專利名稱：低凈空間下先插后噴型鋼旋噴樁圍護結構施工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及城市地下施工方法，具體是一種在低凈空間下先插型鋼，后進行旋噴
樁施工的型鋼旋噴樁圍護結構的施工工藝。
背景技術：
合理開發(fā)和利用城市地下空間資源，是適應城市現(xiàn)代化和城市可持續(xù)發(fā)展建設的 需要。由于缺乏科學的規(guī)劃和統(tǒng)籌安排，一些已建地下室結構由于深度較小使得地下空間 不能物盡其用，造成了地下資源的浪費。為了拓展地下空間，對已有地下室結構進行向下加 層施工已成為一種重要的思路。 地下室結構通常由圍護結構、各層樓板、豎向立柱以及內(nèi)襯構成，為了保證地下結 構的安全，圍護結構深度通常為地下結構開挖深度的兩倍。當對地下結構進行向下加層施 工時，原有圍護結構一般不能滿足重新加層施工的開挖要求，因此在進行向下加層施工前， 首先需要重新施工滿足地下加層開挖要求的圍護結構。 經(jīng)對現(xiàn)有技術文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)明專利申請第200710172456. 6號中提供了
一種新舊圍護相結合的基坑圍護方法，其步驟包括(l)查清原有圍護的實際遺留情況； (2)采用S麗工法樁施工新的圍護結構S麗工法樁采用三軸攪拌樁，內(nèi)插H型鋼，H型鋼插 入方式為插一跳一，局部原有圍護缺失處采用插二跳一方式；(3)新舊圍護之間的土體加 固待新施工的S麗工法樁強度達到設計強度的75%后，進行新舊圍護之間的土體加固施 工；(4)通過圍護頂部冠梁把新舊圍護連成一體；(5)冠梁混凝土澆筑后養(yǎng)護，整個新舊圍 護結合體最終成形，進一步土方開挖。該發(fā)明的優(yōu)點是充分利用了舊圍護的承載能力，有利 于減少基坑變形、控制基坑安全、保護周圍環(huán)境、降低建設成本、加快施工進度。利用這種方 法雖然可以加深原有圍護結構，比較安全可靠，但在很難在城市中心區(qū)域使用。 一方面，利 用該方法施工時將影響地面交通并涉及地下管線的搬遷，另一方面，當加層施工的地下室 緊鄰其他地下構筑物時，這種方法無法實施。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種低凈空間下圍護結構的施工工藝，利用 該施工工藝施工圍護結構時，可以利用原有地下室空間作為施工圍場，不需占用地表面積， 不影響正常的地面交通，無需進行管線搬遷，工程規(guī)模小，節(jié)省投資，且對周邊環(huán)境影響較 小。適用于在城市中心地下結構圍護結構重新施工，尤其適用于緊鄰既有地下結構的地下 室結構。 本發(fā)明所涉及的低凈空間下施工的圍護結構形式為先插后噴型鋼旋噴樁圍護結
構，該圍護結構的施工包括以下步驟 第一階段先插入型鋼，此階段具有以下步驟 第一步在地下結構的底板上的至少兩打型鋼區(qū)域鑿穿孔； 第二步將復數(shù)型鋼運到指定位置；
第三步于各穿孔處將復數(shù)根型鋼分節(jié)打入地內(nèi)，單節(jié)型鋼長度由施工空間凈高
決定，且相連接的單節(jié)型鋼采用剖口焊進行連接； 第二階段后進行MJS旋噴施工，此階段具有以下步驟 第一步旋噴樁樁位定位，旋噴樁樁徑取可包覆相鄰兩型鋼的長度； 第二步于旋噴樁樁位鑿樁位孔； 第三步在樁位孔處利用MJS鉆桿噴射切削水掘進，直至MJS鉆桿的鉆頭到達旋噴 樁設計深度；第四步調(diào)整地內(nèi)壓力，保持地壓力平衡穩(wěn)定； 第五步連接至MJS鉆桿上的噴嘴開始噴射高壓水泥漿及空氣； 第六步噴漿的同時MJS鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，并開啟排泥閥門調(diào)整地內(nèi)壓力的平衡。 本發(fā)明可以在低凈空間進行圍護結構的施工，并且施工過程中對周邊環(huán)境影響很 小，在上海地區(qū)市中心地下結構向下加層施工中得以應用，經(jīng)工程實踐驗證，取得了顯著的 效果。
圖1為既有地下一層現(xiàn)狀結構示意圖； 圖2為本發(fā)明實例中于既有地下一層現(xiàn)狀結構中插入型鋼的示意圖； 圖3為本發(fā)明實例中于既有地下一層現(xiàn)狀結構中施工旋噴樁的示意圖；以及 圖4為本發(fā)明實例中先插后噴型鋼旋噴樁圍護結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前
提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但并非對本發(fā)明做任何形式上
的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)，當可利用下述揭
示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方
案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均
仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
