【名企】桩撑基坑支护体系施工技术

《中建八局10项新技术》（2019版）技术交流培训桩撑基坑支护体系施工技术单位：青岛分公司汇报人：罗亚楠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术内容简介工艺流程及操作要点技术指标目录CONTENTS适用范围应用效果分析及推广前景第一部分技术内容简介一、技术内容简介建筑施工过程中普遍采用各类基坑支护体系，在工程整体施工成本中有较大比例。不同的基坑支护结构形式的施工关键环节与基坑结构安全、整体施工进度密切相关。为解决传统基坑支护体系工程量大、工序复杂、对周边环境影响大、造价高、对后续工序交叉影响大等缺点，本着便捷高效、节能环保、安全可靠的理念，研发了桩撑基坑支护体系施工技术。4一、技术内容简介该体系由双排围护桩、注浆斜钢管撑、桩间土顶部配筋板连系结构及内部支撑梁组成。注浆斜钢管撑可灵活设计贯入角度避让基坑内地下室结构，与后排围护桩通过围檩刚性连接并与桩间土顶配筋板、前排围护桩形成整体受力体系。5第二部分工艺流程及操作要点二、工艺流程及操作要点1

双排围护桩打打设根据设计特点，基坑围护桩可采用SMW工法桩或钻孔灌注桩；根据相应工艺首先完成双排围护桩的打设。在正式施工前应对围护桩前后排距离、桩位进行测量放线并复核。如采用钻孔灌注桩还应在围护桩打设完毕后进行止水帷幕施工。双排围护桩打设清障、定位放线引孔斜钢管撑打设钢管焊接接长桩尖焊接钢管桩身检查定位放线导槽开挖斜向钻机引孔水泥浆液制备浆液质量检查斜钢管撑封盖和加劲板压力注浆钻机移位围檩及配筋混凝土连系板施工进行内支撑施工斜向钻机成孔钢管桩接长端部盲板焊接水泥浆制备注浆管安装泵送注浆围檩与钢管撑整体浇筑7二、工艺流程及操作要点2

清障、定位放线、开挖导槽斜钢管撑的施工是本工法的关键工序。为确保斜钢管撑的定位准确并连续施工，在正式打设前必须对表层障碍物如石块、凝结的砂浆块、不明地下管线等进行详细的勘察。为避免贯入过程中因障碍物碰撞导致斜钢管撑偏位、桩尖磨损、桩身弯曲等情况，应对存在的表层障碍物及时进行清理。在引孔设备就位前进行定位放线，并开挖导槽在设计贯入点进行现场标记，导槽宽度宜为1.2m。土方开挖后及时进行外运，不得在先行堆置在现场影响钻机及打桩机行进。3引孔采用斜向钻机进行引孔，钻机就位并固定后采用角度尺对钻杆角度进行标定。引孔角度应满足设计要求的贯入角度，应确保避让地下室底板及外墙，角度宜在50°~65°范围内。引孔深度约2~3m，钻杆贯穿围护桩之间。如发现钻杆碰撞围护桩即及时灵活调整钻杆位置，重新进行引孔。引孔孔径应大于斜钢管撑外径。8二、工艺流程及操作要点4

斜钢管撑打设斜钢管撑桩尖安装及接长过程中应注意满焊，确保桩身无孔洞、开裂等情况。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。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。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。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。5

斜钢管撑封盖和加劲板斜钢管撑打设完毕后将围檩节点以上的超长部分气割切掉，之后在顶端下部200mm处钢管内焊接封盖钢板使得钢管形成底端缝状开口的空腔。在距顶端封盖500mm处钻孔直径60mm，预先组合的弧形钢板与150mm长注浆短管与钢管贴合并四周围焊。钢质注浆短管直径50mm，通过预先套丝与注浆管紧固连接。在封盖钢板对应位置，钢管外侧焊接加劲板加强，与钢管身四周满焊。9二、工艺流程及操作要点6

