建筑施工新技术读书报告

通过对建筑业10项新技术的阅读学习，本文主要对地基基础与地下空间工程技术做比较详细的阐明论述，发表自己的一些观点看法并着重对符合土钉墙支护技术做详细的讲解。说明自己的体会心得。

书中共介绍了包括灌注桩后注浆技术，逆作法施工技术，复合土钉墙施工技术，高边坡防护技术等在内的16项施工技术，本文会对每项施工技术做一个大致的概述并着重对复合土钉墙施工技术做详细的介绍。

一灌注桩后注浆技术

1. 灌注桩后注浆技术简写成PPG是指在灌注桩成桩后一定时间，通过预设桩身内的注浆导管及与之相连的桩端，桩侧注浆阀注入水泥浆，使桩端，桩侧土体得到加固，从而提高单桩承载力，减小沉降。灌注桩后注浆是一种提高桩基承载力的辅助措施，而不是成桩方法。后注浆的效果取决于土层性质，注浆的工艺流程，参数和控制标准等因素。

2.  灌注浆后注浆技术的基本原理：一是通过桩底和桩侧后注浆加固桩底沉渣（虚土）和桩身泥皮，二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗颗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用，从而增大桩侧阻力和桩端阻力，提高单桩承载力，减少桩基沉降。

在优化注浆工艺参数的前提下，可使单桩承载力提高40%～120%，粗粒土增幅高于细粒土，桩侧、桩底复式注浆高于桩底注浆；桩基沉降减小30%左右。可利用预埋于桩身的后注浆钢导管进行桩身完整性超声检测，注浆用钢导管还可取代等承载力桩身纵向钢筋。

3.适用范围：灌注桩后注浆技术适用于各类泥浆护壁和干作业的钻、挖、冲孔灌注桩。

4.国内发展现状

目前，灌注桩后注浆技术已在国内广泛应用，具体工艺方法上差异较大，施工验收标准也不统一，该技术的应用有待进一步的规范化管理。

二 长螺旋钻孔压灌桩技术

1. 主要技术内容：

长螺旋钻孔压灌桩技术是采用长螺旋钻机钻孔至设计标高，利用混凝土泵将混凝土从钻头底压出，边压灌混凝土边提升钻头直至成桩，然后利用专门振动装置将钢筋笼一次插入混凝土桩体，形成钢筋混凝土灌注桩。

与普通水下灌注桩施工工艺相比，长螺旋钻孔压灌桩施工，由于不需要泥浆护壁，无泥皮，无沉渣，无泥浆污染，施工速度快，造价较低。

长螺旋钻孔压灌桩适用于地下水位较高，易塌孔，且长螺旋钻孔机可以钻进的地层。

2.国内发展现状

  目前对有地下水的地基，国内外灌注桩的施工主要采用沉管灌注桩泥浆护壁钻孔灌注桩及长螺旋钻孔无砂混凝土灌注桩的施工工艺，但上述三种灌注桩施工方法间或存在着效率低，成本高，噪声大，泥浆或水泥浆污染，成桩质量不够稳定等问题。

三 水泥粉煤灰碎石桩复合地基技术

1. 主要技术内容：

水泥粉煤灰碎石桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩（简称CFG桩），通过在基底和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层以保证桩、土共同承担荷载，使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小、适用范围广等特点。

2、适用范围

适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按当地经验或通过现场试验确定其适用性。就基础形式而言，既可用于条形基础、独立基础，又可用于箱形基础、筏形基础。采取适当技术措施后亦可应用于刚度较弱的基础以及柔性基础。

3. 国内发展现状

该技术已在全国大部分省，市自治区推广应用，取得良好的经济效益和社会效益，目前CFG桩复合地基也应用于路桥等柔性基础，但由于CFG桩复合地基承载性能受基础刚度影响较大，柔性基础下承载性能及桩土荷载分担比例宜通过实验确定。

四、真空预压法加固软土地基技术

1、主要技术内容

真空预压法是在需要加固的软黏土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使软土与大气隔绝，然后通过埋设于砂垫层中的滤水管，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生一个气压差，这部分气压差即变成作用于地基上的荷载。地基随着等向应力的增加而固结。

  

2、适用范围

适用于软弱黏土地基的加固。在我国广泛存在着海相、湖相及河相沉积的软弱黏土层。这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差。该类地基在建筑物荷载作用下会产生相当大的变形或变形差。对于该类地基，尤其需大面积处理时，譬如在该类地基上建造码头、机场等，真空预压法是处理这类软弱黏土地基的较有效方法之一。

