現狀橋梁下截污渠箱基坑微型鋼管樁支護施工技術

（廣州市市政集團有限公司，廣東 廣州 510075）

1 工程概況

廣州市石井污水處理系統管網工程—石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程主要施工內容為現狀河涌內渠箱結構施工和頂管施工，渠箱施工多處與現狀橋梁相交，D線渠箱DK0+400～DK0+410段需穿越現狀8m寬的橋梁，為附近村民出行使用，渠箱施工時橋梁不能拆除。

基坑施工場地上層為厚約50cm的淤泥層；中砂：層底埋深3.0m，層厚2.50m，飽和稍密，沖積而成，含少量黏粒；礫砂：層頂埋深10.60m，層厚5.1m，飽和中密。沖積而成，級配較好，含少量黏粒；粉質粘黏土：層頂埋深10.60m，較厚，可塑。施工點位于現狀橋梁下，施工作業面狹窄，無法采用常規基坑支護結構施工工藝（見圖1），因而采用微型鋼管樁+高壓旋噴樁復合基坑支護結構。

圖1 渠箱過橋段施工平面

2 復合基坑支護結構形式

基坑開挖深度為6m，基坑支護結構采用微型鋼管樁支護樁+高壓旋噴樁復合結構形式，微型鋼管樁長約15m，高壓旋噴樁長約12m。在基坑支護鋼管上，內側靠近止水樁的位置，按折線開設2排20mm的注漿孔，間距200mm，在完成鋼管施工后，對鋼管樁進行壓力注漿。

圖2 渠箱結構過橋段基坑支護剖面

圖3 渠箱結構過橋段基坑支護截面

2）利用微型鋼管樁進行注漿，使鋼管樁與樁間旋噴樁能有效結合，提高基坑支護結構整體性，同時在鋼管樁內插入品字形鋼筋網片，可提高鋼管樁的強度，對于基坑整體性更有利。

鋼管施工完成后，對微型鋼管樁進行壓力注漿，注漿壓力控制在1～2MPa，通過鋼管注漿對鋼管樁與旋噴樁間土體進行注漿固結，擴大微型鋼管樁內側樁體，可使鋼管樁體與旋噴樁更有效的結合，消除鋼管樁與旋噴樁之間的空隙，提高基坑支護結構整體性，同時在完成注漿施工的鋼管內插入三角形鋼筋網片，以增強支護樁與基坑冠梁整體性及基坑安全性。

3）鋼管樁施工，采用MXL-150D履帶式循環鉆機進行施工。鋼管制作時將端頭切割、焊接成楔形，并開設注漿孔。采用鉆機進行鋼管樁施工，能更好控制鋼管樁垂直度，同時避免因成孔施工造成塌孔、地表沉降等風險，減少施工對現狀橋梁及周邊環境的影響。

3 基坑施工工藝

3.1 施工工藝流程

平整場地→鋼管樁制作→測量放線→鉆機就位→微型鋼管樁施工→拌制水泥漿→清孔→鋼管樁注漿→地質鉆機導孔施工→旋噴樁鉆進下管→清孔→移鉆→拌制水泥漿→旋轉提升噴漿。

3.2 場地布置

采用袋裝黏土圍堰擋水，袋裝黏土圍堰頂面高出常水位0.3m，于袋裝黏土圍堰內設置II級混凝土過水管，內徑為1.0m，且與上下游的過水斷面保持高程和坡度一致，以保證順利過水。排光圍堰內的積水，清理淤泥并平整場地，為后續支護樁施工提供作業平臺。

3.3 微型鋼管樁施工

3.3.1 就位鉆孔

1）微型鋼管樁間距為0.5m，排距為1.0m，樁頂冠梁寬1.5m，高0.8m。鉆進過程中嚴格控制鉆進速度，控制好泥漿配比，及時補充泥漿，提高泥漿護壁效果。

2）平整好施工場地，鉆機步行至指定位置，調整機位，支好支腿并保證鉆機穩固，防止傾斜；將制作好的微型鋼管運至現場，啟動鉆機，緩慢鉆進。

3.3.2 鋼管樁制作

2）鋼管分級焊接，焊接方法采用外包鋼管滿焊，外包鋼管長度不少于20cm，鋼管應刷防銹漆（底漆2道，面漆1道，涂刷前應將鋼管表面清理干凈）。

3）在基坑支護微型鋼管的內側靠近止水樁的位置，按折線開設2排20mm的注漿孔，間距200mm，鋼管上部2m范圍不開孔。樁尖位置注漿孔作為泥漿注漿口，樁身注漿孔采用膠帶封口，受到一定壓力后能自動開封。

