格柵型水泥攪拌樁擋墻在軟土深基坑支護(hù)應(yīng)用的施工技術(shù)

◎ 廈門路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司 胡志位

1、工程概況及地質(zhì)狀況

廈門五緣灣片區(qū)五通地塊一號(hào)路K0+520～K1+590段，路基寬18m，雙向兩車道，城市支路。道路中線下10m深埋設(shè)2×d2000 雨水管道，該工程位于海灣灘涂地區(qū)，回填時(shí)間較短（≤2年），尚未自重固結(jié)的分布面積及厚度較大的成分復(fù)雜的力學(xué)指標(biāo)差的沖填、吹填及人工回填土，地下水與五緣灣海水存在水力聯(lián)系，受潮水影響十分明顯，基坑水位很難降低。主要涉及的地層大致有：第一層，人工填筑層，該層沿?cái)M建道路均有分布，回填時(shí)間較短（≤2年）；第二層，有機(jī)質(zhì)高液限粘質(zhì)土，主要成分由粘、粉粒構(gòu)成，含砂量約占10～15%，屬高壓縮性土，力學(xué)強(qiáng)度低；第三層，中液限粘質(zhì)土，主要成分由粘性土構(gòu)成，含砂量約占20～25%，屬中等壓縮性土，力學(xué)強(qiáng)度一般。該層及以下殘積土地層為支護(hù)攪拌樁硬持力層。

2、支護(hù)方案說明

采用二級(jí)放坡+坡底格柵型水泥攪拌樁重力式擋墻支護(hù)方案，并且檢查井縱向兩側(cè)設(shè)置橫向隔水短樁。格柵型水泥攪拌樁墻寬3.3m，樁徑φ50cm，縱、橫搭接分別為10cm,水泥摻入量為15%, 基坑面附近軟弱夾層水泥用量加大增加5%，選用優(yōu)質(zhì)32.5級(jí)普硅水泥,并添加適量SN-2型抗有機(jī)質(zhì)固化劑，確保設(shè)計(jì)樁身強(qiáng)度(28天齡期)不小于1.5Mpa，攪拌樁機(jī)選型應(yīng)采用高動(dòng)力頭、配備計(jì)量裝置。（如圖1、圖 2）

3、施工說明

3.1.工藝流程

（1）按設(shè)計(jì)剖面開挖寬度，降低基坑地表土方高度3m，以減少水泥攪拌樁施工長度。

（2）水泥攪拌樁施工溝槽開挖，開挖尺寸為1m×1m（以避免水泥攪拌施工時(shí)，水泥漿上涌防礙樁基施工），水泥攪拌樁擋墻施工，含井位橫向隔水?dāng)嚢铇稉鯄Α?/p>

（3）水泥攪拌樁養(yǎng)護(hù)齡期達(dá)到，并驗(yàn)收合格后，從檢查井中間向兩側(cè)分段開挖，將基坑內(nèi)土方一次性挖除。

（4）挖至管基處理標(biāo)高后，立即施工管基底墊層。

（5）吊裝雨水管道，兩根雨水管道依次輪換吊裝，沿一個(gè)方向吊裝。

（6）吊裝完雨水管道，立即回填中粗砂至雨水管頂不小于50cm高度，分層灌水密實(shí)。再分層填筑碾壓路基土至水泥攪拌樁頂。

（7）繼續(xù)下一段循環(huán)施工。

3.2.基坑排水及隔水措施

為確保雨水管道施工過程安全有序地進(jìn)行，必須做好基坑的排水和隔水措施。

（1）基坑排水：管基開挖前在基坑周邊設(shè)置截水邊溝或排水溝，其作用首先截?cái)唷⒁咧苓吽祬R入基坑內(nèi)的地表水（包括雨水），其次為基坑內(nèi)抽出的地下水的排水溝。管基開挖過程中，應(yīng)做好基坑內(nèi)降排水工作，可采用明溝+集水井降排水，每層土方開挖前，應(yīng)先降低地下水位再進(jìn)行土方挖運(yùn)施工。因本工程地下水量多，開挖及管道施工暴露期間應(yīng)配備足夠的抽水設(shè)備，并對(duì)降水過程中局部坡面地下水滲透破壞及時(shí)采取處理措施。

圖1 基坑支護(hù)平面圖

（2）基坑隔水：為了隔斷基坑縱向水力聯(lián)系，保證基坑分段開挖過程、管道施工暴露期間，地下水位能容易降低并保持基坑底必要的施工作業(yè)條件。在檢查井位置縱向兩端外各設(shè)一道橫向隔水?dāng)嚢铇哆B續(xù)墻，采用雙排攪拌樁墻體。該隔水墻體同時(shí)作為基坑分段開挖橫向臨時(shí)隔水帷幕，至雨水管道施工至該節(jié)管道時(shí)才鑿除格柵型體。

3.3.施工注意事項(xiàng)

