淺海相淤泥坑中坑施工技術

陳 楊 齊從月 王火華 周紅衛 袁利軍 鄒宏增

中建三局第三建設工程有限責任公司

1 引言

南沙建滔廣場項位于廣州市南沙區鳳凰大道以東，供電局西側，距離廣州地鐵4號線（已運營最近局里為）為雙塔樓連體結構，地下3層，北塔地上34層、南塔地上25層。本工程基坑面積約1.26 萬平方米，周長約445m，本工程基坑支護類型為剛性大直徑（攪拌）旋噴樁+混凝土加勁樁+二道混凝土內支撐+兩道鋼筋混凝土內支撐的方式。第一道內支撐均位于絕對標高5.0m處，第二道內支撐位于絕對標高0.1m處，兩道支撐豎向通過鋼構柱連接。

圖1 基坑支護平面

2 工程概況

原場地為魚塘，地勢較低，下雨情況下雨水淤積；蕉門河水系位于場地北側約30m，地下水位高，基坑側壓力大，夏季降雨量大，場地現狀為干枯的池塘，淤泥較厚，未發現滑坡、崩塌和泥石流等地質災害。但存在由于工程活動可能誘發的次生地質災害主要有地面沉降的可能。場地內存在最大厚度達8m 的多層軟土層，地下水豐富、水位淺，若施工中大量抽排地下水(大幅降水)，則易造成周邊環境水土流失，誘發周邊地區地面沉降。且區域內存在淤泥層，在自重作用下，將產生固結沉降。

3 坑中坑支護類型

（1）本工程北塔坑中坑開挖深度5.5m。采用雙管旋噴樁和微型鋼管樁+一道鋼筋混凝土內支撐的形式進行圍護的方式。旋噴樁成型的樁徑為600mm，成孔直徑為150mm，旋噴樁樁長12m，微型鋼管樁樁長11m。

圖2 北塔坑中坑支護形式平面圖 圖3 北塔坑中坑支護形式立面圖

（2）本工程南塔坑中坑開挖深度4.7m。采用拉森Ⅳ型鋼板樁+一道鋼管內支撐的形式進行圍護。對撐及角撐采用Ф 219×12鋼管，鋼圍檁采用HW250×250×10×15。鋼板樁長12m。

圖4 南塔坑中坑支護形式平面圖

圖5 南塔坑中坑支護形式立面圖

4 坑中坑施工要點

4.1 鋼板樁施工要點

（1）北塔坑中坑施工順序為：進行鋼板樁施工→開挖土方至鋼圍檁底以下0.5m，進行鋼圍檁及內支撐施工→土方分層開挖。（2）鋼板樁施打順序控制:打鋼板樁宜分區段和階段式進行，不宜只單塊打入，打樁順序應從一邊往另一邊，每次施工段視現場具體情況確定，即鋼板樁采用挖機打拔，挖機提起震樁錘，利用震樁錘打拔。（3）鋼板樁垂直度控制：打樁時應做到橫平豎直，因第一、二根板樁對后續板樁具有垂直向的導向作用，在插打過程中小心慢打，每沉樁1m后需暫停振動，對樁身姿態進行校正調整，確保板樁位置、方向、垂直度精確。轉角和封閉合攏處按設計圖紙進行施工。（4）如出現部分鋼板樁長度不足，可采用焊接接長，一般用魚尾板焊接法。接長時避免相鄰兩樁接頭在同一深度，接頭位置應錯開1m以上，且宜間隔放置打樁。

圖6 鋼板樁樁機施工路線圖

4.2 型鋼圍檁及內撐安裝施工要點

（1）拉森鋼板樁施工完成后，清理板樁，開挖土方至鋼圍檁底一下0.5m處，焊接圍檁牛腿并架設型鋼圍檁，并測定出該道支撐兩端與鋼牛腿的接觸點，以保證支撐與圍檁垂直，位置適當，量出兩個相應接觸點間的支撐長度來校核地面上已拼裝好的支撐。（2）先用汽車吊起整根支撐，兩頭分別擱在圍檁上焊接的圍檁牛腿上，起吊時支撐的兩端系根棕繩作拉索，用以校正支撐兩個端頭的位置，焊接牢固。（3）所有節點構造均需按要求采用焊接連接。

