钢花管支护原理

1、钢花管支护原理钢花管边坡支护与排水方法探讨-5doc关键字：钢花管边坡支护与排水方法探讨-5doc,房地产市场工程开发,钢花边施工工艺,工艺工法,工艺工法标准作者：佚名文章来源：互联网更新时间：2010-3-18 15:42:56需要：10枚新筑币 【内容预览】钢花管边坡支护与排水方法探讨 1、钢花管边坡支护与排水的原理与方法 1.1钢花管支护与排水的原理 一般的钢花管支护基本原理是借助于加固材料在主动区（滑动区）所产生的拉力传到阻抗区，以增加滑动面上的垂直应力，进而提高土层的抗剪强度；并且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力，产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，达到加固边坡的目的。钢

2、花管的注浆可以使破碎岩体及软弱土体提高强度，而钢花管本身留在土体内部也可以起到加筋的作用。如果将一部分钢花管注浆，而将另一部分不注浆，则不注浆的钢花管便可用作排水管道，周围土体的积水可以通过排水孔进入排水钢花管，再通过排水钢花管排出，既起到了加筋加固的效果，又可以起到土体内部排水的效果。 1.2钢花管支护与排水的方法 1.2.1工程地质勘察 工程施工前首先要对该工程的地质情况进行取样勘探和技术分析，得出地质勘探与分析报告，确定工程地段土体中黏性土、粉沙土、破碎岩体等各类物质的大体分布情况及其性质。同时得到该边坡地段的地下水位以及降水量等数据，估算大体的排水范围和排水量大小，从而确定钢花管用于排

3、水部分的分布。 1.2.2边坡的大体修整 为了便于各种技术的应用和施工方便，在地质勘察与分析结束后，首先要对边坡进行一次大体的修整。把过于突出及凹陷处修平并清除坡面虚土，但不能过分整修，否则会影响边坡的稳定，只要不会对施工过于影响即可。 1.2.3加工管材 .钢花管边坡支护与排水方法探讨2010-2-23 13:10【大 中 小】【打印】【我要纠错】1、钢花管边坡支护与排水的原理与方法1.1钢花管支护与排水的原理一般的钢花管支护基本原理是借助于加固材料在主动区（滑动区）所产生的拉力传到阻抗区，以增加滑动面上的垂直应力，进而提高土层的抗剪强度；并且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力，

4、产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，达到加固边坡的目的。钢花管的注浆可以使破碎岩体及软弱土体提高强度，而钢花管本身留在土体内部也可以起到加筋的作用。如果将一部分钢花管注浆，而将另一部分不注浆，则不注浆的钢花管便可用作排水管道，周围土体的积水可以通过排水孔进入排水钢花管，再通过排水钢花管排出，既起到了加筋加固的效果，又可以起到土体内部排水的效果。1.2钢花管支护与排水的方法1.2.1工程地质勘察工程施工前首先要对该工程的地质情况进行取样勘探和技术分析，得出地质勘探与分析报告，确定工程地段土体中黏性土、粉沙土、破碎岩体等各类物质的大体分布情况及其性质。同时得到该边坡地段的地下水位以及降水量等数据，估

5、算大体的排水范围和排水量大小，从而确定钢花管用于排水部分的分布。1.2.2边坡的大体修整为了便于各种技术的应用和施工方便，在地质勘察与分析结束后，首先要对边坡进行一次大体的修整。把过于突出及凹陷处修平并清除坡面虚土，但不能过分整修，否则会影响边坡的稳定，只要不会对施工过于影响即可。1.2.3加工管材选用两批不同管径的钢管，用于灌浆加固的钢材管径稍大些，一般采用50mm钢管；用于排水加固的钢材管径稍小些，一般采用40mm钢管。灌浆加固钢材采用无缝钢管，沿轴向每隔5cm开一对直径为4mm的出浆孔，梅花状布置。两截钢管的连接，采用locm长的螺纹套管连接，接缝处采用焊接，保证其强度和封闭性。钢花管尾

6、部100cm内不设置出浆孔，而钢花管头部出浆孔直径增大，一般采用5-6mm孔径，并要将头部削尖，并焊缝密实，便于打管。排水加固钢材也采用无缝钢管，沿轴向每隔5cm开一对直径为3mm的排水孔，梅花状布置。两截钢管的连接，与灌浆管相同，采用locm长的螺纹套管连接，接缝处采用焊接，保证其强度和封闭性。钢花管尾部100cm内不设置排水孔，而钢花管头部排水孔直径略微增大，一般采用4mm孔径即可，同时也需将头部削尖，并焊缝密实，便于打管。灌浆钢花管和排水钢花管的每个开孔处都需要焊接一小块角钢板，构成孔前倒刺以及保护块，利于灌浆和排水，不让松散土质被压入钢花管内。1.2.4放线定位坡面修正检查合格后，进行