3.3.3 微型鋼管樁施工

微型鋼管采用人工搬運，鉆機起吊，對接。吊放鋼管樁時應對準底節鋼管、平穩對接，且在焊接前要保證每節鋼管上的注漿孔在同一截面上，完成微型鋼管樁施工時，要使確保注漿孔朝向止水樁一側，以確保注漿效果。鉆進施工應控制轉進速度為30r/min，防止大幅度旋轉。采用120kg重錘砸入孔中，每20擊下沉量小于5cm方可收錘。鋼管樁收錘后，檢查安放位置，兩端處的樁位偏差不得大于1/3樁徑，樁中的樁位偏差不得大于1/2樁徑，垂直度不超過1/1 000樁長。

3.3.4 微型鋼管樁清孔施工

在微型鋼管樁注漿前，采用清水對鋼管樁進行清孔，在鋼管內插入清水管，由鋼管口排出管內泥漿。清孔注水壓力控制在0.4～0.5MPa，清孔完成后，應確保沉渣厚度不大于50mm。

3.3.5 鋼筋網片安裝

鋼管樁清孔完成后，將制作好的三角形鋼筋網片進行分節安裝，接駁位置采用雙面焊接連接，三角形鋼筋網片應居中安放，長度與鋼管樁長度適應，且露出鋼管樁端約20cm。

3.3.6 拌制水泥漿

水泥漿采用P·O42.5普通硅酸鹽水泥，采用專業機械拌制，應加入10%的膨脹劑，水灰比控制在0.6，水泥漿分二級攪拌，一級攪拌完成后放入二級攪拌池繼續攪拌，在二級攪拌池內邊攪拌邊灌注，保證水泥漿攪拌均勻。

3.3.7 灌注水泥漿

微型鋼管樁注漿采用二次加壓注漿，以保證注漿效果。

1）安裝注漿管。下放鋼筋網片時，應和鋼筋網片一起放置1根50mm注漿鋼管，每節2m，注漿下半部分開花孔，用于二次注漿，安裝完畢后及時進行注漿。

2）一次注漿，注漿管由注漿機直接接入微型鋼管上，接口要密封，采用橡膠管輸送。第1次注漿從微型鋼管上直接注漿，注漿壓力為1～2MPa，注漿直至水泥漿從管外流出為止，然后每隔10～15min進行間隔注漿，重復3～5次。

3）一次注漿完成后，密封微型鋼管樁，1h后進行二次注漿，注漿從50mm二次注漿管注入，二次加壓注漿應控制注漿壓力約5MPa，待水泥漿再次從微型鋼管外流出為止。

3.4 高壓旋噴樁施工

3.4.1 就位鉆孔

1）旋噴樁成孔孔徑為800mm，間距為600mm，采用正循環鉆機成孔，過程中嚴格控制鉆進速度及泥漿配比，及時補充泥漿，提高泥漿護壁效果，保證引孔順利。

2）成孔過程中應注意機架的平整和導向架垂直度，垂直度偏差不大于1.5%。樁位偏差不大于50mm，樁徑偏差不大于4%。

3.4.2 拌制水泥漿

旋噴樁采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.8～1.0。

3.4.3 灌注水泥漿

1）高壓水射流的壓力不小于25MPa，灌注水泥漿液的壓力不小于1MPa。

2）提升速度 8～12cm/min。

3）水泥用量不小于380kg/m。

4 結語

采用微型鋼管樁+高壓旋噴樁復合基坑支護結構，解決了現狀橋梁下基坑支護施工空間不足的問題，既可進行渠箱基坑施工，又無須拆除現狀橋梁，降低了施工對周邊環境的影響。利用鋼管樁進行注漿，使鋼管樁與樁間旋噴樁能更有效的結合，提高基坑支護結構整體性，同時在鋼管樁內插入品字形鋼筋網片，以提高鋼管樁的強度，有效控制基坑變形，保證現狀橋梁施工安全。