《基坑工程绿色技术规范》-PC工法-

■ 前言

■ 1 范围

■ 2 规范性引用文件

■ 3 术语与符号

■ 4 基本规定

■ 5 绿色围护结构

■ 6 绿色锚撑技术

■ 7 绿色劲性支护-之水一体化技术

■ 8 基坑土体绿色加固技术

■ 9 基坑地下水抽灌一体化技术

■ 10 基坑微变形控制技术

■ 附录

■ 用词说明

■ 条文说明

▍节选 

▍ 1 范围

本文件规定了基坑工程中符合“节能、节地、节材、节水、节时、环保”原则的绿色技术的设计、施工、质量检验要求，基坑工程绿色技术的推广应用提供依据。

本文件适用于基坑工程新型绿色设计理论与技术工法，包括：

支腿式地下连续墙、套铣超深地下连续墙、长短桩围护、倾斜桩围护、长螺旋咬合桩围护、PC工法桩围护、可回收复合土钉墙、可回收锚索（杆）、型钢组合支撑、大跨度钢管支撑、装配式张弦梁钢支撑、渠式切割水泥土连续墙、双轮铣削等厚度水泥土连续墙、潜孔冲击高压旋喷注浆桩、五轴水泥士搅拌桩（墙）、土体冻结加固技术、GS土体硬化加固技术、基坑地下水抽灌一体化技术、基坑微变形控制技术等的设计、施工、质量检验。

▍3 术语和符号

3.1术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1支腿式地下连续墙diaphragm wall with outriggers

在地下连续墙墙底处增设钻孔灌注桩支腿，支腿脚落到特定持力层上并承受荷载，通过支腿与地下连续墙联合作用实现挡土、截水、承重等功能的围护结构。

3.1.2套铣超深地下连续墙 joint mill ultra-deep diaphragmwall

在相邻的两幅槽段之间，利用铣槽机直接切削两侧一期槽段的混凝土，在不采用锁口管，接头箱的情况下进行地下连续墙接头施工，以形成具有良好止永效果的围护墙。

3.1.3长短桩组合围护结构 long and short pile combined retai-ning structures

长桩与短桩相组合，通过桩顶钢混凝土压顶梁以及钢砼围檩连接形成共同体以抵抗土体压力的排桩围护结构。

3.1.4倾斜支护桩inclined piles

桩轴线与竖直方向成一定夹角并起支护作用的桩。

3.1.5长螺旋咬合桩围护结构long helical secant pile retaining structure

长螺旋混凝土桩与钢筋混凝土桩相互咬合形成的围护墙。

3.1.6 PC工法桩围护结构PC steel retaining structures

通过连接企口将钢管桩与拉森桩连接成整体的可回收式围护墙。

3.1.7可回收复合土钉墻 recycable composite soil nailing wall

土钉墙与水泥士桩、预应力锚索、微型桩中的一类或几类结合而成、构件可回收重复利用的基坑支护结构。

3.1.8型钢组合支撑composite prestreessed steel struts system

由型钢支撑梁、组合围檩、立柱和连接件等装配构成的支撑系统。

3.1.9H型钢支撑H-type composite prestressed steel support

由H型钢标准件组合而成（必要时增加非标准件）并可施加预应力的一种支撑结构。

3.1.10组合围標composite steel purlin

型钢组合支撑中，由多根H型钢标准件或卫型钢标准件与混凝土梁经螺栓装配而成的水平受力构件。其侧与支护桩（墙）连接，另一侧与型钢支撑梁连接。

3.1.11预应力张弦梁prestressed beamp steel struits system

由混凝土冠（腰）梁为上弦梁；高强钢拉杆为下弦梁加上型钢直腹杆组成，通过顶升直腹栎对钢拉杆施加预应力，具有张弦梁受力自平衡特点的型钢与混凝牛组合系统。

3.1.12钢支撑轴力自动补偿系统servo-system for axial forceof steel struts

采用现代机电液一体化自动控制技术、计算机信息处理技术及可视化监控系统等手段对钢支撑轴力全天候不间断监测、并能对支撑轴力进行适时调节的自动化控制系统。

3.1.13渠式切割（型钢）水泥土连续墙trench cutting remixing deep wall（with H-type steel pile）

通过链状刀具的横向移动和转动，对地基土体进行切割与上下搅拌，并与注入的水泥固化液混合固化而形成的水泥土地下墙体；在渠式切割水泥土连续墙施工过程中跟进插入型钢可形成的一种劲性水泥土连续墙。

