內(nèi)拋式注漿鋼管支撐技術(shù)

1、內(nèi)拋式注漿鋼管支撐技術(shù)摘 要：隨著現(xiàn)代建筑物層數(shù)的不斷增加，相對應(yīng)的配套停車設(shè)施及地下使用空間需求量也增加，因此向地下發(fā)展尋求空間成了必然之勢，使得深基坑支護(hù)技術(shù)得到了大力發(fā)展，涌現(xiàn)出多種深基坑支護(hù)技術(shù)。內(nèi)拋式注漿鋼管支撐技術(shù)是一種新型基坑支護(hù)技術(shù)，具有施工速度快，節(jié)約成本和工期的特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)技術(shù)、內(nèi)拋式注漿鋼管支撐、節(jié)約成本和工期上海倉加實(shí)業(yè)有限公司改擴(kuò)建廠房工程位于上海市青浦區(qū)華徐公路568號，該項(xiàng)目為原有廠房拆除擴(kuò)建項(xiàng)目，總建筑面積約40249m2，其中地下建筑面積約5473 m2，包括1號樓、2號樓兩棟高層廠房，地上12層，地下1層，局部地下二層，最深開挖深度近11m。本

2、工程是上海倉加產(chǎn)業(yè)園一期改造工程，工程東側(cè)大門正對上海五十六機(jī)動(dòng)車檢測站，每天進(jìn)出檢測的大型車輛絡(luò)繹不絕；北側(cè)一面圍墻之隔是另一家廠區(qū)；西側(cè)和南側(cè)是倉加產(chǎn)業(yè)園其他租戶開設(shè)的工廠，同時(shí)北側(cè)和東側(cè)埋設(shè)有將來正式的消防環(huán)網(wǎng)。因此本工程四周環(huán)境較為復(fù)雜，對基坑圍護(hù)安全性提出了很大的要求，因而基坑圍護(hù)形式的選擇尤為重要。本工程基坑周長306m，基坑開挖面積5675m2，基坑南北向最大長度63.2m，東西向最大長度89.8m，基坑平均開挖深度為5.5m，最深開挖9.65m，基坑開挖深度范圍內(nèi)涉及的土層有層雜填土、層灰黃藍(lán)灰色粉質(zhì)粘土及層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，基坑開挖深度影響范圍內(nèi)地基土層主要為1-1層灰色黏

3、土、1-2層灰色粉質(zhì)粘土。以下分別從經(jīng)濟(jì)性、工期進(jìn)度對常規(guī)內(nèi)支撐工藝和注漿鋼管內(nèi)拋撐工藝（以下簡稱新工藝）進(jìn)行分析和比較。3.1、常規(guī)方案和新工藝方案設(shè)計(jì)參數(shù) 常規(guī)方案：SMW工法 +一道鋼管對撐 + 一道鋼管角撐 設(shè)計(jì)參數(shù)：SMW工法，直徑650五軸攪拌樁止水帷幕，基坑中部一道直徑609鋼管對撐，鉆孔灌注樁立柱，四個(gè)角各一道直徑609鋼管角撐。新工藝方案 ：SMW工法 +四面內(nèi)拋撐 + 一道鋼管角撐設(shè)計(jì)參數(shù)：SMW工法，直徑650五軸攪拌樁止水帷幕，基坑四面中部采用新工藝斜拋撐，四個(gè)角各一道直徑609鋼管角撐。3.2經(jīng)濟(jì)性對比分析 常規(guī)方案施工報(bào)價(jià)基坑施工報(bào)價(jià)序號內(nèi)容工程量估價(jià)元）總價(jià)（萬）

4、備注一圍護(hù)施工費(fèi) 1650五軸攪拌樁2096.16 m3195.00 40.88 水泥摻量15%(普硅42.5) 2850五軸攪拌樁651.11 m3195.00 12.70 水泥摻量15%(普硅42.5) 3雙軸攪拌樁2385.75 m3105.00 25.05 水泥摻量13%(普硅42.5) 4鉆孔灌注樁93.26 m31100.00 10.26 鉆孔灌注樁5圈梁286.20 m31150.00 32.91 截面1200700、13007006鋼筋砼支撐54.92 m31150.00 6.32 截面7007007HM500 x300型鋼522.78 t1250.00 65.35 SMW工法