7、放线定锚孔位置。一般在土质边坡工程中，采用纵距为3m、横距为2m的压力注浆钢花管，由于该方法钢花管中有一部分是用于排水，并不灌浆，故边坡工程中的钢花管分布应当相应缩短间距，采用纵距为2.5m、横距为1.5m的梅花状排列。每一排钢花管采用灌浆钢花管和排水钢花管交错排列。整体布置可看作灌浆钢花管沿斜线多排分布，也可看作四个排水钢花管沿斜线多排分布，每一斜排灌浆钢花管和排水钢花管交错有序，两种钢花管分布均匀，各自能充分发挥自己的加固作用，从而保证工程的质量。1.2.5打管打管时需先打灌浆钢花管，利用压力锤击打管尾，将灌浆钢花管按设计角度打入指定贯入深度。打灌浆钢花管时需注意要先用轻锤以一定压力将管头

8、部打入一定深度，约为0.5-1米左右，检查管头是否发生偏移，确定管头不发生偏移后再逐渐加大压力。打管入土时速度应均匀，连续施打，锤间间歇时间不要过长，一根管最好一气呵成。打管如发现落锤反弹过大，则表示管尖可能遇到障碍，需要换轻锤慢慢锤击，打过这一段，再换重锤。钢花管的尾部击锤处加一个弹性衬垫更好，使锤击施力更均匀，打管效果更好。如果打管完毕后发现钢花管打斜了，则对原钢花管不做特殊处理，而在原钢花管旁边再打一根，确保该处加固稳定。1.2.6压力灌浆灌浆钢花管和排水钢花管打管质量验收完毕后，进行灌浆钢花管的压力灌浆。其中注浆泵要选用额定压力6mpa以上的可调控进浆压力的注浆泵，且泵上的压力表一定要

9、安装正确，能正常显示准确读数。还要有额定压力为20mpa的高压注浆胶管若干米，洗孔用的喷水头及搅拌池等设备。灌浆前先要对管壁进行洗壁注浆，对钢花管内壁进行低浓度水泥浆清洗，当管口冒浆浓度与注浆浓度差不多时，则停止洗壁。然后用带喷头的洗孔水管插入到钢花管底部，用高压水边冲洗边上提，冲洗留在钢花管内的水泥浆，以疏通出浆孔。清洗完毕后开始正式灌浆，灌浆分多次，灌浆压力依次提高，初始压力一般控制在0.5mpa左右，每注完一定量（大约10kg/m）的水泥浆，需要休息片刻，然后继续灌注。一般注5次左右，水泥用量约水泥用量约200kg/m左右，每次灌注完需要休息半小时左右，再用压力水冲洗管壁，再进行下依次灌

10、浆。灌浆顺序一般采用间隔灌注，但由于本设计中每两根灌浆钢花管中均有一根排水钢花管，所以依次灌注即可。排水钢花管虽然不用灌浆，但也需要清洗管内壁，用带喷头的洗孔水管插入到排水钢花管底部，用高压水边冲洗边上提，排出打管时进入管内的杂质，并起到清洗排水孔的作用，利于排水。在施工过程中还需将在边坡底部修一条排水明沟将边坡上流下的水排入指定集水坑。1.2.7挂网和喷浆钢花管全部施工完毕并验收通过后，进行边坡表面的挂网和喷浆。用6的钢筋编成250mm250mm的网片，并通过插入土中的钢筋固定，并用加固钢筋与钢花管焊接固定，布满整个边坡。然后用c20细石混凝土垂直于坡面自下而上喷射，喷射厚度不小于80mm，

11、其中保护层厚度不小于20mm。2、施工监测措施采用全站仪和水准仪联合观测的方法，在坡脚、坡顶埋置足够的控制点和水准点，进行现场监测。监测内容主要包括坡顶水平移位、垂直位移和坡顶土体变形以及边坡各部分的倾斜变形等。每完成一道工序都必须确定土体变形具体数据后再进行下一部。喷射的水泥浆和混凝土必须做抗压强度，确保水泥浆和混凝土的质量，外部喷射完混凝土后要进行外观检查，确保无漏喷、离鼓、钢筋网外露等现象。施工结束后，要对边坡进行长期的安全监测，一旦发现变形等问题，要及时分析原因，并采取相应的补救措施。3、结语对于含水量较高的岩土体边坡支护，采用钢花管进行喷浆和排水双用途，可以在对边坡进行加固的同时，排