4.3 鋼板樁支護拆除施工要點

（1）拔除鋼板樁前，應仔細研究拔樁方法順序和拔樁時間。避免由于拔樁的振動影響以及拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移，給已施工的地下結構帶來一定的危害，并影響臨近原有建筑物、構筑物或底下管線的安全。（2）土方回填后，先用氧氣焊配合汽車吊將內撐和圍檁有序拆除掉；而后進行鋼板樁拔除工作。（3）拔樁起點和順序：對封閉式鋼板樁墻，拔樁起點應離開角樁5根以上。可根據沉樁時的情況確定拔樁起點，必要時也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時相反。（4）振打與振拔：拔樁時，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的黏附，然后邊振邊拔。對較難拔除的板樁可先用柴油錘將樁振下100mm～300mm，再與振動錘交替振打、振拔。盡量讓土孔填實一部分。在地下室四周回填砂時，應高出鋼樁50cm，拔樁時靠樁的振動力，滲漏到所拔樁位置，使之達到密實狀態。（5）對引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動的方法，每次振動15min，振動錘連續不超過1.5h。（6）拔樁時派技術人員現場觀察周邊環境變化情況，如發現異常情況立即停止作業，并上報有關部門進行處理后，才能進行拔樁作業。（7）鋼樁拔除后，空隙采用中粗砂充填密實。

4.4 微型鋼管樁施工要點

（1）本工程微型鋼管樁注漿體采用普通硅酸鹽（42.5）純水泥漿，水灰比為0.5～0.55。（2）待雙管灌注樁施工完成并達到一定強度后才能進行成孔，采用地質鉆機進行成孔，成孔直徑為300mm，鋼管采用單邊加強板焊接，最大程度保證同心度，確保插入鋼管時不發生脫焊、開口，減小插入難度，保證鋼管的作用。（3）成孔后注入純水泥漿至孔口返漿，水灰比為0.5～0.55；注漿后立刻插入Φ180×8.0鋼管，然后進行補漿。

5 坑中坑降排水

坑中坑頂部設置一圈排水溝，將此處排水溝與大基坑排水溝相連，將水引至大基坑底部四周排水溝；在坑中坑底部各設置2 個1m×1m×1m 的集水井，并配置一臺移動式抽水泵，將集水井內水抽排至坑中坑頂部一圈的排水溝內，再排至大基坑底部四周的排水溝；施工現場排水根據原有組織排水系統，最終匯集到沉淀池。最后在沉淀池設置抽水泵，將水排進城市排水管網。

圖7 移動式抽水泵

6 坑中坑監測

（1）水平位移觀測。分別在基線點四個角上設站，用J2型經緯儀觀測四邊網的水平角度(四邊形內角)，并與城市的大地控制網三角點聯測水平夾角，檢查基線點是否發生位移。

（2）沉降觀測。首先自遠離基坑的現場水準控制點開始觀測，引測至基坑周圍后，按編定的各點觀測次序依次觀測，最后測至另一水準控制點復合，觀測儀器采用S3型精密水準儀。

7 施工經驗總結及結語

在整個坑中坑施工的過程中，對于關鍵部位細化圖紙以確保達到更好地施工效果，該項工程的施工經驗和施工技術可在今后的相關工程總給予借鑒。

（1）電梯井基坑須嚴格控制位移（10mm 以內），以免影響周邊的立柱從而影響大基坑的安全。（2）應保證旋噴樁的施工質量和搭接質量，以免出現漏水涌砂現象。（3）由于電梯井基坑位于對撐下，電梯井基坑施工時應注意避免碰撞立柱和支撐，以免影響對撐的穩定性從而影響大基坑的安全。（4）電梯井基礎施工完成后，須四周回填至電梯井坑頂內部剪力墻間用鋼管對頂后才能進行混凝土支撐的拆除，以免產生較大的位移從而影響大基坑的安全。（5）電梯井開挖過程中若出現位移較大情況應立即停止開挖，并回填做加強處理。

通過本項目的實際運用，表明在高降水、高水位的淤泥地區，采用鋼板樁及旋噴樁支護進行深基坑的坑中坑的施工，能較好的保證坑中坑成型質量并降低安全隱患，且施工過程較為簡單，成本相對較低，值得推廣使用。