3. 国内发展现状

真空预压加固法目前已成为国内加固软土地基的一种行之有效的方法。近二十年来，在港口，高速公路，机场跑道，厂房地基，电厂场区等工程中广泛应用，为国家建设做出了贡献。

五 土工合成材料应用技术。

1. 主要技术内容：

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，分为土工织物，土工膜，特种土工合成材料和复合型土工合成材料，其功能是多方面的，但归纳起来可以概括为反滤，排水，隔离，加筋，防渗，防护等六大功能。

2、适用范围

土工合成材料应用技术的适用范围十分广泛。可在所有涉及岩土工程领域的各种建筑工程或土木工程中应用。

六 复合土钉墙支护技术

1、主要技术内容

复合土钉墙是将土钉墙与一种或几种单项支护技术或截水技术有机组合成的复合支护体系，它的构成要素主要有土钉、预应力锚杆、截水帷幕、微型桩、挂网喷射混凝土面层、原位土体等。

复合土钉墙支护具有轻型，机动灵活，适用范围广，支护能力强，可作超前支护，并兼备支护、截水等效果。在实际工程中，组成复合土钉墙的各项技术可根据工程需要进行灵活的有机结合，形式多样，复合土钉墙是一项技术先进、施工简便、经济合理、综合性能突出的基坑支护技术。

2、技术指标

（1）复合土钉墙中的预应力锚杆指：锚索、锚杆机锚管等。

（2）复合土钉墙中的止水帷幕形成方法有：水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、地下连续墙法、微型桩法、钻孔咬合桩法、冲孔水泥土咬合桩法等。

（3）复合土钉墙中的微型桩是一种广义上的概念，构件或做法如下：

①直径不大于400mm的混凝土灌注桩，受力筋可为钢筋笼或型钢、钢管等。

②作为超前支护构件直接打入土中的角钢、工字钢、H形钢等各种型钢、钢管、木桩等。

③直径不大于400mm的预制钢筋混凝土圆桩，边长不大于400mm的预制方桩。

④在止水帷幕中插入型钢或钢管等劲性材料等。

（4）土钉墙、水泥土搅拌桩、预应力锚杆、微型桩等按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120、《基坑土钉支护技术规程》CECS96等现行技术标准设计施工。

3、适用范围

（1）开挖深度不超过15m的各种基坑。

（2）淤泥质土、人工填土、砂性土、粉土、黏性土等土层。

（3）多个工程领域的基坑及边坡工程。

4. 国内发展现状

复合土钉墙是一项技术先进，施工简便经济合理综合性能突出的深基坑支护技术，在我国已成为基坑支护主要技术之一。据统计，近十余年来每年完成的基坑工程中，土钉墙或复合土钉墙都占到50%以上。

七 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术

 1、主要技术内容

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构同时具有抵抗侧向土水压力和阻止地下水渗漏的功能。其主要技术内容是：通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎，同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀，通过连续的重叠搭接施工，形成水泥土地下连续墙；在水泥土硬凝之前，将型钢插入墙中，形成型钢与水泥土的复合墙体。

该技术的特点是：施工时对邻近土体扰动较少，故不至于对周围建筑物、市政设施造成危害；可做到墙体全长无接缝施工。

八 工具式组合内支撑技术

    1、主要技术内容

工具式组合内支撑技术是在混凝土内支撑技术的基础上发展起来的一种内支撑结构体系，主要利用组合式钢结构构件截面灵活可变、加工方便、适用性广的特点，可在各种地质情况和复杂周边环境下使用。该技术具有施工速度快、支撑形式多样、计算理论成熟、可拆卸重复利用、节省投资等优点。

九 逆作法施工技术

   1、主要技术内容

（1）施工原理：逆作法是建筑基坑支护的一种施工技术，它通过合理利用建（构）筑物地下结构自身的抗力，达到支护基坑的目的。逆作法是将地下结构的外墙作为基坑支护的挡墙（地下连续墙）、将结构的梁板作为挡墙的水平支撑、将结构的框架柱作为挡墙支撑立柱的自上而下作业的基坑支护施工方法。

根据基坑支撑方式，逆作法可分为全逆作法、半逆作法和部分逆作法三种。逆作法设计施工的关键是节点问题，即墙与梁板的连接，柱与梁板的连接，它关系到结构体系能否协调工作，建筑功能能否实现。