實施例 工程實例為上海地鐵一號線徐家匯站西側地下商場向下加層工程。圖1中所示是 地下結構現(xiàn)狀，如圖所示，該結構為只有一層的地下商場結構，其凈空只有4. lm，該商場結 構包括地下結構的圍護結構1、頂板2和底板3，在頂板2和底板3之間設有多根柱4作為 豎向支撐結構；此外，在頂板2和底板3的端側還設有內(nèi)襯5。其中，地下結構的圍護結構 l形式為鋼筋混凝土板樁，為了保證地下結構的安全，板樁的長度通常為原有地下結構開挖 深度的兩倍。當對該地下結構進行向下加層施工時，原有圍護結構l深度不能滿足開挖要 求，需要對圍護結構1進行重新施工。 需要說明的是，由于現(xiàn)有地下室面積往往較大，可以采用分段進行施工，以下所作 的說明是以其中一段施工為例，由于各施工段的施工方法相同，故不再對各段施工進行重 復描述。
本實施例具體施工工藝分為兩個階段 第一階段為型鋼的插入，如圖2所示。具體的，首先進行型鋼6的定位，在原結構 底板3上每個打型鋼6區(qū)域鑿穿孔7以方便型鋼6打入，該穿孔7可同時作為型鋼6打入 固定底部的導正架。于本實施例中，型鋼6采用H型鋼，將復數(shù)H型鋼運送至指定位置，利 用挖機吊振拔榔頭分節(jié)打入復數(shù)根型鋼6至地內(nèi)，相連接的單節(jié)型鋼6采用剖口焊進行連 接。 第二階段為旋噴樁施工，如圖3所示。具體的，首先進行旋噴樁8樁位的定位，并 在原結構底板3上各樁位鑿樁位孔9以方便MJS(Metro-Jet-System)工法進行旋噴施工。 MJS旋噴樁樁徑取可包覆兩型鋼6的長度。各樁位孔9處利用MJS工法進行旋噴樁施工，具 體為首先在各樁位孔9處利用MJS鉆桿噴射切削水掘進，直至MJS鉆桿的鉆頭到達旋噴樁 設計深度，然后調(diào)整地內(nèi)壓力，保持地壓力平衡穩(wěn)定，壓力的調(diào)整是通過MJS可視化的地壓 儀器，根據(jù)地質(zhì)資料計算參數(shù)，而達到信息化控制壓力平衡，隨后連接至MJS鉆桿上的噴頭 開始噴射高壓水泥漿及空氣，并且MJS鉆桿在噴漿的同時邊旋轉(zhuǎn)邊向上提升直至底板3，過 程中漿液與土體充分攪拌混合，在固化后即形成旋噴樁8，旋噴過程中開啟排泥閥門隨時調(diào) 整地內(nèi)壓力的平衡。第一階段中，H型鋼尺寸為700mmX300mmX13mmX24mm，間距1. 2m。單根型鋼長
度為15m，每節(jié)長度為3m，以保證凈高4. lm的地下室內(nèi)可以進行型鋼插入施工。 第二階段中，旋噴樁直徑為2. 6m，樁位位于相鄰H型鋼中心位置，以保證旋噴樁能
夠完全包住先插入的相鄰H型鋼。圖4即為施工結束先插后噴型鋼旋噴樁圍護結構示意圖，
MJS工法能夠滿足大直徑旋噴的要求，后施工的旋噴樁能夠完全包住先插入的H型鋼，從而
形成整體受力結構。 從以上描述可以了解，本發(fā)明的型鋼旋噴樁圍護結構，可以利用地下空間作為施 工圍場進行施工，施工時不影響正常的地面交通，因此無需進行管線搬遷，并且MJS工法進 行旋噴樁施工過程中可以保持地壓力平衡穩(wěn)定，對周邊環(huán)境影響較小，是以，先插后噴型鋼 旋噴樁圍護結構適用于在城市中心地下結構的圍護結構重新施工，并且由于施工后的旋噴 樁位于原有圍護的內(nèi)側，因此尤其適用于緊鄰既有地下結構的地下室結構的圍護結構重新 施工。
權利要求
一種可以在低凈空間下施工的圍護結構施工工藝，其特征在于，包括以下步驟第一階段先插入型鋼，此階段具有以下步驟第一步在地下結構的底板上的至少兩打型鋼區(qū)域鑿穿孔；第二步將復數(shù)型鋼運到指定位置；第三步于各穿孔處將復數(shù)根型鋼分節(jié)打入地內(nèi)，單節(jié)型鋼長度由施工空間凈高決定，且相連接的單節(jié)型鋼采用剖口焊進行連接；第二階段后進行MJS旋噴施工，此階段具有以下步驟第一步旋噴樁樁位定位，旋噴樁樁徑取可包覆相鄰兩型鋼的長度；第二步于旋噴樁樁位鑿樁位孔；第三步在樁位孔處利用MJS鉆桿噴射切削水掘進地內(nèi)，直至MJS鉆桿的鉆頭到達旋噴樁設計深度；第四步調(diào)整地內(nèi)壓力，保持地壓力平衡穩(wěn)定；第五步連接至MJS鉆桿上的噴嘴開始噴射高壓水泥漿及空氣；第六步噴漿的同時MJS鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，并開啟排泥閥門調(diào)整地內(nèi)壓力的平衡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低凈空間下型鋼旋噴樁圍護結構的施工工藝，其利用地下空間作為施工圍場，采用先插型鋼，后進行旋噴加固的方法，在原有圍護結構內(nèi)側重新施工圍護結構，本發(fā)明在施工時不影響正常的地面交通，無需進行管線搬遷，且環(huán)境影響小，特別適用于在城市中心地下結構的圍護結構重新施工，尤其適用于緊鄰及即有地下結構的地下室結構的圍護結構重新施工。
文檔編號E02D7/26GK101725147SQ20091019947
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權日2009年11月27日
發(fā)明者何擁軍, 夏元旦, 張帆, 朱雁飛, 李永迪, 陶利 申請人:上海隧道工程股份有限公司