新型注浆钢管斜内撑基坑支护施工技术

新型注浆钢管斜内撑基坑支护施工技术

袁富,顾铭文

苏州新深惠产城建设发展有限公司 江苏苏州  215000

摘要：随着我国城镇化建设的快速推进，可利用的土地资源尤其是建设用地日益紧缺，越来越多的城市开始大力发展地下工程以提高土地利用效率。然而城市密集的建筑，复杂的地下管线，紧张的施工工期等都对基坑支护技术提出了更高的要求。如何在保证基坑安全稳定的前提下缩短地下工程的施工工期，成为当下围护结构设计施工的关键问题。本文主要分析新型注浆钢管斜内撑基坑支护施工技术。

关键词：基坑支护；斜内撑；施工技术

引言

近年来，我国基坑工程呈现出规模越来越大，开挖深度越来越深，周边环境复杂敏感等特点。采用传统内支撑系统造价高、工期长，采用坑边留土+抛撑则施工复杂、工期长。目前已经有许多学者针对基坑支护体系作了大量研究，但关于斜撑支护体系的基坑支护形式研究还相对较少。注浆钢管斜支撑基坑支护是近年来用于保证基坑安全稳定并缩短地下工程工期的一种新型支护方式，坑内的注浆钢管斜撑与周边围护形成系统，充分发挥其力学性能。注浆钢管斜支撑基坑支护与常规钢筋混凝土环梁水平支撑系统相比，可以缩短工期，并节省大量混凝土浇筑、养护和拆除的费用。该支护体系造价较低，能够在保证地下施工安全的前提下缩短工期，具有积极的推广前景。

1、工程深基坑支护施工技术现实意义

随着工程建设市场竞争日益加大，深基坑支护工程建设取得了巨大进步。传统的直接放坡开挖施工技术，随着时代的进步和技术的蝶变，已经不再适应新时期深基坑支护工程建设需要。深基坑支护技术作为工程建设的基础和保障，对于深基坑支护工程建设品质和整体工程建设项目的影响，都是十分巨大的。因此，实时进行工程深基坑支护施工技术革新，提升施工技术专业化水平，是工程建设时代发展的需要，是工程建设企业经济效益和社会效益提升的需要。在实际的深基坑支护工程建设中，加强对深基坑支护施工技术的应用，可以充分利用工程地下空间，实现对土地资源的有效利用，提高土地资源的使用效率。尤其是近些年来，随着信息技术的不断渗透和发展，使计算机化和信息化深基坑支护施工技术逐渐得到广泛应用。在新型深基坑支护技术基础上，可以有效避免深基坑中地下水、土体等对基坑带来压力影响。与此同时，深基坑支护技术应用可以大大提升基坑稳定性和安全性，保证深基坑支护工程建设品质和效益。

2、基坑支护土方开挖关键点

施工项目周边环境复杂，保护对象多，变形控制严格，后续挖土须严格控制。基坑区域土方开挖除遵守基坑土方开挖基本规则外，应采用岛式挖土结合配筋垫层：1）岛式挖土，先挖除坑边配筋垫层设计宽度的土方，并施工配筋垫层及完成氧化后，再挖除中部土方；基坑分段开挖长度应控制在15m以内。如果工期要求紧，可考虑结合跳仓开挖。开挖前应预先进行坑外注浆钢管加固施工及完成养护。2）配筋垫层一端应浇筑至围护桩边，另一端从注浆钢管入土点外延不小于设计宽度，配筋垫层钢筋应和钢管按设计要求焊接连接。3）基坑分段开挖后要求立即跟踪施工配筋垫层，当天开挖当天浇筑（8h以内）。

3、施工关键技术质量控制

3.1沟槽开挖

完成围护桩的施工后，应及时进行围护桩顶的浮浆及桩头清理，圈梁的挖槽及清槽工作，并清除地下障碍物，以保证正常施工。同时还须挖至原状土为宜，以避免塌方造成钢管安放困难。施工工作面空间上必须满足插拔机行走，以及上方无高压线等线路，满足插拔机械起吊钢管的空间要求。地坪必须满足平整度要求，需有足够的强度，保证设备施工时候平稳（若有必要铺设钢板）。