（1）為了確保方案的可實(shí)施性，為后續(xù)展開大面積施工提供根據(jù)，可選擇一代表性路段進(jìn)行水泥攪拌樁擋墻施工，并進(jìn)行試驗(yàn)性開挖，以驗(yàn)證完善設(shè)計(jì)，指導(dǎo)后期施工。

（2）水泥攪拌樁施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制樁位偏差不大于5cm,垂直度偏差不大于0.5%；相鄰樁體施工間隔不得超過24小時(shí)，每一施工段應(yīng)連續(xù)施工，否則應(yīng)采取補(bǔ)樁措施消除搭接處縫隙。

（3）基坑土方開挖應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，不得超挖。基坑開挖出的土方盡量不要堆放在基坑兩側(cè)，以避免基坑兩側(cè)荷載過大，而影響基坑穩(wěn)定性。

（4）施工時(shí)應(yīng)盡量利用管道埋設(shè)后，并且管槽回填（壓實(shí)）至攪拌樁樁頂以上，作為施工場地便道，用作吊機(jī)作業(yè)面和土方及材料運(yùn)輸通道。

（5）雨水管道吊裝利用單側(cè)圍護(hù)攪拌樁墻頂及墻后土體作吊裝作業(yè)面，必須在整平后的樁頂和墻后土體橫向鋪設(shè)專用鋼墊板（厚3 ），吊裝完畢必須迅速離開，不得長時(shí)間滯留，嚴(yán)禁過夜。吊裝期間，注意觀測(cè)圍護(hù)樁變形及破壞情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停止施工并撤退。

3.4.施工監(jiān)測(cè)

為保證工程施工期間基坑安全穩(wěn)定，必須進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，沿道路縱向每隔一定距離在基坑周邊及樁頂設(shè)置高程、水平位移觀測(cè)點(diǎn)。安排專人負(fù)責(zé)按規(guī)定時(shí)間間隔測(cè)量，同時(shí)專人經(jīng)常巡視基坑周邊及坡面有無變形和裂縫及發(fā)展情況、開挖后查看圍護(hù)樁搭接情況、有無位移、滲透、管涌、流泥情況，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)采取處理措施。如樁頂位移量較大時(shí)可在基坑兩側(cè)采取臨時(shí)橫向加撐處理措施，確保基坑安全穩(wěn)定。另外在施工基坑開挖及暴露期間應(yīng)備有一定數(shù)量的松原木、砂袋、鋼板樁等應(yīng)急材料，做到有備無患。

4、施工小結(jié)

（1）本支護(hù)方案限制了格柵中軟土的變形，也大大減少了基豎向的沉降，同時(shí)增加支護(hù)的整體剛度，保證復(fù)合地基在橫向力作用下共同工作。

（2）本支護(hù)方案首先滿足了基坑圍護(hù)、隔水基本功能要求，基坑開挖量比放坡方案少，回填材料省，基本切斷了與地下海水連通，基坑抽排水容易，管底淺層淤泥超挖、換填施工安全方便快捷，解決了放坡坑底下淤泥處理時(shí)極容易引起邊坡突然失穩(wěn)破壞問題。

（3）本支護(hù)結(jié)構(gòu)提供了較好的各種施工作業(yè)條件，尤其有效解決了吊裝施工難題，足夠?qū)挼膰o(hù)樁頂相當(dāng)于在10m深基坑中部提供了一道基礎(chǔ)較為堅(jiān)實(shí)的二級(jí)作業(yè)平臺(tái)，同時(shí)取消了大開挖諸多不安全因素、施工措施和費(fèi)用。便于土方開挖和管道吊裝等機(jī)械化安全施工,大大加快了施工工期進(jìn)度。

（4）本支護(hù)結(jié)構(gòu)在雨水管道基坑圍護(hù)功能完成后，在雨水管道上側(cè)的污水管基不需處理即可坐落于圍護(hù)樁頂或地基已處理過的管槽回填土上，滿足該污水管基及檢查井承載力和變形控制。

（5）對(duì)在行車道路基持力層范圍內(nèi)尚未固結(jié)的軟弱填土層，進(jìn)行了地基固化處理和側(cè)向約束（管槽內(nèi)已換填處理），一次性解決了路基、雨污水管基承載力、沉降、不均勻沉降等多方面比較棘手的巖土工程問題，不留安全和質(zhì)量隱患。

5、結(jié)束語

五通地塊一號(hào)路（K0+520～K1+590）雨水工程通過格柵型水泥攪拌樁重力式擋墻支護(hù)施工技術(shù)，大大提高了施工進(jìn)度，確保了工程質(zhì)量，全線施工過程無出現(xiàn)安全事故。

通過上述工程實(shí)例，在軟基地基的深基坑，特別地質(zhì)變化較為復(fù)雜的軟土地基的深基坑，如吹填造地，該支護(hù)方案是可行的。同時(shí)既可以解決對(duì)目前城市市政工程，深基坑施工采取大開挖，作業(yè)面受周邊建筑物影響，無法大放坡的問題，又可以確保周邊建筑物的安全。

圖2 基坑支護(hù)剖面圖