3.1.14潜孔冲击高压喷射注浆桩 down-the-hole jet grouting column

利用潜孔锤高频振动及高压水动能、气动能共同冲击破碎岩土体，实现在岩土体内钻进，然后通过钻杆带动喷射口旋转、提升，将高压喷射的水泥浆液与岩土体混合形成的一种水泥土加固体。

由潜孔冲击高压喷射注浆桩相互咬合或与支护桩相互咬合，可形成阻止地下水从侧向或底面进入基坑的连续阻水桩。

3.1.15劲性水泥土支护-止水结构stiffening support and water stopping intergrated system

在连续套接的水泥土搅拌桩/墙内插入H型钢、组合钢箱、钢管、钢筋混凝土预制构件等劲性构件形成的复合挡土－隔水结构。

3.1.16套接一孔法施工soil mixing with one shaft overlapped

在多轴水泥土搅拌桩的施工中，后施工的搅拌桩与先施工的搅拌桩有一孔重复搅拌搭接的施工方法

3.1.17冻结法ground freezing method

在施工地下构筑物之前，采用氯化钙等盐溶液为冷媒剂的间接制冷系统，将构筑物周围含水地层进行冻结，形成具有临时承载和隔水作用并满足工程施工安全需要的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工工法。

3.1.18GS土体硬化剂Gypsum-Slag(GS)soil hardening rea-gents

一种以水泥、矿渣、钢渣、石膏和外加剂等原材料生产而成的，其中固废掺量超过60%，与土体充分拌合后通过其自身各组分之间以及与土体之间的物理、化学反应，将土体胶结成为能够长期保持强度稳定的硬化体的无机粉状水硬性胶凝材料。

3.1.19 GS土体硬化剂加固土soil reinforced by GS soil hardening reagents

将GS土体硬化剂的浆液或粉体与土体进行拌合，养护至一定龄期后形成的具有一定强度的硬化体。

▍4 基本规定

4.1绿色基坑支护结构安全等级的划分、设计使用期限的要求应符合《建筑基坑支护技术规程》GJ 120的有关规定。

4.2绿色基坑工程设计前应收集下列资料：

a）拟建场地岩土工程勘察报告；

b）场地用地红线图、周边地形图；

c）基坑周边建（构）筑物、管线、地下障碍物、道路等现状资料及变形控制要求；

d）建筑总平面图、主体结构地下部分的建筑、结构图以及其他相关工程设计文件；

e）基坑开挖与使用期场地肉建筑材料、施工设备、土方弃量等临时荷载的分布及大小，以及运输车辆通行路线及荷载大小；

f）绿色基坑丕程施工条件的调研资料；

g）进行绿色支护方案比选、结构设计、地下水回灌设计所需的其他资料。

4.3绿色基坑工程设计除满足一般基坑工程设计的内容要求，尚应满足下列要求：

a）基坑支护应优先选用节能节材、低碳环保、安全高效的围护结构；

b）内支撑应优先选用装配式，可回收钢支撑；锚杆应优先选用可回收锚索；

c）地下水控制应优先选用抽灌一体化系统；

d）应保证回收阶段基坑安全可靠，必要时应进行回收阶段的基坑稳定性分析验算；

e）应明确绿色技术保证措施；

f）应明确采用绿色技术的分项工程施工质量检验要求；

g）应明确采用绿色技术所涉及的危大工程重点部位及环节、应急措施要求。

4.4绿色基坑支护设计和验算采用的岩土性能指标应根据地质勘察报告、基坑降水、固结的情况，按相关参数试验方法并结合邻近场地的工程类比、现场试验、当地经验做出分析判断后合理取值。

4.5绿色基坑支护结构的构件强度、基坑稳定性、锚杆（索）的抗拔力等应按承载能力极限状态进行验算；支护结构位移、基坑周边环境变形应按正常使用极限状态进行验算。围护结构兼作永久结构使用时，除应满足基坑支护结构设计计算要求外，还应满足使用阶段主体结构的设计计算要求。对于变形控制有严格要求的基坑支护，应采用工程类比法，并结合数值法进行变形分析预测。

