混凝土內(nèi)支撐基坑圍護(hù)優(yōu)化為前注漿鋼管斜拋

第頁混凝土內(nèi)支撐基坑圍護(hù)優(yōu)化為前注漿鋼管斜拋撐優(yōu)化一、典型案例項(xiàng)目概述工程情況介紹：xx區(qū)彩虹灣（暫名）保障性住房四期動(dòng)遷安置房項(xiàng)目總建筑面積36.5萬㎡，其中地下建筑面積約8.25萬㎡。共由14棟高層住宅，地下車庫、配套商業(yè)等組成?；A(chǔ)形式采用樁筏基礎(chǔ)，樁基采用預(yù)應(yīng)力管樁和鉆孔灌注樁，14棟高層住宅中有7棟為裝配式，裝配式高度為97.95m，為目前上海市高度最高的裝配式住宅工程，裝配式的預(yù)制率達(dá)到30%以上。該項(xiàng)優(yōu)化情況介紹：原設(shè)計(jì)方案為SMW工法樁+混凝土內(nèi)支撐基坑圍護(hù)形式，優(yōu)化為SMW工法樁+前注漿鋼管斜拋撐基坑圍護(hù)形式，可實(shí)現(xiàn)敞開式開挖土方，無支撐施工、養(yǎng)護(hù)和拆除工況，無換撐工序，節(jié)省施工工期。二、“雙優(yōu)化”實(shí)施情況1、工藝原理采用雙排SMW工法樁作為基坑擋土體系，三軸攪拌樁內(nèi)插型鋼，通過壓頂梁和鋼筋混凝土面板將前后排圍護(hù)樁連成整體。前撐注漿鋼管樁穿越后排圍護(hù)樁壓頂圈梁至坑底以下，斜插入基坑內(nèi)側(cè)土體中，通過鋼管內(nèi)注漿的方法形成穩(wěn)定體系，保證基坑安全。2、技術(shù)原理及操作流程工藝流程圖工藝步序橫斷面圖（1）鉆機(jī)引孔統(tǒng)一指揮樁機(jī)就位，樁機(jī)下鋪設(shè)鋼板，移動(dòng)前看清上、下、左、右各方面的情況，發(fā)現(xiàn)有障礙物應(yīng)及時(shí)清除，移動(dòng)結(jié)束后檢查定位情況并及時(shí)糾正；樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)、平正，鉆機(jī)調(diào)整到設(shè)計(jì)角度后，并用經(jīng)緯儀或線錘進(jìn)行觀測(cè)以確保鉆機(jī)的垂直度；成孔偏差應(yīng)小于10mm。成樁后樁中心偏位不得超過50mm，樁身角度不得偏差。（2）安放鋼管鉆機(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)。盡可能在引孔施工完成后30min內(nèi)插入鋼管，土層較差時(shí)，鋼管的插入時(shí)間可相應(yīng)增加。鋼管與砼圍檁連接節(jié)點(diǎn)剖面圖鋼管與砼圍檁連接節(jié)點(diǎn)頂視圖（3）鋼管焊接對(duì)接鋼管時(shí)需保證垂直度符合要求。建議使用水平尺，以便保證鋼管焊接的水平、垂直方向各自在一條中軸線上。管壁外側(cè)的鋼筋滿足設(shè)計(jì)要求，以確保增加鋼管的側(cè)摩阻力。鋼板的焊接必須和壓頂梁（板）做到有效的接觸，滿足設(shè)計(jì)要求。注漿鋼管樁接樁構(gòu)造詳圖（4）孔底注漿鋼管端部設(shè)置注漿段，鋼管底端樁尖封閉，端部每間隔50cm梅花形布置出漿孔孔徑6~8mm，出漿孔外側(cè)設(shè)置角鐵倒刺，倒刺采用10×10×3mm角鐵，長(zhǎng)度15mm，與鋼管滿焊連接，焊縫尺寸3mm。注漿速度采取“低壓、速緩、慢凝”，注漿順序采取跳一隔一施工，采取三次注漿工藝，初次注漿量為總量的60%，其余兩次各20%，每次注漿間隔時(shí)間1.5~2.0h。注漿流量控制在20~30L/min，注漿最終完成的標(biāo)準(zhǔn)以單根樁水泥用量和最終注漿壓力控制，單根樁樁端水泥用量不少于5.5噸（其中樁端2.5噸），水灰比選用0.5~0.6，最終注漿壓力在1.5~2.0Mpa。注漿段倒刺設(shè)置必須滿足設(shè)計(jì)要求，施工之前必須針對(duì)倒刺進(jìn)行驗(yàn)收。注漿頭大樣圖（5）鋼管注漿與碎石回填注漿完成后間隔一定時(shí)間，鋼管內(nèi)填滿20~40mm級(jí)配碎石，石子選取粒徑必須滿足設(shè)計(jì)要求，且以不夾雜有機(jī)質(zhì)和泥土為宜。注漿前撐鋼管剖面圖3、相關(guān)技術(shù)商務(wù)資料收集施工員負(fù)責(zé)完成成樁施工記錄，同施工材料的質(zhì)保書、合格證、檢測(cè)報(bào)告等留存于資料室歸檔保存。過程留存施工影像資料，作為后期商務(wù)結(jié)算依據(jù)。4、溝通技巧我方以工期、安全兩項(xiàng)為重點(diǎn)，同建設(shè)單位進(jìn)行溝通，邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位評(píng)審此施工方法，鋼管斜拋撐支撐方法較普通混凝土內(nèi)支撐縮短工期45天，基坑安全性又能得到保證。