12、除内部积水，消除不利因素，大大的提高了边坡的稳定性。针对不同的工程特点，对钢花管的布置形式以及施工方法进行略微的改动，可以达到更好的加固效果。延伸阅读： 管材地质排水 文章摘要: 目前我国城市基本以开发大型住宅小区的商品房为主,而受城市的地价不断上扬和旧城区改造、住宅小区远离市中心及拥有私家车的业主逐步增多等因素影响,建设单位从项目规划和开发成本及经济效益等方面考虑,多数项目规划设计有地下室,平时作为停车场使用,战时作为人防用途。钢花管支护具有施工灵活方便、占用的场地小,适用于比较复杂的地质条件,因此有较多的工程采用这种施工方法。 文章关键词: 基坑 钢花管支护 施工 文章快照: 动性不大的土

13、层，如采用锚杆施工方法，由于土质本身粘聚力小，钻孔时间较长，成孔困难，容易造成土体的滑移，从而破坏了土体原有的整体性。在这种土质中注浆后，提高了土体的粘聚力，加强了土体的整体性，会有明显的效果。(4)钢花管一般只打入到强风化岩层，不会进入中风化岩层，注浆过程中对施工工人的经验要求较高，比较适用于浅基坑，对深基坑应谨慎使用。4钢花管支护的使用优点目前，锚杆施工是最常用的基坑支护方法。在施工设备方面，钢花管主要用气锤打入土体，而锚杆用钻机(一般是?l10地质钻机)成孔，对于无法成孔的土层要用套管；在材料种类方面，两者相差不大；在使用量上锚杆要深入到中风化岩层，而钢花管则只需到强风化层；在水泥用量方

14、面锚杆只需注满锚杆孔，而钢花管要求注入土体中，而且水泥用量与施工质量成正比；在施工程序方面，锚杆施工钻孔径一般是?ll0，成孔后要有清孔工序，需使用水辅佐施工，产生大量的泥浆，致使施工环境低劣，不易清理，而气锤打入钢花管则一次完成，施工环境较优。因此，经过综合比较，成本方面主要是机械费，钢花管较锚杆低。施工速度方面，锚杆施工会因钻孔速度慢而较钢花管慢。文明施工费投入钢花管较锚杆少。在同等的质量要求下，使用钢花管的基坑边坡由于土体性质得到改良，起坡角度一般在60。以上，甚至达到90。，减少了施工占用面积和土方开挖量，从而降低了工程成本。5钢花管支护的施工要点(1)采用直径为e483钢管，头部做成

15、密封尖状，防止在管体打入土体过程中有泥土进入管内堵塞出浆孔。在管体中开016圆孔，在孔i：1处用45x2等边角铁45。焊成倒刺状盖住管孔(见钢花管大样图)，并用低强度的材料封闭圆孔，防止在打入钢花管彩48蛰芘静尺过程中泥土堵塞管孔，又改善了钢花管与土体的结合情况。在钢管口处设置卡位，便于在注浆完成后堵塞管1：3。(2)钢花管的长度主要根据地质情况确定长度，与土钉的作用相同，一般钢花管长度在6l2米，要保证穿过土体的最危险滑移面，不宜过长，否则，会造成施工困难。(3)根据实际的地质含水量控制水灰比，一般不宜低于05。(4)钢花管打人时要顺管轴向，一次性连续打入，减少偏差。(5)注浆时，压力不要过

16、高，为了水泥浆能充分进入土体中，可控制在03mpa08mpa，注浆速度要控制好，每条管注浆时间为1525分钟，不宜少于10分钟，注入量不定，最小用量不宜少于半包水泥米钢花管，注入过程要仔细观察土体变化，直至土壁产生可见的变形。(6)停止注浆前要做好封闭管口的准备工作，采用有足够强度的材料，在注浆管脱离管口时同时用绳子将管口绑紧，保证管内浆的压力使水泥浆保持在土体中扩散，防止浆的回流使注浆失效。为保证注浆效果，在第一次注浆后两至三天复查钢花管内浆情况，如果空隙较大，要进行二次注浆。(7)在完成本层工作面的钢花管施工后，根据实际基坑支护要求绑扎钢筋网，再按比例用碎石拌水泥，高压喷在基坑边坡上，以达