3.2浆液的拌制与储存

拌制浆液的原材料必须经过严格的计量后才能投入拌和机中。采用标准水箱，按设计要求严格控制水灰比，水泥浆搅拌时间不少于2~3min，滤浆后倒入集料池中，随后不断地搅拌，防止水泥离析压浆应连续进行，不可中断。拌和好的浆液倒入集料斗时，集料斗上口应放置水平筛网，对浆液进行过滤。储存在集料斗中的浆液应随拌随用，计划好不要有过多的集存。为防止储存在集料斗中的浆液离析沉淀，须应用人工或机械方式进行搅拌。

3.3监测措施

施工过程中，应着重加强围护桩/边坡顶部水平位移、沉降监测，加强对坑外深层土体水平位移和深层墙体水平位移及支撑轴力的监测，特别在钢管斜撑下部土方开挖阶段以及雨季施工时，应提高监测频率。同时应提前编制周密的应急预案，提前在现场准备对支护采取加固措施相应的材料，必要时应采取相应的支护方法对基坑进行加固。

3.4二次分段劈裂注浆

(1)一次浇筑作业完成后进行卫生管理工作,恢复时间不应低于12小时,12小时后进行第一条链质量验收,验收后可开始第二次浇筑作业,如实验室所示,第二次浇筑作业的水灰比为0.7～0.8:1。(2)制造管道断裂。二次断裂作业需要使用专用管材进行冲压,因此根据冲压长度选择适度长度的镀锌钢管,并保证镀锌钢管壁厚2～2.5mm,管径22mm。使用管接头时,第一个孔应放置在下部钢管的位置,距管头0.5m处,孔的直径为5mm,布置为圆顶形。(3)注意观察和记录钻孔压力表的冲压体积和压力变化,出现下列情况之一时停止冲压:1、钻孔周围表面或坡面倾斜;输注压力仍然过高,输注量没有增加或增加很少;注射时间大于45分钟(溶液的首次冷凝);四个洞关闭。(4)为保证溢流效果,钢管柱采用间隔溢流法,间隔不应小于10m,溢流完毕后上一根钢管可提起溢流管,开始下一级溢流工作。(5)灌浆工作完成后,施工人员应及时接入清水,清洗灌浆泵和灌浆管,避免水泥浆凝固,影响灌浆泵和灌浆管的后续使用。

3.5钢管灌浆

水灰比直接影响水泥的质量,适当的水灰比可以保证水泥顺利地沿着管道流动,不会有结块和堵塞。不同等级的水泥浆具有不同的作用,因此选择合适的水泥比例和相应的水泥类型对泥浆作业很重要。例如,我们需要使用3:1和1:1的不同浓度的水泥来处理流量开口,而水泥的调整比要求使用普通的P42.5硅酸盐水泥,为了保证整个灌装工程的质量,相关水泥必须有严格的生产证书,以确保水泥合格。最后,在水泥的储存环节上也要做好储存工作,如果将水泥放置在相对潮湿的环境中,水泥会吸收大量的水蒸气到空气中,使水泥质量发生变化,也会对配合比产生很大的影响,从而影响后续的工作。充填作为预填充钢管支撑技术是地下室支撑施工中的一个重要环节,在此过程中采用最合理的充填方法可以大大提高充填效率和质量。前端钢管注射法一般采用自上而下的段式灌注法,在灌注过程中,需要注意的是管道与孔底之间的距离不能超过半米,以免泥浆过于粘附在钢管通道上,影响最终灌注效果。

结束语

综上所述,钢管桩的规格多样、优点突出,是一种新型的深基坑处理技术,具有改善地基基础、减少地基沉降、提高地基承载能力等优点。在南水北调中线宜川段膨胀土加固和渠道斜坡施工中,不仅要控制钢管桩施工过程中的技术要点,还要特别注意施工预防措施。项目实践证明,在膨胀高填土路段应用注塑钢管桩施工工艺可以有效地达到提高地基加固、保证支护效果的目的,这一工艺值得大力推广应用。

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