3、适用范围

适用于建筑群密集，相邻建筑物较近，地下水位较高，地下室埋深大和施工场地狭小的高（多）层地上、地下建筑工程，如地铁站、地下车库、地下厂房、地下贮库、地下变电站等。

4. 国内发展现状

   到目前我国已有上百项工程采用了逆作法。

十 爆破挤淤法技术

1、主要技术内容

爆破挤淤处理软土地基实质上是地基处理的置换法，即通过爆炸作用将填料沉入淤泥并将淤泥挤出，使地基达到设计承载力和满足地基在一定时间内的沉降要求的施工工艺。

2、适用范围

爆破挤淤重在“挤”，必须地处开阔地带，保证在爆炸后抛填体的重力作用下淤泥可以被挤出待处理地基范围，并且不会对环境造成污染和破坏。主要适用于港口工程的防波堤、护岸、码头等基础处理，公路铁路房建等地处海滩、河滩等开阔地带的地基处理。爆破挤淤法处理软土地基适宜深度为3～25m。

十一 高边坡防护技术

1、主要技术内容

高边坡分为自然高边坡和堆积体高边坡两类。

 

（1）对于自然高边坡：通过在坡体内施工预应力锚索、系统锚杆（土钉）或注浆加固对边坡进行处治。系统预应力锚索为主动受力，单根锚索设计锚固力可高达3000kN，是高边坡深层加固防护的主要措施。系统锚杆（土钉）对边坡防护的机理相当于螺栓的作用，是一种对边坡进行中浅层加固的手段。根据滑动面的埋深确定边坡不稳定块体大小及所需锚固力，一般多用预应力锚（索）杆有针对性的进行加固防护。为防治边坡表面风化、冲蚀或弱化，主要采取植物防护、砌体封闭防护、喷射（网喷）混凝土等作为坡面防护措施。

（2）对于堆积体高边坡：对积体高边坡的加固主要采取浅表加固、混凝土贴坡挡墙加预应力锚索固脚、浅表排水和深层排水降压的加固处理等技术。浅表加固采用中空注浆土锚管加拱形骨架梁混凝土对边坡浅层滑移变形进行加固处理；边坡开挖切脚采用混凝土贴坡挡墙加预应力锚索进行加固；在边坡治理采用浅表排水和深层排水降压相结合进行处置地表水和地下水的排放等。

2、适用范围

（1）高度大于30m的岩质高陡边坡、高度大于15m的土质边坡、水电站侧岸高边坡、船闸、特大桥桥墩下岩石陡壁、隧道进出口仰坡等。

（2）适用于50～300m堆积体高边坡加固。

3. 国内发展现状

   目前，国内针对边坡稳定采取的工程措施除地表和地下排水外，主要采取削坡减载，支挡，反压锚固以及护坡等。

十二 非开挖埋管技术

1、主要技术内容

主要包括顶管法和定向钻进穿越法。

 

（1）顶管法：直接在松软土层或富水松软地层中敷设中、小型管道的一种施工方法。施工时无须挖槽，可避免为疏干和固结土体而采用降低地下水位等辅助措施，从而大大加快施工进度。顶管法施工包括的主要设备有：顶进设备、顶管机头、中继环、工程管及吸泥设备；设计的主要内容是顶力计算；施工技术主要包括顶管工作坑的开挖、穿墙管及穿墙技术、顶进与纠偏技术、陀螺仪激光导向技术、局部气压与冲泥技术及触变泥浆减阻技术。

（2）定向钻进穿越：根据图纸所给的入土点和出土点设计出穿越曲线，然后按照穿越曲线利用穿越钻机先钻出导向孔、再进行扩孔处理，之后利用泥浆的护壁及润滑作用将已预制试压合格的管段进行回拖，完成管线的敷设施工。主要技术包括：根据套管允许的曲率半径、工作场地及岩土工程条件，确定定向钻进的顶角、方位角、工具面向角、空间坐标；通过钻机调整钻进参数，来控制钻头按设计轨迹钻进。用分动器将要敷设的管线与回扩头进行连接，在钻杆旋转回拉牵引下，将管线回拖入已成型的轨迹孔洞。

十三 大断面矩形地下通道掘进施工技术

     1、主要技术内容

大断面矩形地下通道掘进施工技术是利用矩形隧道掘进机在前方掘进，而后将分节预制好的混凝土结构在土层中顶进、拼装形成地下通道结构的非开挖法施工技术。

 

矩形隧道掘进机在顶进过程中，通过调节后顶主油缸的推进速度或调节螺旋输送机的转速，以控制搅拌舱的压力，使之与掘进机所处地层土压力保持平衡，保证掘进机的顺利顶进，并实现上覆土体低扰动。

在刀盘不断转动下，开挖面切削下来的泥土进入搅拌舱，被搅拌成软塑状态的扰动土；对不能软化的天然土，则通过加入水、粘土或其他物质使其塑化，搅拌成具有一定塑性和流动性的混合土，由螺旋输送机排出搅拌舱，再由专用输送设备排出；隧道掘进机掘进至规定行程，缩回主推油缸，将分节预制好的混凝土管节吊入并拼装，然后继续顶进，直至形成整个地下通道结构。

