摘要: 还在为硬土层、风化岩层中的基坑支护头疼?传统SMW工法寸步难行,灌注桩成本高、工期长、难回收?本文详解“旋挖成孔工法桩”这一创新技术。它巧妙结合旋挖钻孔、渣土再利用和水泥土加固,轻松攻克硬质地层,型钢100%回收,显著降低造价和工期,绿色环保效益突出!已在多个项目成功应用,省钱超20%,省时超10%,是复杂地质条件下基坑支护的理想选择!
关键词: 旋挖成孔工法桩、基坑支护、硬质地层、SMW工法改进、型钢回收、降低成本、缩短工期、绿色施工、复杂地质、挡土止水
一、背景:城市深基坑的“硬骨头”难题
随着城市地下空间开发如火如荼,深基坑工程遍地开花。然而,当基坑遇到老黄土、残积土、强风化岩、中风化岩甚至大块漂石这些“硬骨头”地层时,传统支护方法就犯了难:
SMW工法(型钢水泥土搅拌墙): 在软土地区很成熟,但在硬地层中搅拌头“啃不动”,强行施工损伤设备,效率低下甚至无法成桩。
灌注桩/地下连续墙: 虽然能应对硬地层,但成本高昂,工期漫长,且钢筋砼桩体永久埋在地下,成为“地下障碍物”,阻碍未来地下空间开发,也不环保。
如何经济、高效、环保地解决硬质地层中的基坑支护问题?旋挖成孔工法桩应运而生!
二、什么是旋挖成孔工法桩?
简单说,它是在传统SMW工法思路上的一次“智慧升级”,专门为攻克硬地层而设计。其核心流程是:
旋挖钻孔: 使用灵活的旋挖钻机钻孔,遇到极易塌孔的土层(如淤泥夹层)或防止邻近孔串孔时,可下放钢套管护筒辅助成孔,轻松穿透硬土、岩石和地下障碍物。
渣土处理与回填: 钻出的渣土不是废料!通过专用粉碎设备进行处理(含水率高的黏土需晾晒),确保土颗粒≤50mm。然后将这些粉碎土回填到钻好的孔中(型钢周围空隙)。
水泥土加固: 对孔内回填的粉碎土进行水泥土搅拌加固(可用单轴、双轴、三轴搅拌桩或高压旋喷桩),形成高强度的水泥土体。水泥用量可调,从而控制强度、渗透性,满足不同挡土止水需求。
插入型钢: 在水泥土硬化前,将H型钢或钢管插入孔中水泥土体内,形成主要的受力骨架。
冠梁与支撑: 桩顶浇筑钢筋砼冠梁,将所有型钢桩连成整体,协调变形,后期还可作为拔桩平台。需要内支撑时,可在型钢桩身焊接钢牛腿,架设型钢或钢筋砼围檩,灵活方便。
型钢回收(核心优势!): 待地下室结构完成、基坑回填后,可将型钢桩完整拔出回收,循环利用!
旋挖成孔工法桩工艺流程图
三、核心优势:为何它是硬地层支护的“利器”?
1、硬岩克星,适应性超强:
旋挖钻机+套管护筒,轻松搞定标准贯入击数>50的密实土、含大粒径(>100mm)砂砾的土、直径>500mm的漂石/块石、硬塑黏土、残积土、强/中风化岩层等SMW工法的“禁区”。
局部软土易塌孔?配合护筒即可解决。真正实现全地层适用。
2、显著降本,投资回报高:
型钢100%回收: 这是最大省钱点!相比永久埋置的灌注桩/地连墙,材料费用大幅降低。
渣土再利用: 钻出的土经处理后回填,极大减少外运量和购土成本。
综合对比: 相比传统“灌注桩+止水帷幕”方案,造价可节约20%以上!
3、大幅提速,工期有保障:
旋挖成孔效率高,工艺成熟,各环节衔接顺畅。
无需制作钢筋笼、浇筑养护混凝土桩,省去大量时间。
支撑体系(围檩、牛腿)安装拆除更灵活快捷。
综合对比:工期可缩短10%以上!
4、挡土止水,性能卓越:
粉碎土粒径小(≤50mm),水泥土搅拌均匀,能紧密包裹型钢,防止其侧移扭转,整体稳定性好。
水泥土全程无缝搭接,渗透系数低(10⁻⁷~10⁻⁵ cm/s),形成天然的、连续的止水帷幕,真正做到“挡土止水二合一”。
5、绿色环保,可持续发展:
型钢循环利用: 极大减少钢材消耗和炼钢碳排放,符合国家节能减排政策。
渣土减量回用: 减少开挖弃土和外购回填土,降低运输污染和资源消耗。
无泥浆污染: 干作业为主,施工现场整洁。
空间占用小: 支护结构占地下空间小,拔桩后不影响后续地下工程(如盾构、管线敷设)。
6、施工便捷,质量可控:
工艺流程清晰成熟(成孔->粉碎回填->搅拌->插钢),对工人技术要求相对较低。
对周边环境扰动小,不易引发道路塌陷、建筑物倾斜等问题。
四、主要应用场景:这些项目用它最划算!
旋挖成孔工法桩特别适用于:
深度适中: 三层地下室以内、开挖深度≤15m的基坑工程。
地质复杂: 前面提到的各种硬质地层(硬土、风化岩、大块石、密实砂砾等)以及需要支护桩嵌入岩层的项目。
支护形式多样: 无论是悬臂支护,还是需要设置一道或多道内支撑或锚索的基坑,都能胜任。
重视成本与工期: 对项目经济效益和进度要求高的工程。
环保要求高/空间受限: 城市中心、邻近敏感建筑、或未来地下空间需二次开发的区域。
五、成功案例见证:省下真金白银!
项目名称:景伟科技大厦基坑支护工程
地点: 南京市江宁经济技术开发区
挑战: 基坑深10.5米,场地存在较厚淤泥质粉质黏土,原计划采用传统灌注桩。
方案: 创新应用“旋挖成孔工法桩 + 两道装配式型钢支撑”。
基坑支护平面布置图
现场护筒照片
施工现场图片
效益对比:
原方案(灌注桩+止水帷幕+两道砼支撑): 造价约1200万元,工期约12个月。
现方案(旋挖成孔工法桩+装配式钢支撑): 造价约900万元,工期约9个月。
成果: 直接节省造价300万元!缩短工期3个月! 同时,型钢回收再利用,减少了建筑垃圾,为后续开发扫清障碍。
六、结语:未来基坑支护的优选方案
旋挖成孔工法桩通过巧妙的技术组合,成功突破了硬质地层基坑支护的瓶颈,完美融合了技术可行性、经济优越性和环境友好性。其显著的降本、提速、环保优势,以及广泛的地质适应性,使其在未来的城市深基坑工程,尤其是在复杂地层条件下,具有极其广阔的应用前景。对于追求高效、经济和可持续发展的工程建设方来说,这无疑是一个值得重点关注的“利器”。
转发讨论:
转发给项目经理/技术总工! 下次遇到硬岩基坑别再头疼了,试试这个能省千万的新工法!
收藏备用! 复杂地层基坑支护方案选择的宝贵参考。
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您在项目中遇到过哪些硬地层支护的难题?最终是如何解决的?
您认为旋挖成孔工法桩大规模推广的主要障碍是什么?(成本?认知度?设备?)
除了文中提到的,您还看好哪些创新型的绿色支护技术?