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2025IFUS精选报告丨华东建筑设计研究院岩土总工吴江斌

阅读: 发布人:地下空间开发大会

2025年9月25日-26日,第十二届国际地下空间开发大会(IFUS 2025)在上海成功召开,汇聚了国内外顶尖专家,围绕主题“创新 韧性 智慧”展开深入探讨,涌现出一批具有前瞻性和实践价值的研究成果。组委会特别推出IFUS报告系列精选,分享专家精彩观点与深度洞见,持续赋能行业发展。

本期聚焦华东建筑设计研究院有限公司岩土总工程师吴江斌的大会报告《全装配式地下空间工程新技术与应用》报告系统介绍了针对传统地下工程痛点所提出的四项创新技术,为城市地下空间开发的绿色化、工业化转型提供了新的技术路径。
 



▲吴江斌总工在IFUS2025大会现场做报告

报告首先分析了传统地下工程面临的主要挑战。在城市地下空间开发中,大量基坑工程和桩基础工程仍采用混凝土现浇工艺,质量控制难度较高。特别是在上海浅层砂性土条件下,易出现鼓包、露筋等情形。同时,地下连续墙或桩基础采用水下浇筑方式,可能出现断桩或麻面蜂窝等质量问题。此外,支护结构在使用后往往废弃成为地下障碍物,或拆除后形成建筑垃圾。钻孔灌注桩或地下连续墙施工中,泥浆护壁会产生2至3倍成孔体积的泥浆,在环保要求日益严格的背景下,泥浆外运成为制约工期的关键因素。

针对上述问题,报告提出从基坑围护、水平支撑、桩基础地下结构四个要素入手,进行系统性改进与替换创新,形成全装配式地下工程新技术体系,具体包括四项核心技术。
第一项是TAD工法劲芯水泥土墙技术。该技术采用渠式切割水泥土搅拌墙(TRD工法)形成水泥土搅拌墙,并在其中插入工厂预制的预应力混凝土板墙。TRD技术具有水平切削、整体搅拌、无墙间接缝的特点,止水效果良好,深度最大可达80米。劲芯构件由传统型钢改为预应力混凝土预制板墙,强度达到C60至C80,材料效率显著提升,并可兼做地下室外墙。预制板墙的竖向连接采用螺锁式连接方式,以机械连接代替焊接,单个接头仅需15分钟,质量可靠但对安装精度要求较高。相关试验表明,接头极限弯矩和抗剪承载力均满足设计要求。施工设备可采用搅拌与植桩分离或一体化设备,后者平均每天可完成8至10幅。该技术基本无泥浆排放,环境友好。典型应用案例为浦东国际机场T3航站楼捷运基坑,采用TAD工法施工长度600米,板墙厚度600至650毫米,深度26米,基坑成型平整,无鼓包或露筋问题。
第二项是异型方桩植桩技术。传统钻孔灌注桩存在质量控制难题及泥浆排放问题,而预制桩虽符合工业化方向,但锤击法存在噪音、静压法存在挤土效应,限制了其在中心城区的应用。该技术借鉴TRD渠式切割工艺,配置两条可同时正反切削的链锯,实现上下不同土层的相互搅拌,形成方形水泥土搅拌桩,再插入异型方桩。异型方桩通过轮廓变化增强与水泥土的咬合,同时便于与水平结构梁板连接。桩身混凝土强度可达C80至C100,接桩采用无端板的螺锁式连接,每桩连接时间仅5至10分钟。该技术适用于密实砂层和风化岩层,水泥土强度可达2至4兆帕。应用案例为衢州职业技术学院,桩长15米,持力层为中风化粉砂岩(强度5.1兆帕),单桩极限承载力超过5000千牛,达到设计预期。
第三项是全装配式地下空间工程综合应用。报告以福州市造地产业园实验室项目为例,该工程包含地下两层和地下四层两种开挖深度,分别达9.1米和16.1米,土层以粉质黏土、粉土和淤泥质粉质黏土为主。项目综合应用了前述技术:围护体采用TAD工法,桩基础采用异型方桩,结构柱采用预制方桩,结构梁板采用预制梁和预制板。异型方桩截面700×700毫米,插入400×360毫米方桩,水泥土强度达2至6.3兆帕,单桩极限承载力5760千牛,远超规范计算值3200千牛。TAD工法围护体采用700厚水泥土搅拌墙,内插C60预应力混凝土板墙,墙长15至24米。转角处定制了转角和T字形接头。防水方面,外侧TRD水泥土搅拌墙起止水作用,板墙间设置相交止水条和高压注浆孔两道防水体系。监测结果显示,地下两层区侧向位移小于2厘米,地下四层区略大于2厘米但控制在2厘米左右,支撑轴力最大1530千牛,均在设计允许范围内。墙板垂直度控制在1/300以内,墙面平整,最大缝隙20毫米,最大错台15毫米,局部微小渗水经注浆处理后墙面干燥,防水效果可靠。
报告最后总结指出,地下工程施工装备和技术的数字化、智能化、信息化及环境低影响,已成为新时期城市建设与管理精细化发展的重要方向。地下工程装配化、工业化是实现绿色低碳的有效手段。与传统地下工程相比,全装配式技术减少了混凝土材料和泥浆排放,施工更为便捷,但对施工进度控制、机械化和数字化设备要求更高。报告认为,该项探索为全装配式地下空间工程的后续发展提供了重要参考。

文/大会秘书处整理

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