大断面矩形地下通道掘进施工技术施工机械化程度高，掘进速度快，矩形断面利用率高，非开挖施工地下通道结构对地面运营设施影响小，能满足多种截面尺寸的地下通道施工需求。

十四 复杂盾构法施工技术

     1、主要技术内容

复杂盾构法施工技术为复杂地层、复杂地面条件下的盾构法施工技术，或大断面（洞径大于10m）、异型断面形式（非单圆形）的盾构法施工技术。

“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾型钢壳，“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。盾构机主要是用来开挖土砂围岩的隧道机械，由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。断面形状可分为单圆形、双圆形及异型盾构。所谓盾构施工技术，是指使用盾构机，一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在盾构机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而在不扰动围岩的基础上修筑地下工程的方法。

2．应用范围

适用于各类土层或松软岩层中隧道的施工。

目前我过大中城市大量的地下工程采用了盾构法施工技术。

十五 智能化气压沉箱施工技术

1、主要技术内容

智能化气压沉箱施工技术是指在沉箱下部设置一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室，并向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气，使在无水的环境下进行无人化远程遥控挖土排土，箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度后，在沉箱结构面底部浇筑混凝土底板，形成地下沉箱结构的新型施工技术。

2、适用范围

智能化气压沉箱施工技术可适用于软土、黏土、砂性土和碎(卵)石类土及软硬岩等各种地质条件，适合在城市建筑密集区，周边环境复杂，地表沉降要求高，对周边建筑保护力度大的区域进行深基坑建设，以及旧城改造区域障碍物较多时采用，并可以向大深度、大面积的方向发展，满足城市地下空间的开发需求。目前开挖深度可达40m。

3. 国内发展现状

自20世纪70年代以后的近三十年多年来，由于其在人力操作上的效率低，施工成本以及对工人人身安全及施工管理上的风险，并随着其他特种地下工程施工技术如地下连续墙，灌注桩，盾构到呢个工法的快速发展，气压沉箱工法逐渐在我国应用越来越少进而趋之。

十六 双聚能预裂与光面爆破综合技术

 1、主要技术内容

双聚能预裂与光面爆破综合技术是将聚能爆破应用于预裂爆破和光面爆破的最新爆破技术。该项新技术不仅节能环保还可以降低施工成本50%以上。

双聚能预裂与光面爆破综合技术施工工法及其专用装置，是将充满炸药的管壁上设有双Ｖ形聚能槽的多节聚能管标准节置入炮孔中，各聚能管标准节由联接套管联接，联接套管也设有Ｖ形聚能槽，聚能管标准节上套设孔内对中环，使每一炮孔内上下各Ｖ形聚能槽的中心线在一个面上，于炮孔孔口的聚能管标准节地面端部套设环壁上设有方位与Ｖ形聚能槽相同的两个Ｖ形对中槽的孔口对中环，使各Ｖ形聚能槽中心线于各炮孔内和炮孔间形成与爆破面对中重合的面，引爆炸药后在裂缝开始形成的同时使聚能射流沿着初始形成的微小裂缝喷射，进而形成预裂或光面爆破面，完成聚能预裂或光面爆破。

3、适用范围

适用于水利水电、矿山、交通、房屋建筑、风电、核电等建筑行业各种岩性岩石的轮廓控制爆破设计与施工。

通过对上述地基基础与地下空间工程技术各项施工技术的学习，我们不难看出有的施工技术方法先进已在工程实例中得到广泛的应用并取得了良好的经济效益，有的施工技术仍然存在诸多问题使得该技术的应用有待进一步的规范化管理，也有的施工技术伴随着更先进更人性化的施工技术的快速发展，而趋于呗取代淘汰的边缘，综上我们应该扬长避短，充分发挥现有的先进成熟的施工工艺以谋求工程中更大的经济效益及社会效益，对于存在问题的施工技术我们也因该积极改进以使得该施工技术得到进一步的优化，当然对于技术落后，安全性能较低的施工技术我们也应该毫不犹豫的淘汰，已达到施工技术的经济效益社会效益与人性化相统一的效果。

 参考文献

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[2] 闫明礼，张东刚CFG复合地基技术及工程实践（第二版）.中国水利电力出版社，2006.

[3] 冶金部建筑研究总院深圳分院.新型土钉墙技术的研究与应用研究报告.1999年9月.

[4] 徐至钧.高层建筑新逆作法的工程设计与施工.建筑结构，1994.

[5] 余彬泉，陈传灿.顶管施工技术技术[M].人民交通出版社，2003.

[6] 周文波.盾构法隧道施工技术应用[M].中国建筑工业出版社.2004.