邻河深基坑新型钢管连续墙围护体系应用实践

修亚光 徐 强 张 琴 陈 华 龚 达

中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 201204

1 基坑工程概况

上海市某工程基坑共分为3个地块，成一字形分布（图1），3个地块占地面积共计33 616.5 m2，周长1 218 m，基坑开挖深度为6 m。工程地下室为地下1层，基坑开挖深度为5.65～6.40 m，基坑工程安全等级为三级。基坑工程环境保护等级：C-4-5地块东侧、C-2-8地块西侧为二级，其余三级。基坑工程监测等级二级。

汉代服饰是中国传统服饰长河中一颗璀璨的明珠，汉代服饰种类的多样及其发展变化对中国传统服饰的发展有着重要影响，汉代的开放和经济的发达以及汉代博大精深的文化使得汉代服饰也具有丰富的文化内涵，不仅体现了汉代的时代特色，等级制度的森严而且反映出人们审美意识。它丰富的文化内涵使得它在中国传统服饰历史中具有承上启下的作用，我们应该通过研究汉代服饰了解汉代的文化，从小的缩影中窥探整个中国的传统服饰文化，同时应该保护汉代服饰等一系列的传统文化代表。

1.1 周围环境

项目北侧紧邻河道，与河道间距离为15.6～26.8 m不等，周边其他三面相邻市政道路，其中纳贤路、海科路、川和路下均有电力管线、燃气管线、信息管线、雨水管线及污水管线，周边环境相对复杂。

1.2 地质情况

场区开挖深度内主要由饱和黏性土、粉性土、砂土组成，分为6个主要层次，其中第①层、第③层可分为2个亚层，第⑤层分为3个亚层。受古河道切割影响，本场区缺失第⑥层暗绿色硬土层，第⑦层埋深较深。

本场地浅部地层中地下水属潜水类型，勘察期间测得地下水埋深在地表以下0.20～0.70 m，相应绝对高程为3.37～ 4.25 m。

1.3 围护设计概况

针对以上难点，进行了技术方案的价值工程分析：

2 工程难点

1）本项目邻近河道，基坑潜水较为丰富，如若基坑开挖过程中河坝变形产生裂缝，可能导致管涌事故发生。因此，围护的安全系数以及止水功能为围护体系选型需要解决的关键技术问题[1]。

图2 斜桩撑＋钢管连续墙体系剖面示意

2）围护总长度为1 218 m，施工工期为55 d，工期较紧，围护体系的选择对施工过程的进度及组织难易程度有较大的影响。

3）施工现场周边住宅区、办公楼、高新园区较多，对施工过程中的控制噪声、扬尘污染的标准较高，因而在选择技术方案的同时需要考虑文明施工的要求[2]。

3 围护结构体系选定

围护桩（墙）为钢管桩连续墙，采用φ1 020 mm×10 mm@1 600 mm的钢管桩作为受力结构，承担水土压力，钢管桩长15m，止水总长11 m。水平支撑采用φ609 mm×16 mm钢支撑＋双拼H500 mm×300 mm×11 mm×18 mm型钢围檩；内支撑形式为前置式斜桩撑，斜桩撑采用长19 m的φ219 mm×6 mm钢管斜桩配合长14 m的φ700 mm水泥土桩（图2）。

经过综合考虑，选用了在进度、成本、文明施工等方面均有优势的钢管桩连续墙新型围护体系（图3）。钢管连续墙是以大直径钢管桩为承载结构，依靠子母扣将邻桩套接挡土，沿邻桩接缝设置止水空腔（图4），以双液注浆充填止水空腔封堵接缝，整个体系为可全回收再利用的高强无缝地下连续墙体[3-4]。