注浆准备及压力注浆注浆前对进场水泥进行检查和复试，水泥种类及强度等级应符合设计要求。制备浆液前应准备好后台设备，对操作人员进行充分交底。浆液制备完成后及时对比重进行检查。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。注浆分段注入，第一次注浆在钢管进入前排型钢后开始注入，以浆液泛出注浆孔壁为止，后续注浆按每次进入3~4延米分段注入。注浆量每根不小于5吨。10二、工艺流程及操作要点7

围檩及配筋混凝土连系板施工注浆完毕后平整表层土体并夯实，清理围护桩顶部多余混凝土。前后两排围护桩顶围檩、连系板钢筋绑扎并整体浇筑并养护。8

降水作业斜钢管撑打设完毕后在双排围护桩间打设管井。洗井并进行抽水试验正常后开始维持不间断真空降水。控制水位确保双排围护桩间土固结效果。9

基坑内支撑施工基坑内表层土开挖后进行内支撑施工。内支撑形成对撑后养护达到设计强度开始下部土方开挖。因支撑下部无障碍物，土方开挖效率得到最大化，边开挖边施工地下室结构。随地下室各层结构板按照设计要求的位置进行换撑施工，换撑达到设计强度后拆除内支撑。如采用SMW工法桩，在地下室外回填完毕后对围护结构型钢进行回收。11第三部分技术指标三、技术指标通过Plaxis

2D有限元假定施工现场环境，模拟前、后排桩不同嵌固深度、不同间距以及斜撑不同注浆量情况下，桩-土-撑组合支护体系在基坑开挖过程中的位移变化规律，研究桩-土-撑组合支护体系的作用机理，从而明确最佳的前、后排桩嵌固深度、间距和注浆量，达到合理选择桩撑基坑支护体系设计和施工参数的目的。Plaxis

2D有限元软件典型算例13三、技术指标1

基坑挖深与前排桩变形量区间基坑安全等级为二级时，基坑开挖深度小于8.5

m的，可以采用桩-土-撑组合支护体系。基坑挖深/m0-44-66-77-88-8.58.5-9前排桩变形/mm0-1111-2222-3232-4646-4949-542

斜向注浆钢管撑设计角度与前排桩水平位移关系钢管斜撑角度增加越大，前排桩最大水平位移增加越明显，基本呈现指数形式增加。在基坑支护体系设计与工程实施过程中，应控制斜向注浆钢管桩设计角度在50°以内，一般以40-50°为优选区间。3

双排桩排距与基坑位移间关系排距在4-6m之间是桩撑基坑支护体系较为合理的排距。4

排桩嵌入深度对基坑位移影响前、后排桩长度相同时，前后排桩嵌入深度为1-1.2倍基坑开挖深度较为合理。14第四部分适用范围四、适用范围适用于软土地区挖深8m范围以内的基坑支护体系。尤其适用于围护桩采用SMW工法桩或混凝土钻孔灌注桩的围护形式。16第五部分应用效果分析及推广前景五、应用效果分析及推广前景1

经济效益分析桩撑基坑支护体系共在虹桥商务区主功能区物流片区1号地块北片区（Ⅲ-F04-01）项目应用基坑周长790m，开挖面积约34700㎡；根据基坑监测报告显示，基坑支护体系结构受力满足设计及规范要去，周边变形情况安全可控，使用过程中结构稳定。产生经济效益1663.93万元万元。相对于应用传统基坑支护体系节省建造工期150天。18关键里程碑地上5层地上4层结构施工地上2层结构施工地下室结构封顶地下一层结构施工围护结构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、应用效果分析及推广前景2

社会效益分析桩撑基坑支护体系施工技术解决了常规基坑支护体系工程量大、消耗材料多、施工周期长、基坑安全性差等问题，保证了基坑施工阶段的整体结构安全，同时在上海虹桥物流项目得到了成功应用，得到了业主、设计院及业内专家的一致认可，彰显了企业技术实力，提高了企业的经营绩效，也为类似的工程积累了宝贵的经验