三、“雙優(yōu)化”實(shí)施中質(zhì)量、安全、環(huán)保情況1、質(zhì)量控制要點(diǎn)鋼管注漿樁自下而上注漿，分三次注漿，每間隔1.5小時(shí)注漿一次。注漿鋼管底端2m范圍布置不少于10個(gè)注漿孔，梅花形布置，注漿孔直徑不小于8mm。注漿漿液采用P.O42.5級(jí)普硅水泥漿，漿液水灰比0.55，單根樁水泥用量不少于3.5噸。2、安全控制要點(diǎn)施工時(shí)機(jī)架要保持平衡穩(wěn)定，防止傾覆，在松軟地面環(huán)境下施工時(shí)，要預(yù)防地面下沉，確保施工過程及移機(jī)行走的安全。3、環(huán)?？刂埔c(diǎn)設(shè)置隔音棚，減少機(jī)械噪音污染；車輛進(jìn)出沖洗并安排專人定時(shí)抽水，防止泥漿溢流；及時(shí)對(duì)裸土進(jìn)行覆蓋，并且在圍墻上增設(shè)噴淋，有效降低揚(yáng)塵。四、創(chuàng)新點(diǎn)1、采用前注漿鋼管斜拋撐替代常規(guī)斜拋撐技術(shù)，減少施工內(nèi)容，采用雙排SMW工法樁作為基坑擋土體系，三軸攪拌樁內(nèi)插型鋼，通過壓頂梁和鋼筋混凝土面板將前后排圍護(hù)樁連成整體。前撐注漿鋼管樁穿越后排圍護(hù)樁壓頂圈梁至坑底以下，斜插入基坑內(nèi)側(cè)土體中，通過鋼管內(nèi)注漿的方法形成穩(wěn)定體系，保證基坑安全可實(shí)現(xiàn)敞開式開挖土方，無支撐施工、養(yǎng)護(hù)和拆除工況，無換撐工序，節(jié)省施工工期。2、仔細(xì)研究斜撐平面布置，將鋼斜撐位置進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，借助BIM技術(shù)建立三維立體模型，明確每根鋼斜撐與工程樁位置關(guān)系，模擬現(xiàn)場(chǎng)施工工況，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供技術(shù)支持。研制了可調(diào)角度的斜樁壓入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了鋼管斜拋撐的壓入角度及深度的準(zhǔn)確控制和注漿、旋壓同步進(jìn)行，提高了施工速度，保證了施工質(zhì)量。3、鋼管底部設(shè)置為尖形，將鋼管整體作為鉆頭使用。施工使用專用斜向施工設(shè)備，提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，將鋼管整體下壓。鋼管接頭采用專用套管，滿焊連接保證接頭嚴(yán)密。4、利用水泥漿在土體及鋼管壁形成潤(rùn)滑膜，提高現(xiàn)場(chǎng)施工速度及效率。對(duì)注漿頭進(jìn)行注漿，漿液會(huì)在鋼管被旋轉(zhuǎn)壓入時(shí)，從預(yù)留注漿孔中流出，從而降低了鋼管外壁與土體的摩擦力，同時(shí)在溝槽中注入水泥漿，亦可達(dá)到潤(rùn)滑鋼管外壁的作用。注漿量為5.5噸。5、受力體系類似常規(guī)的斜拋撐，但無須對(duì)底板進(jìn)行分塊施工。6、有利于基坑的風(fēng)險(xiǎn)控制，內(nèi)拋式支撐可在基坑回填后割除，基坑變形完全可控。7、綠色環(huán)保，環(huán)境及社會(huì)效益明顯。鋼筋、混凝土等材料用量遠(yuǎn)少于常規(guī)方案，又避免了拆撐時(shí)對(duì)環(huán)境的二次噪音、粉塵污染。五、適用范圍與應(yīng)用前景適用用基坑周邊環(huán)境簡(jiǎn)單，開挖深度不超過10m的基坑工程。優(yōu)化之后基坑工程施工迅速，土方開挖速度快，基坑變形量小，對(duì)周圍環(huán)境影響小，施工安全可靠無事故，施工工期得到了有力保障。六、獲得的經(jīng)濟(jì)效益情況1、社會(huì)效益（1）前撐注漿鋼管支撐是一項(xiàng)基坑支護(hù)新技術(shù)，可取代常規(guī)方案的支撐體系，減少施工內(nèi)容；可實(shí)現(xiàn)敞開式開挖土方，無支撐施工、養(yǎng)護(hù)和拆除工況，無換撐工序，節(jié)省施工工期。（2）有利于基坑的風(fēng)險(xiǎn)控制，內(nèi)拋式支撐可在基坑回填后割除，基坑變形完全可控，可有效保護(hù)基坑周邊的地下管線及建筑物。（3）綠色環(huán)保，環(huán)境及社會(huì)效益明顯。鋼筋、混凝土等材料用量遠(yuǎn)少于常規(guī)方案，又避免了拆撐時(shí)對(duì)環(huán)境的二次噪音、粉塵污染。2、經(jīng)濟(jì)效益與傳統(tǒng)的SMW工法樁+砼內(nèi)支撐支護(hù)方式進(jìn)行對(duì)比，本優(yōu)化具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，較傳統(tǒng)鋼筋混凝土內(nèi)支撐形