内抛式注浆钢管支撑技术在某项目基坑围护中的应用

  内抛式注浆钢管支撑技术在某项目基坑围护中的应用  邱恒Summary：某拟建大型商业综合体项目基坑西侧浦锦路中部约120m范围的原基坑围护设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 采用斜抛撑，须对底板进行分块施工，由于基坑外侧不具备挖土条件，现场挖土存在一定难度，而且围护方案的选型及施工对总体工程的施工进度影响较大，因此采用内抛式注浆钢管围护替代原斜抛撑，钻孔灌注桩/土工法同原设计。内抛式注浆钢管支撑是一项基坑支护新技术，优化施工流程及工期;可实现敞开式开挖土方，无支撑施工、养护和拆除工况，无换撑工序，节省施工工期。Key：建筑物;基坑围护;斜抛撑;内抛式注浆钢管1引言某拟建大型商业综合体项目，位于上海市闵行区，场地地势较平坦，共布设12幢9层办公或商铺、2栋2层展示和餐饮、1栋5层商业楼、一个集中地下车库及相关的配套设施，总建筑面积为153450平方米。基坑总面积约5.0万m2，基坑周长约1000m。设置一层地下室，建筑±0.000相当于绝对标高+5.100m，周边道路路面绝对标高约+4.400m，本工程地下室底板板面相对标高统一为-5.600m，地库底板厚度400mm，主楼底板厚度650mm，一般地下车库底板开挖深度为5.40m，主楼区域底板开挖深度为5.65m。基坑西侧浦锦路中部约120m范围原设计方案采用斜抛撑，须对底板进行分块施工，由于基坑外侧不具备挖土条件，现场挖土存在一定难度，而且围护方案的选型及施工对总体工程的施工进度影响较大，所以在确保工程安全和质量的前提下，实现投资效益最优化显得尤为重要。2拟建场地条件分析2.1地层条件根据本场地勘察资料，该勘察场地位于长江三角洲入海口东南前缘，其地貌属于上海地区四大地貌单元中的滨海平原类型。受周边建设项目堆土影响，拟建场地内部地势起伏较大，局部区域堆土厚度超过3.00m，根据项目要求，基坑围护施工前需将拟建场地整平至绝对标高+4.400m，即相对标高-0.700m。拟建场地地基土在勘察深度范围内均为第四系松散沉积物，主要由饱和粘性土、粉性土和砂土组成，具水平层理。按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异可划分为7个主要土层（若干个亚层），基坑开挖影响深度范围内场地分层主要有以下特点：①层填土，遍布，可分为①1层杂填土和①2层素填土，杂填土，厚度约0.6～2.5m;素填土厚度约1.5～2.5m。②层褐黄～灰黄色粉质粘土，层底较平缓，含氧化铁斑点，稍有光泽，局部夹少量粉土团块，可塑，中等压缩性，土质均匀。③层灰色淤泥质粉质粘土，遍布，呈流塑状，含云母，有机质，局部夹薄层粉砂，土质不均匀。具有压缩性高、强度低、渗透性小和灵敏度高等特性，该层在不同深度含有有多层薄层粉土。③夹层灰色粘质粉土，遍布，中等压缩性，局部夹少量粘土，中等摇震反应，无光泽低等干强度，低等韧性，场地北侧层厚约1.5m，场地南侧约5.0m。④层灰色淤泥质粘土，遍布，呈流塑状，夹少量极薄层粉性土，具有压缩性高、强度低、渗透性小和灵敏度高等特性。⑤层灰色粉质粘土，土质不均，含云母及贝壳碎屑，夹薄层粘性土。无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，呈软塑状，中等-高等压缩性。场地典型工程地质剖面及静探曲线详见图1。2.2水文地质条件对本工程基坑有影响的含水层为浅层的潜水层，主要补给来源为大气降水和地表水。（1）潜水。本次勘察期间测得地下潜水稳定水位埋深为0.50m～4.00m（局部人工堆土较厚），其相应标高为+2.65m～+4.17m。根据上海市工程建设规范《地基基础 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 》（DGJ08-11-2010）有关条款，上海地区水位埋深一般在0.5m～1.5m，年平均水位埋深为0.5～0.7m，设计时取地下高水位埋深0.50m考虑计算。