基坑支护新技术:降本增效,绿色环保!

素材来源于:网络

源自丨宁波市土木建筑学会

为加强学会会员技术交流、紧扣当前行业学术热点和工作重点及难点、服务新型基坑支护技术和产品推广应用,2024年1月6日,宁波市土木建筑学会组织了“同步同心旋喷式复合斜桩支撑现场观摩暨技术交流会”,与会专家对同步同心旋喷式复合斜桩支撑应用技术的实践经验、技术标准、科研成果等进行了充分交流并给予了高度肯定。

基坑支护

同步同心旋喷式复合斜桩支撑

参会人员首先前往海曙区横街镇全域土地综合整治集中居住区地块项目,实地观摩同步同心旋喷式复合斜撑桩施工作业,浙江鸿晨建设有限公司总工程师王乾浩介绍了同步同心旋喷式复合斜撑桩智能化施工设备及斜撑桩施工流程等情况。

施工技术基坑
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随后,参会人员前往宁波高新区兆越房地产大东江公园西住宅项目(建发·朗云),现场观摩斜撑桩检测、基坑开挖、基础施工等情况,施工单位浙江新中源建设有限公司对于应用了同步同心旋喷式复合斜桩支撑技术的基坑施工流程、施工工艺等进行了详细介绍。与会专家对施工工序进行详细了解并提出相关建议,对该项目基坑变形控制、质量管控、风险控制等方面作出高度评价。

施工技术基坑
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技术交流环节,宁波宁大地基处理技术有限公司总工程师史世雍介绍了“同步同心旋喷式复合斜桩支撑技术及应用”等技术与科研成果,浙江鸿晨建设有限公司总工程师王乾浩汇报了“斜桩支撑工艺简介及控制要点”,与会专家对同步同心旋喷式复合斜桩支撑技术从设计、施工等方面积极进行了交流。

同步同心旋喷式复合斜桩支撑支护技术


施工技术
随着我国城市化进程越来越显著,城市空间容量供需矛盾日益突出,近年来各级政府大力提倡要将城市地下空间的开发利用作为解决城市建设空间不足和提高城市综合功能的有效途径,而地下空间的开发和利用将不可避免地涉及基坑工程。

宁波软土地区基坑工程常采用排桩+钢筋砼水平支撑、双排桩、排桩+斜抛撑等传统支护形式,但传统支护形式随着时代的发展已不能满足大型地下空间开发的需求。排桩+斜桩支撑技术作为新型支护形式可有效解决传统钢筋砼水平支撑能耗高且污染环境、双排桩造价高昂且控制变形能力差、斜抛撑施工工期长等问题,具有造价低、工期短、变形控制能力强、绿色环保等优点。
为加强技术创新、紧扣当前行业学术热点和工作重点及难点、推广更多更好新型基坑支护技术的应用,近日,由宁波市土木建筑学会会员单位宁波宁大地基处理技术有限公司和浙江鸿晨建设有限公司联合研发了新型基坑支护技术——同步同心旋喷式复合斜桩支撑技术。
01技术简介

基坑
同步同心旋喷式复合斜桩支撑作为复合斜桩支撑的一种形式,其通过同步同心的施工机械设备装置(一体式桩机),在斜向高压旋喷桩(水泥土外芯桩)成桩过程中同步同心斜向植入钢制或预制内芯桩形成复合斜撑桩,最终形成排桩、冠梁、复合斜撑桩、基底土体共同抵抗基坑外水土侧压力的排桩+斜桩支撑支护体系。
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该技术有如下优点:1、承载力高,经济性好,支撑覆盖面更小,挖土更方便;2、斜撑桩可与部分桩基穿插施工,养护时间不超过10天,可分段加、拆撑,工期更短;3、采用智能化设备施工,施工质量更易保证;4、每根桩承载力均可快速自检检测,全面了解施工质量,发现质量瑕疵可在挖土前处理,也为下一步科研提供大量的数据;5、可施加预应力,利于基坑变形控制,可按需采用伺服系统严控变形。

也有如下缺点:1、施工工序繁杂,对施工单位专业技术要求高;2、几乎每根桩均需检测出极限承载力,冠梁的截面尺寸和配筋较大,有一定浪费;3、斜撑桩承载力大、刚度大,主体结构施工过程中若底板沉降大,斜撑桩周边底板易出现裂缝。

02技术特点

技术流程


技术流程如下图:
基坑支护

  • 智能化设备


为确保斜撑桩施工质量,做到专业化施工,专门研发出了同步同心旋喷式一体化施工设备和智能化施工控制系统。
施工技术
基坑
针对不同施工条件设计了长、短桅杆的同步同心旋喷式一体化施工设备。
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  • 快速自检检测


每根斜撑桩顶部均设置预加载装置,土方开挖前对每根斜撑桩都进行承载力自检,即可用于收集科研数据;同时可全面掌握各桩承载力,对发现的特殊情况及时采取相应措施,确保基坑安全。

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  • 高承载力


由于外芯桩采用了旋喷式工艺,并解决了内芯桩与外芯桩的同心度问题,使得相同条件下此工艺的斜撑桩具有远高于其他工艺斜撑桩的承载力。

下图是江北某项目斜撑桩检测Q-S曲线图,斜撑桩极限承载力可达到2200-3000KN,截至目前为止,该工艺斜撑桩实测最大极限承载力可达4200KN。
施工技术

  • 预应力施加控制变形


可通过斜撑桩顶部预加载装置施加预应力和轴力补偿,减小基坑位移。

基坑

03技术应用

截止2023年12月,宁波地区已有应用案例35个,台州3个,杭州1个,其中二层地下室应用项目4个,基坑开挖深度超过9.0m。完成总桩数将近1500根,完成总米数约3.7万米。本技术适用于宁波地区所有除基岩外的地质土层。具体典型案例如下:

  • 江北区JB16-02-3、JB16-02-4a地块项目


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该项目斜撑桩均处于淤泥质土中,桩长以32m为主,最大极限承载力可达3600KN,基坑开挖变形约20~40mm。

  • 奉化区FH24-03-10f地块(舒家区块)建设项目


施工技术基坑

该项目斜撑桩主要处于淤泥质土与含粘性土圆砾中,桩长17~19m,最大极限承载力可达3500KN,基坑开挖变形约20~30mm。

  • 北仑区BLXB04-05-14b、BLXB04-05-15a地块

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该项目斜撑桩主要处于淤泥质土与全风化凝灰岩中,桩长17~27m,最大极限承载力可达3500KN,基坑开挖变形约20~30mm。

  • 宁波高新区兆越房地产大东江公园西住宅项目(建发·朗云)

施工技术基坑

该项目斜撑桩主要处于淤泥质土与粉砂中,桩长19~29m,最大极限承载力可达4200KN,基坑开挖变形约20~40mm。

  • 鄞州区JD12-04-03/04地块项目


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该项目为一层结合局部二层地下室,斜撑桩主要处于淤泥质土与粉质粘土中,一层地下室区域桩长22~30m,最大极限承载力可达2900KN;二层地下室区域桩长36m,最大极限承载力可达3900KN,基坑开挖变形约20~40mm。

  • 鄞州区JD01-02-16a地块


施工技术基坑

该项目为一层结合局部二层地下室,斜撑桩主要处于淤泥质土与黏质粉土中,且使用短桅杆设备进行施工,一层地下室区域桩长20~22m,最大极限承载力可达2200KN;二层地下室区域桩长24m,最大极限承载力可达2400KN,基坑开挖变形约30~40mm。

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