17、到支护要求。有特定要求的，并可在每排钢花管上加设槽钢，利用钢管izl卡位收紧螺母，增加边坡的稳定性能。6结语综上所述，钢花管支护施工方法采用了对土体加压注浆的办法，由改良土体性质着手，从根本上降低土体主动压力，施工工艺、设备简单，速度快，施工场地影响范围小，特别是适用锚杆无法进行施工的场地，造价低，对软弱土层有较好的加固效果，是一种值得广泛推广的浅基坑支护施工方法。作者简介：黄天德(1974，4)，广东省信宜市人，1995年毕业干广东省成人科技大学，从事建筑施工管理工作，助理工程师。深层水泥搅拌桩钢花管喷锚复合支护技术(2009-02-25 14:39:18) 转载标签： 深层水泥搅拌桩钢花管

18、喷锚复合支护技术杂谈摘要：本文根据笔者多年建筑施工实践，详细介绍了深层水泥搅拌桩及钢花管支护技术原理，并结合工程实例，详细阐述了深层水泥搅拌桩-钢花管喷锚复合支护技术在建筑基坑工程中的设计与施工技术，并对监测及效果进行了评价和总结。关键词：深层水泥搅拌桩；钢花管喷锚；建筑基坑；监测1引言随着我国城市建设和改造的迅猛发展，基坑支护工程技术也不断的进步，深基坑工程常处于城市繁华、建筑用地紧张、旧城改扩建及高层建筑物的地段，基坑支护虽属临时工程，但技术复杂却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建筑物、道路、桥梁等，它涉及到围护工程、土方开挖与支撑工程、降

19、水工程、结构工程等，因此其支护结构类型的选择至关重要。深层水泥搅拌桩结合钢花管喷锚支护技术在近几年得到较大的发展，而且此方法安全可靠，节约工期，适用于工程建筑项目的基坑支护。2工作原理2.1深层水泥搅拌桩工作原理深层水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法，它是利用水泥等材料作为固化剂，通过特定的搅拌机械，就地将软土和水泥浆液强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体，从而提高地基土强度和物理力学性能、增大变形模量。它适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、粘性土、素填土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基；在基坑支护中深层水泥搅拌桩还作为基坑的超

20、前支护结构。根据工程地质的揭露情况，地层中含有砂层的，在搅拌水泥浆液的同时可放置一定比例的水泥粉，以增加水泥浆液的稠度和止水效果。2.2钢花管支护技术原理钢花管支护是土钉墙支护结构的一种方法。它的基本原理是借助于加固材料在主动区（滑动区）所产生的拉力传到阻抗区以增加滑动面上的垂直应力，进而提高土层的抗剪强度，且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力，产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，达到稳定开挖面的目的。即基坑土体开挖时所产生的不平衡主动区土压力通过混凝土面层和钢花管锚固体，最终均由钢花管锚杆承担，开挖边坡的基坑坑隆起及整体稳定性亦通过钢花管对土体的加固来实现。基坑土方开挖前先行坡顶阻

21、水沟的施工，后进行分层开挖；在第一层土方开挖后，在土体表层喷射第一层混凝土。钢花管锚固支护结构由两部分组成，即钢花管锚固和喷射钢筋混凝土面层。钢花管采用一定管径的钢管，制作成滤管（花管），入土端加工成桩尖状，滤水孔对向，孔眼前端（造管尖端）焊接钢筋或角钢板，构成孔前倒刺及保护块，然后采用冲击锤或土钉将钢花管按设计角度及位置击入土中再进行高压注浆。坡面采用挂钢筋网喷射混凝土，同时设置加强筋并与锚头焊接，然后喷射第二层混凝土。在上层钢花管锚固注浆完成一定的时间后，再进行下一层的土方开挖，并对该层进行喷锚支护，喷锚工作完成后，及时对基坑底部排水沟、集水井的施工。钢花管锚杆支护技术的设计主要根据建筑基

22、坑支护技术规程（jgj120-99）的规定进行。3工程应用实例3.1工程概况湖南某工程位于城市中心，该项目工程为框架结构，地上十八层，设一层地下室，地下室基坑52.0m92.0m，开挖深度5.0m5.5m，基坑周边长约288.00m，基坑支护面积约1580m2。基坑支护结构主要采用深层搅拌桩作止水帷幕加钢花管锚固支护结构，共分四个支护段。3.2工程地质情况根据岩土工程勘察报告，场区地形平坦，场地土、岩层分别为填土、冲积层、残积层和花岗岩，具体见表1。场地地下水水位埋深约1.50m，地下含水量丰富，地下水主要是上层滞水、承压水。3.3施工难点分析本工程场地狭窄，三侧有建筑物，其中东侧为天然地基3