4.6施工前，应根据工程地质与水文地质条件、施工工艺、作业条件和基坑周边环境限制条件，编制绿色施工专项方案。

4.7编制基坑工程绿色施工专项方案前应具备下列资料：

a）拟建场地的地形、地质、水文和气象资料；

b）邻近建（构）筑物、管线和地下障碍物等环境保护的相关资料；

c）测量基线和水准点资料；

d）基坑工程设计图纸及相关资料；

e）基坑工程绿色技术施工条件的调研资料。

4.8除应满足一般基坑工程专项施工方案内容要求，施工单位应编制基坑工程绿色施工专项方案。绿色施工专项方案应包括以下主要内容：

a）应明确采用绿色技术的施工条件，包括材料及设备供应条件、场地作业条件、作业人员及技术人员需求条件等；应明确采用绿色技术的分项工程施工工艺、质量控制点、质量检验方法及标准；

c）应明确采用绿色技术的分项工程特技术措施、安全证措施、危险源及应急措施；

d）应明确采用绿色技术的分项工程验收要求；

e）相关计算书及施工图纸。

4.9绿色基坑工程应实施监测。监测单位应编制监测方案，并依据监测方案实施监测。设计和施工单位应及时掌握监测情况，并实施动态设计和信息化施工。绿色基坑工程监测应符合下列规定：

a）实施绿色基坑工程监测的范围、监测项目、测点布置、监测精度、监测频率及报警要求应符合《建筑基坑工程监测技术标准》GB 50497的有关规定；

b）需要进行高频次或连续实时观测的监测项目宜实施自动化监测；

c）自动化监测系统应包括监测仪器设备、数据自动采集系统、数据传输系统、数据存储管理系统及实时发布系统等；自动监测仪器设备精度和量程应满足工程要求；监测系统应能进行数据异常情况下的自动预警或故障显示；

d）监测期应从基坑工程施工前开始，直至基坑回填完毕为止。对有特殊要求的基坑周边环境监测应根据需要延续至变形趋于稳定后结束。

▍ 5 绿色围护结构

    ▍5.6 PC 工法桩围护

▍5.6.1一般规定

5.6.1.1 PC工法桩适用于粉土、砂土、黏性土及淤泥质土等多种复杂地质条件，无较高止水要求可无需另设止水帷幕。

5.6.1.2 PC工法桩的钢管桩和拉森钢板桩通过预制加工成型，钢管桩与拉森钢板桩之间通过小企口将两者连接形成组合式围护结构，如图5所示。

5.6.1.3 PC工法桩中钢管桩与拉森桩以及两者的连接小企口应采用Q345牌号钢材，钢材质量应符合《焊接结构用铸钢件》GB/T 7659、《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》

▍5.6.2设计要求

5.6.2.1对处于外露环境且对耐腐蚀性有特殊要求的PC工法桩，宜采用Q355NH牌号的耐候结构钢，其性能和技术条件应符合《耐候结构钢》GB/T 4171的有关规定。

5.6.2.2 PC工法桩中钢管桩布置形式、桩长、桩径及桩间距应满足嵌固稳定性、整体稳定性及抗隆起稳定性要求，并应符合《建筑基坑支护技术规程》GJ420中的相关规定。

5.6.2.3 PC工法桩钢管桩身抗弯强度应符合《钢结构设计标准》GB 50017的相关规定，见式（15）：

5.6.2.4 PC工法桩钢管桩身抗剪切强度应满足下列式（16）要求

5.6.2.5 PC工法桩中拉森钢板桩的高厚比、跨高比应符合《钢结构设计标准》GB 50017中的相关规定，且拉森钢板桩的桩长应满足围护结构止水的相关要求：

5.6.2.6 PC工法桩连接小企口的焊接连接计算主要包括焊缝连接构造计算及强度计算，应按《钢结构设计标准》GB 50017与《钢结构焊接规范》GB 50661的相关要求执行。

5.6.2.7对于周边环境条件复杂、基坑开挖深度大或地质条件差的基坑工程，可在钢管桩内采用混凝土灌芯，从而增加支护桩刚度，有利于基坑位移变形控制。

▍5.6.3施工要求

5.6.3.1 PC工法桩的钢管桩在运输吊装时，宜采用两支点法或两头勾吊法，吊钩与桩身的水平夹角不得小于45°。采用两支点法时，两吊点位置距离两桩端不宜大于0.21L（L为桩段长度）。装卸时应轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落。