5、H500300型鋼，以及支撐H500300型鋼，按租賃考慮8HN700 x300H型鋼1145.41 t1250.00 18.18 SMW工法H700300型鋼按租賃考慮9HN700 x300H型鋼266.60 t4000.00 26.64 型鋼立柱，后期會(huì)割除，不可回收10609x16鋼管125.55 t1250.00 15.69 鋼管支撐，按租賃期2個(gè)月考慮11鋼筋混凝土蓋板39.44 m31050.00 4.14 12深井降水2.00 套80001.60 每250一口13輕型井點(diǎn)降水11.00 套80008.80 總計(jì)268.51 新工藝基坑施工造價(jià)序號內(nèi)容工程量估價(jià)（元）總價(jià)（萬）備注

6、一一圍護(hù)施工費(fèi) 1650五軸攪拌樁2096.16 m3195.00 40.88 水泥摻量15%(普硅42.5) 2850五軸攪拌樁651.11 m3195.00 12.70 水泥摻量15%(普硅42.5) 3雙軸攪拌樁2385.75 m3105.00 25.05 水泥摻量13%(普硅42.5) 4圈梁286.20 m31150.00 32.91 截面1200700、13007005鋼筋砼支撐22.63 m31150.00 2.60 截面7007006HM500 x300型鋼522.78 t1250.00 65.35 SMW工法H500300型鋼，以及支撐H500300型鋼，按租賃考慮7HN70

7、0 x300H型鋼1145.41 t1250.00 18.18 SMW工法H700300型鋼按租賃考慮8HN700 x300H型鋼216.65 t4000.00 6.66 型鋼立柱，后期會(huì)割除，不可回收9609x16鋼管66.10 t1250.00 8.26 鋼管支撐，按租賃期2個(gè)月考慮10鋼筋混凝土蓋板39.44 m31050.00 4.14 400mm厚11注漿鋼管支撐1416.00 m700.00 29.12 27310注漿鋼管支撐，每根注漿2.0t12注漿鋼管支撐221.00 m8001.68 32712注漿鋼管支撐，每根注漿3.0t總計(jì)247.52 由以上兩表可知，常規(guī)內(nèi)支撐工藝基坑

8、圍護(hù)造價(jià)為268.51萬，采用注漿鋼管內(nèi)拋撐新工藝基坑圍護(hù)造價(jià)為247.52萬。通過對比，可節(jié)約造價(jià)約21萬。注漿鋼管內(nèi)拋撐新工藝造價(jià)優(yōu)勢是基坑面積越大，采用新工藝節(jié)約的成本就越是顯著。一般采用新工藝可以為基坑工程節(jié)約造價(jià)1020%。3.3、施工工期對比分析 3.3.1內(nèi)拋撐施工工藝可以在土方開挖前全部實(shí)施完畢，待養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后全面即可大范圍開挖土方，而常規(guī)鋼筋混凝土支撐或鋼管支撐方案需將淺層卸土，然后才能進(jìn)行鋼筋混凝土支撐或鋼管支撐施工，如果設(shè)計(jì)是鋼筋混凝土支撐還需養(yǎng)護(hù)到一定強(qiáng)度才能再進(jìn)行下層土方開挖；3.3.2內(nèi)拋撐施工工藝可達(dá)到土方整個(gè)基坑敞開式開挖，不需要用小挖機(jī)在支撐、格構(gòu)柱下掏土

9、，大大提升了挖土效率和墊層底板施工速度；3.3.3內(nèi)拋撐施工工藝沒有鋼筋混凝土支撐施工、養(yǎng)護(hù)和拆除工序，保證了地下結(jié)構(gòu)施工快速連續(xù)性施工。以本工程基坑為例，采用內(nèi)拋撐施工工藝比采用鋼管支撐提速20天，比采用鋼筋混凝土支撐提速達(dá)45天。對于面積越大的基坑，節(jié)約的工期越明顯。通過經(jīng)濟(jì)成本、工期進(jìn)度兩方面的詳細(xì)對比，注漿鋼管內(nèi)拋撐工藝優(yōu)勢明顯，因此本工程決定采用注漿鋼管內(nèi)拋撐工藝基坑支護(hù)方式。4.1工藝流程測量放線鉆機(jī)就位方法一：鉆孔、引孔鉆機(jī)移位挖機(jī)、吊車吊裝就位注漿管安放分階段注漿結(jié)束角度校正鋼管就位鋼管下放鋼管加工機(jī)械手壓樁校正方法二：鉆孔、鋼管下放4.2施工工序本基坑圍護(hù)支護(hù)將采用前撐式注漿