23、层4层的居民楼，西侧为市政道路，北面为四层的临建设施（见图1）；基坑边坡只有南面可以放坡超过1：1，其余基坑边放坡接近于垂直，施工时还必须确保邻近建筑物、市政道路、市政管线的安全。 由于地下水位较高，且土质相对较差，降水止水措施、基坑支护的好坏成为工程施工的关键。施工期正好是南方的多雨季节，因此，基坑开挖的止水、土体边坡的稳定是安全施工的保证。3.4主要技术措施3.4.1深层水泥搅拌桩围护及止水采用深层水泥搅拌桩加固基坑四周土体，阻止四周地下水向基坑渗透，同时作为基坑的超前支护结构，增加边坡的稳定性，见图1。深层水泥搅拌桩施工设计：（1）搅拌桩采用一排600400mm，用32.5r普通硅酸盐早

24、强水泥，水灰比为0.500.55，水泥渗入量为45kg/m，泥粉10kg/m，见图2；（2）搅拌桩采用四搅四喷的施工工艺，桩端控制深度约7.0m，桩端进入稳定的隔水层；（3）搅拌桩桩位偏差不超过50mm，搅拌桩的垂直度偏差不超过1%；（4）桩与桩之间必须保证其搭接质量，相邻桩施工的间隔时间不应超过24h；（5）使用搅拌浆机制浆时，每次投料后搅拌时间不得少于10min，制备好的水泥浆停置时间不得超过2h；（6）钻进喷浆搅拌至设计桩底标高，应原地喷浆搅拌30s；3.4.2钢花管锚杆支护设计（1）根据场地岩土工程勘察报告，其土层物理力学指标见表2。（2）基坑四周根据放坡情况可分为三个区域：a、b、c

25、区，其中a区在基坑的东面，b区在基坑的西、北面两边，长度占基坑支护的一半，c区在基坑的南面；a、b区采用土钉墙支护类型，c区采用天然放坡搅拌桩止水。根据建筑物地下室的结构设计，基坑支护采用钢花管锚固支护结构（土钉墙）类型，其基坑侧壁重要性系数为1.0，基坑深度为5.5m，地下水位为-1.5m，墙面坡角90o；各区域的放坡参数的选取见表3。（3）a区、b区支护剖面共设计四排钢花管，其设计参数选取见表4，图纸设计：见a区支护剖面图、b区支护剖面图及c区支护剖面图（图3、4、5）。具体设计要求：普通锚杆采用48钢花管作为锚杆，长度为6m9m，倾角15，压力灌浆水泥采用32.5r普通硅酸盐水泥浆，杆采

26、用底部一次注浆，注浆压力达到0.6mpa0.8mpa，浆注满后稳压3min5min，注浆孔附近的混凝土应具有抵抗注浆引起的压力抗散作用；钢筋焊接长度：单面10d，双面5d；若采用搭接，搭接长度为40d；坡面采用挂钢筋网喷射混凝土，钢筋网络采用6200200，骨架钢筋采用216，沿锚杆位置布置。喷射混凝土总厚度100，强度等级为c20，见图6、7；锚固体强度均大于设计强度的70%，方可进行下一层的土方开挖；在上层钢花管锚杆注浆完成一定时间后，再进行下一层的土方开挖，并对该层进行喷锚支护，喷锚工作完成后，及时对基坑底部排水沟、集水井的施工。3.5施工工艺流程3.5.1深层水泥搅拌桩施工1）工艺流程

27、：测量定位深层搅拌桩机就位预搅下钻喷浆搅拌提升重复搅拌下钻重复搅拌提升至孔口关闭搅拌机械桩机就位；2）施工技术措施测量要求：根据桩位轴线点及控制点，准确测放桩位，偏差50mm；桩机对中：施工时钻头严格对准桩位（误差20mm）；调整桩机，保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度（垂直度偏差不得超过1%）桩位偏差不得大于50mm；浆液配制：严格按0.500.55的水灰比配制浆液，水泥掺入比10%12%，以土层平均比重约1.6t/m3，桩径600mm进行计算：0.28m3/m1.6t/m310%45kg/m（即每米桩体水泥用量按45kg控制），掺粘土粉10kg/m；按每桩一池浆的要求，一次性配制及使用；钻头检查：每班开工前检查钻头一次，当其直径560mm时应及时更换或补焊；搅拌桩应采用“四搅四喷”工艺，即喷浆过程中按：“两下两上”的顺序进行，下和升的速度符合施工设计要求；使用32.5r普通硅酸盐水泥，每批水泥应有合格证及材料性能试验报告。不同牌号、不同批次的水泥不得同时使用。3.5.2钢花管锚杆支护施工