jié)構(gòu)受力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要去，周邊變形情況安全可控，使用過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1663.93萬(wàn)元萬(wàn)元。相對(duì)于應(yīng)用傳統(tǒng)基坑支護(hù)體系節(jié)省建造工期150天。18關(guān)鍵里程碑地上5層地上4層結(jié)構(gòu)施工地上2層結(jié)構(gòu)施工地下室結(jié)構(gòu)封頂?shù)叵乱粚咏Y(jié)構(gòu)施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)16年8月16年10月16年12月17年2月17年4月17年6月17年8月五、應(yīng)用效果分析及推廣前景2

社會(huì)效益分析樁撐基坑支護(hù)體系施工技術(shù)解決了常規(guī)基坑支護(hù)體系工程量大、消耗材料多、施工周期長(zhǎng)、基坑安全性差等問(wèn)題，保證了基坑施工階段的整體結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)在上海虹橋物流項(xiàng)目得到了成功應(yīng)用，得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)院及業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的一致認(rèn)可，彰顯了企業(yè)技術(shù)實(shí)力，提高了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)績(jī)效，也為類(lèi)似的工程積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)