1）钢筋混凝土灌注桩成本较高，且施工工序较为复杂，混凝土需要经养护达到设计值后方可进行土方开挖，故不能满足施工进度要求。

2）型钢水泥土搅拌桩墙（SMW）＋搅拌桩相对成本较灌注桩低，但仍需等搅拌桩水泥养护至设计强度后方可进行土方开挖。

在平时的课堂教学中，笔者经常会安排学生进行英语演讲，话题很灵活，只要是他们感兴趣的都可以尝试去说，有话则长，无话则短。通过这样长期不懈的坚持，学生的口语水平肯定有很大地提升。

整个围护体系施工流程：定位放线→挖导墙→插入钢管桩→围檩施工（预埋斜桩撑套管）→斜桩撑搅拌桩施工→压入斜桩撑→斜桩与套管焊接连接。

在解决函数综合问题时，我们不能慌张，一定要认真分析、处理好各种题目与问题之间的相互关系.在了解题目的主要意思之后，要把握住问题的主线，全身心地投入到数学问题的解答过程中，运用相关的知识和方法找到解题的关键突破口，逐步化归为基本问题来解决.函数是一个比较抽象的概念，我们在学习时一定要从一个实质性的角度来让数学展现出来，而不是符号的形式.这种特殊的形式有很多，比如图象、坐标轴、变化曲线等等.

2005年至2016年上半年，李凌先后在双峰县检察院公诉科、民事行政监察科和侦查监督科工作，并且先后被任命为公诉科副科长、侦查监督科副科长。在检察院工作的11年间，李凌主办了1000余起案件，还成功主诉了一系列重、特大案件，多次立功受奖。

5）须考虑材料周转、成本摊销等经济因素。

4 结构验算

该项目围护体系地面超载设计值20 kPa，钢管直径1 020 mm、壁厚10 mm，桩间距1 600 mm，桩长15 m；仅设置1道钢管内支撑，支撑体系为钢管斜支撑，松弛系数取1.0，不动点调整系数取0.5；距离墙顶0.5 m，预加轴力60 kN/m，对挡墙的水平约束刚度取20 000 kN/m2。换撑设计为底板传力带换撑，距墙顶标高为5.35 m，无预加轴力，设计仅考虑限制连续墙水平位移。通过验算（图5），该体系安全系数较高，各项力学验算均能满足基坑安全要求。

按照航空制造业领域知识的分析归纳，按照分类规则，针对不同种类的知识类型，在分析各类航空制造业领域知识类、概念、属性等关系的基础上，通过定义类和属性，依据属性提取知识概念，对其进行关联分析，依据关联规则，形成关联网络[12]。依据概念、属性、关联关系，对其进行知识要素分析提取，将知识以概念的形式进行提取，通过描述框架表示出来，建立概念集，通过不同的概念集将不同类型的知识分类，详细完整地描述概念，按照概念与属性，构造如图3所示航空制造业领域知识的知识本体框架。

纤维素是自然界中丰富的可再生有机资源之一，是由D-葡萄糖基以β- 1,4苷键连接起来的链状高分子化合物。目前，已有多种文献报道了纤维素通过一定的转化途径生成5-HMF[7- 10]。首先，纤维素在酸性催化剂的作用下水解为葡萄糖，葡萄糖通过异构作用转化成果糖，最后果糖在催化剂的作用下生成特定的中间体，中间体通过脱去3个水分子生成 5-HMF。反应过程如图2所示[5，11]。

图3 钢管连续墙构造及连接形式

图4 止水构造节点及渗水路径示意

图5 内力验算

5 施工工艺流程

4）上述3种体系为湿法作业，文明施工效果较差。

5.1 插入钢管桩施工工艺流程

钢管桩连续墙采用高频液压振动锤完成插入，包括如下步骤：将钢管桩或钢管桩连续墙吊起竖直；用液压振动打桩机的夹具将钢管桩（或钢管桩连续墙）夹牢吊运；将钢管桩就位（或钢管桩连续墙与前一根进行子母扣套接）；开动高频液压振动锤（可达频率2 000 Hz），以微扰动的方式，将钢管桩或钢管桩连续墙插入土体（图6）。