10、鋼管支撐與水平支撐結(jié)合，組成有效的支護(hù)體系，斜拋撐采用273*10及327*10規(guī)格的注漿鋼管。一端與混凝土圈梁的有效結(jié)合，另一端插入基坑底部并進(jìn)行注漿加固處理。其施工流程如下：施工斜撐要在內(nèi)排工法樁工藝完成后，對圍檁邊外側(cè)斜撐位置抽槽開挖，以鋼砼圈梁底標(biāo)高為基準(zhǔn)，圍護(hù)樁內(nèi)保留土體。施工順序：溝槽開挖平整施工區(qū)域場地孔位放線成孔鋼管加工和安裝灌注水泥漿補(bǔ)漿鋼管與壓頂梁連接。4.2.1開挖溝槽、平整場地：由于現(xiàn)場場地標(biāo)高高出圍檁頂標(biāo)高，整個(gè)施工區(qū)域需開挖一條50cm左右的蓄水溝槽，以便成孔施工。并且需平整出5m左右寬的施工區(qū)域。4.2.2孔位放線：按照圖紙要求采用鋼尺確定孔位以木樁或鋼釬做為標(biāo)記

11、和編號，與基坑內(nèi)樁基重合處做適當(dāng)調(diào)整。4.2.3成孔：成孔為機(jī)械成孔，根據(jù)地層鉆機(jī)隨時(shí)調(diào)整成孔機(jī)具。鉆孔后進(jìn)行清孔檢查，對孔中出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土立即處理。成孔過程中作好成孔記錄，以便及時(shí)修改錨桿的設(shè)計(jì)參數(shù)。嚴(yán)格控制成孔的位置和角度偏差，成孔傾角不大于1%。4.2.4鋼管加工和安裝：成孔后將鋼管下入孔內(nèi)，鋼管下入前應(yīng)清除孔內(nèi)虛土。在鋼管下放過程中，以鉆孔機(jī)的傾斜角作為校正，下放過程中務(wù)必做到準(zhǔn)確、均速、平穩(wěn)。在安設(shè)完后應(yīng)及時(shí)注漿。4.2.5灌注水泥漿：注漿鋼管在使用前應(yīng)檢查有無破裂和堵塞，接口處要牢固，防止注漿壓力加大時(shí)開裂跑漿；注漿時(shí)通過注漿泵加壓，灌入孔底后，緩慢拔出注漿管，然后進(jìn)

12、行下根樁注漿，間隔1.52小時(shí)再次對前一根樁重復(fù)注漿一次。分三次注漿，直至砂漿飽滿。4.2.6填碎石：注漿完成后鋼管內(nèi)填滿20-40mm級配碎石，并用純水泥漿灌滿（考慮到內(nèi)撐鋼管重復(fù)利用，進(jìn)行間隔填充，具體見附件二配樁表）。4.2.7鋼管與壓頂梁連接：鋼管的頂部焊接鋼板，并在中間段加焊25鋼筋，與圍檁內(nèi)部鋼筋結(jié)合為一個(gè)有效整體。鉆機(jī)引孔方法一鉆機(jī)引孔方法二下放鋼管方法一下放鋼管方法二注漿施工錨鐵與肋板焊接反壓鋼板4.4注漿鋼管支撐施工技術(shù)要求4.4.1注漿鋼管支撐施工要求（1）鋼管注漿樁桿體采用的Q345鋼管，應(yīng)清除油污，銹斑，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸下料，每根鋼管的下料長度誤差不應(yīng)大于50mm。（2

13、）注漿鋼管采用Q345B鋼管；注漿鋼管底端2000mm范圍布置不少于8個(gè)注漿孔，梅花形布置，注漿孔直徑68mm，每個(gè)孔外設(shè)置倒刺，倒刺采用10 x10 x3mm角鐵，長度15mm，與鋼管滿焊連接，焊縫尺寸3mm;注漿孔外倒刺也可采用弧形鋼板。鋼管注漿樁桿體（3）鋼管注漿自下而上，注漿液采用P.O.42.5普硅水泥漿。分3次注漿，每間隔1.5小時(shí)注漿一次，漿液水灰比0.50.6,單根樁水泥用量不小于3.0噸，注漿流量控制在20-30L/min，注漿最終完成的標(biāo)準(zhǔn)以單根水泥量和最終注漿壓力控制，且最終注漿壓力1.5-2MPA。注漿完成后鋼管內(nèi)填滿20-40mm級配碎石，并用純水泥漿灌滿（考慮到內(nèi)撐