（2）承压水。深部第⑦层为上海地区第一承压含水层，据上海地区已有工程的长期水位观测资料，第⑦层中的承压水，水位年呈周期性变化，水位埋深的变化幅度一般在3.0m～12.0m，均低于潜水水位。因本工程基坑开挖深度7.0m左右，承压水对本工程基坑开挖无影响。（3）后注浆灌注桩对承载力、原设计桩型的影响。2.3不良地质条件根据勘察资料，拟建场地红线南侧约20.0m分布有宽度约40.0m的周浦塘，水深约4.0m左右，淤泥厚度约1.0m左右，场地因周边建设场地人工堆土影响，现状杂填土厚度约0.6-2.5m，据现场踏勘，局部高度超过3.0m，素填土厚度最深约7.0m左右。因场地内存在大量堆土区域且堆土较厚，勘察期间部分螺纹孔及小螺纹孔加孔受场地条件限制无法施工，待场地内部明暗浜经补勘探明后再进行针对性处理。2.4基坑围护设计参数基坑围护设计主要参数如表1所示。3基坑西侧设计方案本工程地下设置一层地下室，建筑±0.000相当于绝对标高+5.100m，场平后场地绝对标高按+4.400m考虑，即相对标高-0.700m。基坑一般区域开挖深度5.80m（按贴边承台考虑）。基坑安全等级为三级，环境保护等级为三级。原设计基坑大部分区域采用重力坝围护，基坑西侧（约120m）采用钻孔灌注桩或土工法加斜抛撑围护，围护平面及相关剖面见下图2～3。原设计方案采用斜抛撑，须对底板进行分块施工，由于基坑外侧不具备挖土条件，现场挖土存在一定难度，因此采用内抛式注浆钢管围护替代原斜抛撑，钻孔灌注桩/土工法同原设计，具体设计参数如下：6-6剖面：采用700@900钻孔灌注桩，桩长14.0m;采用双排2700@1000水泥土搅拌桩进行止水，搅拌桩长12.5m;7-7剖面：采用双排2700@1000水泥土搅拌桩，搅拌桩长15.3m;搅拌桩内插型钢H700×300×13×24，采取隔一插一方式，型鋼长度为16.0m;内抛式注浆钢管：注浆钢管桩采用Φ273x10@3.5m，水平倾角为50°，桩长21m，单根水泥用量不小于3.0吨。注浆钢管桩需避让工程桩;配筋垫层：基坑贴边6m区域设置厚200mm配筋垫层，内配10@200X200双层双向钢筋网片。内抛式注浆钢管支撑是一项基坑支护新技术，可取代常规方案的支撑体系，优化施工流程及工期;可实现敞开式开挖土方，无支撑施工、养护和拆除工况，无换撑工序，节省施工工期。技术优点：1.代替了原有复杂的支撑体系，施工内容大大减小。2.受力体系类似常规的斜抛撑，但无须对底板进行分块施工。3.施工速度较快，且可实现土方的敞开式开挖，施工工期大大节约。4.无支撑施工、养护和拆除工况，地下结构施工可连贯进行。5.无换撑工序，节约成本及工期。6.有利于基坑的风险控制。，内抛式支撑可在基坑回填后割除，基坑变形可控。7.绿色环保，环境及社会效益明显。钢筋、混凝土等材料用量远少于常规方案，又避免了拆撑时对环境的二次噪音、粉尘污染。4 施工工艺 钢筋砼化粪池施工工艺铝模施工工艺免费下载干挂石材施工工艺图解装饰工程施工工艺标准钢结构施工工艺流程 流程4.1施工工艺流程前撑式基坑支护组合技术采用单排或双排排桩围护结构，包括压顶板/圈梁、围护墙以及多组型钢、钢管，根据工程特点，钢管前撑入基坑内部，交错分布，形成稳定体系，保证基坑安全。前撑式基坑支护组合技术主要施工工艺流程如图6所示。1、沟槽开挖：沟槽开挖深度70cm，高于设计标高50cm，沟槽开挖宽度80cm。施工工作面必须满足平整，有足够的强度，保证钻机施工时候平稳（若有必要铺设钢板）。2、钻机引孔：孔位定位是要考虑到引孔的直径大于钢管直径，所以以桩位底标高定位引孔的底标高，避免施工误差。根据土层的地质条件来调节引孔深度。原则上不小于2米。3、安放钢管：（1）钢管运输过程必须在1/3处设置两个吊点，保证钢管运输的安全，严禁托运。（2）钻机移到安全距离，设置到同角度，作为钢管安放的参照角度。（3）安放过程中有机械手拎起端部，挖机配合吊住另一端，协助机械手将钢管调整到孔位。（4）在钢管下放过程中，以钻孔机的倾斜角作为校正，下放过程中务必做到准确、均速、平稳。4、碎石填充：钢管安放后进行碎石填充。