專利名稱：低凈空間下先插后噴型鋼旋噴樁圍護結(jié)構(gòu)施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(jié)構(gòu)的施工工藝。
背景技術(shù)：
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(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)進行向下加 層施工已成為一種重要的思路。 地下室結(jié)構(gòu)通常由圍護結(jié)構(gòu)、各層樓板、豎向立柱以及內(nèi)襯構(gòu)成，為了保證地下結(jié) 構(gòu)的安全，圍護結(jié)構(gòu)深度通常為地下結(jié)構(gòu)開挖深度的兩倍。當對地下結(jié)構(gòu)進行向下加層施 工時，原有圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。 經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)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(jié)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(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)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(shè)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(jié)構(gòu)，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(gòu)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(shù)的缺陷，提供了一種低凈空間下圍護結(jié)構(gòu)的施工工藝，利用 該施工工藝施工圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)圍護結(jié)構(gòu)重新施工，尤其適用于緊鄰既有地下結(jié)構(gòu)的地下 室結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明所涉及的低凈空間下施工的圍護結(jié)構(gòu)形式為先插后噴型鋼旋噴樁圍護結(jié)
構(gòu)，該圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實例中于既有地下一層現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)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(shù)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(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當可利用下述揭
示的技術(shù)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(shù)方
案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)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(shù)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(cè)地下商場向下加層工程。圖1中所示是 地下結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，如圖所示，該結(jié)構(gòu)為只有一層的地下商場結(jié)構(gòu)，其凈空只有4. lm，該商場結(jié) 構(gòu)包括地下結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)1、頂板2和底板3，在頂板2和底板3之間設(shè)有多根柱4作為 豎向支撐結(jié)構(gòu)；此外，在頂板2和底板3的端側(cè)還設(shè)有內(nèi)襯5。其中，地下結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu) l形式為鋼筋混凝土板樁，為了保證地下結(jié)構(gòu)的安全，板樁的長度通常為原有地下結(jié)構(gòu)開挖 深度的兩倍。當對該地下結(jié)構(gòu)進行向下加層施工時，原有圍護結(jié)構(gòu)l深度不能滿足開挖要 求，需要對圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)束先插后噴型鋼旋噴樁圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。 從以上描述可以了解，本發(fā)明的型鋼旋噴樁圍護結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)適用于在城市中心地下結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)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(cè)，因此尤其適用于緊鄰既有地下結(jié)構(gòu)的地下室結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)重新 施工。
權(quán)利要求
一種可以在低凈空間下施工的圍護結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)重新施工圍護結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)重新施工，尤其適用于緊鄰及即有地下結(jié)構(gòu)的地下室結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)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(quán)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