14、鋼管重復(fù)利用，進(jìn)行間隔填充）。（4）鋼管與壓頂梁連接：鋼管的頂部焊接鋼板，并在中間段加焊25短鋼筋，與圍檁內(nèi)部鋼筋結(jié)合為一個(gè)有效整體。梅花狀布置，正反各5根。與內(nèi)置鋼管沖突的圈梁底筋緊貼左右鋼管壁設(shè)置。（5）基坑出0，型鋼拔出后對鋼管進(jìn)行割除處理，割除后先鑿除并清洗干凈鋼管內(nèi)充材料，設(shè)置止水措施，最后封孔采用微膨脹砼，砼等級同底板，遇水膨脹止水條緊貼內(nèi)壁設(shè)置，并滿焊止水鋼板。（6）所有焊縫hf8，焊條E43型，且鋼管樁穿越地下室底板及側(cè)墻板處設(shè)置止水鋼板。4.4.2鉆孔施工要求（1）鋼管孔定位偏差不大于50mm，孔角度偏差不大于1%；鉆頭直徑不應(yīng)小于設(shè)計(jì)鉆孔直徑3mm。（2）鋼管樁成孔：在施工

15、鋼管樁時(shí)，其鉆進(jìn)深度應(yīng)大于錨桿總長度0.5m。（3）在第一次注漿完成后，間隔1.52小時(shí)進(jìn)行第二次注漿，完成后再次間隔1.52小時(shí)進(jìn)行第三次注漿。4.4.3鋼管制作要求（1）制作鋼管樁的材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并有出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告；（2）樁的制作允許偏差不得大于下列數(shù)值：序號項(xiàng)目容許偏差（mm）1外徑或斷面尺寸樁端部0.5%外徑或邊長樁身1%外徑或邊長2長度200mm3矢高1%樁長4端部平整度2%5端部平面與樁身中心線的傾斜值首節(jié)樁0.5%4.4.4鋼管焊接要求（1）端部的浮銹、油污等臟物必須清除，保持干燥；上、下節(jié)樁頂?shù)淖冃尾糠謶?yīng)割除。（2）上下節(jié)樁焊接時(shí)應(yīng)校正垂直度，對口的間隙為23mm；

16、垂直度不大于0.5%；（3）焊條應(yīng)烘干； 焊接應(yīng)對稱進(jìn)行；焊接應(yīng)用多層焊，鋼管樁各層焊縫的接頭應(yīng)錯(cuò)開，焊渣應(yīng)清除 ；每個(gè)接頭焊接完畢，應(yīng)冷卻五分鐘后方可使用；方法一方法二4.5質(zhì)量保證措施4.5.1鋼管、水泥要有合格證和檢驗(yàn)報(bào)告，砂石有檢驗(yàn)報(bào)告。質(zhì)量不合格的材料不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。4.5.2嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)思路，特別是樁尖的加工必須符合設(shè)計(jì)要求，保證注漿質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。4.5.3鋼支撐焊縫要求飽滿，外觀無焊接缺陷，焊縫高度不小于最小鋼板厚度。受力位置均為連續(xù)焊，焊縫高8MM。4.5.4斜撐施工完畢后需養(yǎng)護(hù)15天后方可開挖；開挖至基坑面后，配筋墊層需即刻澆筑，墊層需養(yǎng)護(hù)7天后方可繼續(xù)開挖?；娱_挖后經(jīng)多次監(jiān)測,支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大位移與周邊土體沉降均在可控范圍，基坑周邊道路、建筑、管道均未受基坑施工影響。業(yè)主、監(jiān)理、總包都對這種支撐工藝帶來節(jié)約工期和施工便利的效果非常滿意，注漿鋼管內(nèi)拋撐新工藝圍護(hù)設(shè)計(jì)與施工在本工程取得了成功。通過本工程內(nèi)拋式注漿鋼管支撐支護(hù)技術(shù)的成功應(yīng)用，讓大家認(rèn)識到該技術(shù)是一種綠