选用孔径为20～40mm大小的碎石。填充前需挑出杂质、清洗碎石，避免注浆时堵塞注浆孔口。5、孔底注浆：注浆钢管在使用前应检查有无破裂和堵塞，接口处要牢固，防止注浆压力加大时开裂跑浆。注浆时通过注浆泵加压，低速注入孔底。注浆分三次注入，第一次注浆以浆液泛出注浆孔壁为止，时长40分鐘左右。间隔时间不小于1.5小时。注浆量每根不小于4吨。6、钢板焊接：必须选用502焊条，采取满焊保证焊缝质量。钢板的焊接必须和压顶梁（板）做到有效的接触，满足设计要求。7、装配式垫层施工：施工前做好基坑开挖的跟踪，基坑开挖到底后立即进行安装。安装时先将基地凿平，在底部开槽或填干水泥铺平。装配式垫层按照图纸进行加工。8、钢管支撑拆除：（1）钢管支撑拆除时，需先焊断与结构接触部分的钢管，而后露出填芯。（2）采用钢筋混凝土切割机割断填芯素混凝土。（3）采用同样的办法分别切断钢管同外墙及结构底板的连接。（4）采用风镐凿除多余的填芯素混凝土。4.2施工要求4.2.1注浆钢管（1）钢管注浆桩杆体采用Φ273X10（Q235B）钢管，应清除油污、锈斑，严格按设计尺寸下料，每根钢管的下料长度误差不应大于50mm。（2）钢管注浆桩自下而上注浆，分三次注浆，每间隔1.5小时注浆一次。注浆钢管底端2m范围布置不少于10个注浆孔，梅花形布置，注浆孔直径不小于8mm，每个孔外设置倒刺，倒刺采用10x10x3mm角铁，长度15mm，与钢管满焊连接，焊缝尺寸3mm;注浆孔外倒刺也可采用弧形钢板。（3）注浆水泥采用P.O.42.5级普硅水泥，浆液水灰比0.55，单根桩水泥用量不少于设计要求值。（4）圈梁在内部设置钢管，预留钢管注浆桩孔道，浇筑圈梁前用麻袋将孔道填满。（5）圈梁纵筋遇预留孔道钢管时可适当调整间距，但间距不应大于200mm。（6）注浆体应进行水泥浆或砂浆试块抗压强度试验检测，检测结果应符合设计要求;对浆体的强度检验数量应为每15根钢管注浆桩不少于1组，每组不应少于6个试块。（7）钢管注浆桩待地下结构底板施工完成后进行割除。（8）应进行钢管注浆桩静载荷试验确定单桩承载力。4.2.2土方开挖（1）土方开挖前应具备开挖条件，监理单位应按相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 对围护结构的施工质量进行检查或验收;开挖应按照分层、分段、分块、对称、平衡、限时的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 确定开挖顺序;（2）本段基坑需分4段进行开挖，单段开挖长度不超30m;（3）基坑开挖的土方不得在临近建筑及基坑周边影响范围内堆放，并应及时外运;（4）基坑分层开挖厚度不应大于4m，临时边坡坡度不大于1：1.5;（5）坑底以上30cm土方应采取人工修底的方式挖除，并防止坑底土体扰动;混凝土垫层应做到随挖随捣，挖土到设计标高后，应在8小时内浇筑垫层，垫层浇至围护桩边，无垫层坑底最大暴露面积不得大于200m2;（6）邻边的局部深坑（深度超过1.5m）应在大面积垫层完成后开挖，严禁一次开挖到底;（7）基坑分块开挖时，开挖至坑底后，相应分块底板需在15天内浇筑完成;（8）基坑边超载应控制在15kN/m2以内，并严格控制不均匀堆载;大量超载位置应另行加固;（9）遵循先撑后挖、限时支撑、严禁超挖的原则，无支撑暴露时间控制在48小时之内，无支撑暴露长度不大于30m;（10）挖土机械严禁直接压过支撑杆件，挖土机械通过支撑前，必须回填30cm厚土体，并铺设道板架空后方可通行;（11）挖土机械严禁碰撞工程桩、围护桩;挖土应先掏空钢管、工程桩四周，避免钢管承受不均匀的侧向土压。5结论与建议内抛式注浆钢管支撑是一项基坑支护新技术，可取代常规方案的支撑体系，优化施工流程及工期;可实现敞开式开挖土方，无支撑施工、养护和拆除工况，无换撑工序，节省施工工期。施工过程中应严格按照施工工艺流程进行施工，为控制基坑位移，应在开挖前编制详细的分块开挖施工组织设计，并采取措施防止坑壁渗漏和确保坑内降水效果。（作者单位：上海常筑建筑工程技术有限公司） -全文完-