5.6.3.2 PC工法桩的钢管桩在运输过程中应满足两支点法的位置要求（支点距离桩端不宜大于0.21 L），并垫以楔木防止滑动，严禁层间垫木与桩端距离不等而造成错位。

5.6.3.3 PC工法桩施工前，应根据桩位布置图进行测量放样并复核验收。根据已确定的施工顺序安排钢管桩、拉森钢板桩等物资的放置位置。

5.6.3.4 PC工法桩的堆放场地应压实平整并做好排水措施。钢管桩堆放按两支点法进行，最下层支点宜设置在垫木上，且支点应在同一水平面，堆放层数应根据地基强度，地面承载力、垫木及堆垛稳定性等综合分析确定，施工现场堆放不宜超过三层。

5.6.3.5 PC工法桩宜采用振动法施工。施前，应根据待建工程具体工况、地质条件、周边环境条件、链径等选择合适的沉桩机械。

5.6.3.6 PC工法桩沉桩施工前，根据PC工法桩的轴线开挖导向沟，并在沟槽边设置定位型钢，耳应在定位型钢上标出钢管桩和拉森钢板桩的插入位置。

5.6.3.7 PC工法桩沉桩过程中，钢管桩和拉森钢板桩应交替沉桩，以保证钢管桩与拉森钢板桩企口搭接质量；应均匀控制沉桩速度，一般控制下沉速度不宜大于1m/min。

5.6.3.8 PC工法桩在沉桩过程中应采取措施保证桩身垂直度，其中水平偏差应不大于10 mm，标高偏差应不大于100mm。沉桩时如出现桩身倾斜、破损、桩位偏移或沉桩困难等异常情况时，应停止沉桩，待查明原因并进行必要处理后方可继续施工。吊桩时严禁桩身碰撞桩机，避免造成桩身损伤。

5.6.3.9 PC工法桩接桩时，入土钢管桩的桩头应高出地面0.8 m~1.2 m。待桩吊到位后方可进行焊接接桩。焊接接桩应采用等强坡口煤形式，对接焊缝的坡口形式和要求应符合《钢结构焊接规范》GB 50661的有关规定，且焊缝质量等级不应低于二级。钢管顶部宜设置素混凝土面层，厚度不宜少于100mm。

5.6.3.10 PC工法桩接桩时，单根钢管桩中焊接接头不宜超过2个，焊接接头的位置应避免设在支撑位置或开挖面附近等型钢受力较大处。相邻钢管桩的接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1m，且钢管桩接头距离基坑底面不宜小于2 m。

5.6.3.11 PC工法桩回收前，应先将PC工法桩与地下室外墙之间的空隙回填密实，再对PC工法桩进行回收。在拆除冠梁、腰梁和支撑时应将残留在PC工法桩表面的混凝土和钢构件清除干净。

5.6.3.12 PC工法桩起拔宜采用专用的液压起拔机。起拔过程中，应避免撞击建筑主体结构，对主体结构造成损伤；并应对周边环境和主体结构进行监测。

5.6.3.13 PC工法桩起拔后留下的空隙应及时注浆填充。

▍5.6.4质量检验

5.6.4.1 PC工法桩需对钢管桩和拉森钢板桩的材料质量进行检测，钢材的品种、规格和性能应满足设计要求。钢材表面的麻点或划痕深度不得大于厚度允许偏差值的1/2。钢材表面的锈蚀等级应满足设计要求并应符合现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB 8923.1的有关规定。

5.6.4.2 PC工法桩应符合表13中的要求。

5.6.4.3钢管桩与拉森钢板桩焊接质量应按《钢结构焊接规范》GB 50661的相关规定进行检验。

5.6.4.4 PC工法桩施工中应对钢管桩与拉森钢板桩的企口搭接状况、位置偏差等进行质量检验，防止因企口搭接状况不良而导致明显渗水的情况。

5.6.4.5 PC工法桩施工成后，应按表14中的相关要求对桩体的面标高、平面位置和形心转角允许偏差进行检验。