5.2 水泥土搅拌桩施工工艺

斜桩撑采用搅拌桩作为锚固体，钻孔前按施工图放线确定位置，在施工混凝土围檩时将预埋套管埋入围檩之中，套管角度与斜桩内支撑角度相同，搅拌桩钻杆依靠套管定位限制搅拌桩钻头的角度及位置；做上标记；钻孔定位误差小于50 mm，孔斜误差小于5°，并严格按照设计桩长施工。搅拌桩钻杆同时作为注浆管，边注浆边搅拌至设计桩长。

5.3 斜桩内支撑施工

图6 插入钢管桩

搅拌桩施工完成后利用千斤顶将斜桩内支撑压入搅拌桩内，依靠斜桩撑与搅拌桩之间的摩擦力形成围护体系的内支撑力（图7）。斜桩撑施工完成后应做试验，加压300 kN，观测桩顶变形，绘制加压荷载与位移观测曲线图，如若超过5 cm，应及时反馈设计复核斜桩承载力。必要时应增补斜桩或采用其他措施予以加强，以确保单桩承载力满足设计要求。

3）搅拌桩＋重力坝形式存在基坑开挖风险，由于基坑周边管线较为复杂，且基坑周边无施工场地，挖土机械多数需要在基坑边行驶，故采用搅拌桩风险较大。

MMC-HVDC输电线路双端非同步故障测距方法//杨亚超,黄纯,江亚群,刘鹏辉,汤涛//(16):148

图7 钢管斜桩节点

施工时应注意严禁挖土、吊运施工时碰撞斜桩，禁止任意拆除斜桩或在受力斜桩上进行切割施工，斜桩要待底板及传力带浇筑2周后方可拆除。

5.4 钢管连续墙拔出施工

钢管桩连续墙拔出施工包括以下步骤：将拔桩用的高频液压振动锤牢固夹在待拔钢管桩（或钢管桩连续墙上），开动高频液压振动锤进行拔桩施工，同时向钢管桩内的土体施加推力（即土塞补偿法），拔出钢管桩或钢管桩连续墙；将钢管桩（或钢管桩连续墙）放平调运，完成拔桩施工；在钢管桩或钢管桩连续墙拔出过程中及拔出后15 d内进行沉降跟踪监测，直至沉降值稳定。

6 实施效果分析

通过本项目钢管桩连续墙的实施效果分析，在节约成本方面取得了较大的成效，较重力坝、SMW节约造价15%～25%，较钻孔灌注桩可节约造价25%～40%，较地下连续墙可节约造价35%～55%（图8）。

图8 工程围护结构体系造价对比

实施过程中通过对变形数据的采集分析，证明此围护体系在压桩、挖土、拔桩过程中基坑的变形数据较小，开挖过程中未出现基坑安全事故，并且止水情况较好，确保本项目顺利地完成整个基坑工程施工[5-6]。

另外，该围护结构体系在节约工期方面亦取得了一定成效，钢管桩连续墙在本项目应用过程中平均每台机械每天完成20延米围护结构，且可以和工程桩交叉同时施工，互不影响（各地块节约0.5～1.0个月）。钢管桩连续墙施工速度快（各地块节省1.0～1.5个月），无需养护（节省1个月）。通过本项目及其他类似工程对比分析，证明该体系在1层地下室基坑围护中的应用能节约工期1.5～2.0个月。

7 结语

钢管桩连续墙深基坑围护系统与技术，以全新的设计理念为引导，依托于全新的钢管桩连续墙装配式地下精细化建造与回收再利用成套技术及装备，辅以完善的安全保障技术体系，最终全面实现多种地质条件下、较深挖深及现实复杂周边环境条件下的深基坑围护全回收再利用。本项目在邻河深基坑工程的实施中取得较大成效，证明该体系既符合绿色施工要求，又能满足基础技术要求，在劳动力密集的传统施工业向技术集成化施工转变的新型建筑业的今天，定将应用得更为广泛。