深基坑采用組合鋼內支撐控制微變形技術與應用

王志祥，陳冬泉

（中億豐建設集團股份有限公司，江蘇 蘇州 215131）

1 工程概況

浦口區珠江污水處理廠中水廠二期建設工程是由中億豐建設集團股份有限公司承接的EPC項目，位于南京市浦口區江浦街道新合村三組188號光大水務（南京）有限公司院內，建設規模為40000 m3，建筑物面積約4588 m2，構筑物面積約10107 m2。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

施工準備→測量放線→雙軸深攪樁支護止水施工→坑內雙軸深攪樁加固施工→降水管井施工→鋼板樁打樁施工→基坑支撐開挖溝槽土→鋼立柱打樁施工→鋼圍檁及鋼支撐施工→基坑預降水→分層開挖土方→施工底板及傳力帶→統一拆除支撐及圍檁→地下混凝土結構施工→結構外側基坑土方回填→鋼板樁拔除。

2.2 操作要點

2.2.1 鋼板樁打入主要操作要點

（1）在施工前，應將鋼板樁預先堆放在基礎打樁點周圍，以降低翻轉頻率。

（2）鋼板樁樁長9 m及以下的可選用Ⅲ小鎖口鋼板樁，鋼板樁樁長12 m及以上的選用Ⅳ小鎖口鋼板樁。

（3）鋼板樁打入前，應清除鋼板樁內的泥漿、浮銹及路面雜物。

（4）鋼板樁打樁法采用“單打樁法”，從板樁墻墻角處開始，逐次打樁，直至樁工完成。

（5）打樁機械選用W450機械手一臺。

（6）捆扎鋼板樁用直徑16 mm鋼筋為宜。當鉗口夾住板樁時，將板樁提升至樁插入點，進行樁插入。插樁時鎖口應對齊。

2.2.2 鋼板樁拔除主要操作要點

（1）拔樁的時間、順序和回填應提前安排。

（2）基坑內先回填夯實，回填材料及壓實度應滿足結構設計和施工圖紙的要求。

（3）樁周圍土體之間的粘結力會因為強烈的振動而破壞，提升力也會被克服。

（4）對于難拔的樁，可先振后拔交替進行。

2.2.3 鋼支撐施工操作要點

（1）鋼支撐可提前在基坑外分段組裝。

（2）當鋼管伸出時，連接法蘭和鋼肋焊接在鋼管的接頭處，并用螺栓擰緊。

（3）支架受力前，先快速設置支架軸力監測點，獲取初讀數，然后測試實際預應力，以控制預應力的準確施加。

（4）鋼筋加固時，加載速度根據設計分級加載和現場觀察墻體荷載反射確定，預應力按設計要求進行。

（5）在增加支撐預應力前后12 h內，加密監測頻率，當支護結構預應力損失或變形率無明顯收斂時，將預應力增加到設計值。

（6）安裝鋼支架時，端部、支架和千斤頂的軸線應在同一平面上。為了確保直線度，支架上法蘭的螺栓應對角擰緊或等分擰緊。

（7）安裝支架時，可使用兩個100 t千斤頂施加預應力。

（8）支架應及時架設。架設過程中，現場機械設備的維護由專人負責，吊裝和放置由專人統一指揮，確保施工安全。

（9）由專人負責統計和保管鋼材周轉交換的材料，明確尺寸和型號，以備下次使用。

（10）禁止人員在豎立的支架上行走和堆放物品。

（11）根據設計長度加工并組裝支架，用對拉螺栓保證每塊板擰緊。帶法蘭的鋼應用螺栓擰緊，并延伸至設計長度。

（12）鋼支撐抹頂后，做好土方開挖和結構施工期間的監控工作。根據監測結果，發現異常及時補充壓力。同時，監測鋼支撐的安全，不要在鋼支撐上堆積荷載，挖掘時不要與鋼支撐碰撞，以防支撐失穩。

3 質量控制

3.1 鋼板樁的施工質量要求

（1）當鋼板樁的平面布置對跨圈和合攏有嚴格要求時，每邊尺寸應符合樁的模數，并應避免使用異形截面樁。

（2）鋼板樁使用前應進行校正。彎曲和榫槽不規則應通過機械方法或火焰進行校正，局部孔洞應通過焊接修復，當端矩比例失控時，應進行切割和校正。

（3）鋼板樁的延伸可通過對焊或與魚尾板焊接來實現。相鄰樁的焊縫應間隔設置，錯開1.0 m以上。

（4）鋼板樁采用鎖定防水結構。

（5）拔樁前應進行土方回填，以平衡板樁兩側土的壓力。

（6）打樁機應與鋼板樁留有一定距離，以減小樁上的側壓力。

（7）拔樁與打樁順序相反，樁孔應在拔樁后及時回填。

3.2 鋼支撐的施工質量要求

（1）鋼支撐的構造規定：①支撐結構的材料可采用型鋼、鋼管、組合型材等；②支撐壓桿的長徑比和拉桿的長徑比分別不應大于150、200；③當水平支撐向腰梁傾斜時，應在腰梁上設置牛腿或其他能承受剪力的連接；④采用豎向支撐時，同上做可靠的連接措施。

（2）立柱的構造規定：①當立柱采用灌注樁作為基礎時，其錨樁長度不應小于柱直徑的4倍或柱的長邊；②柱長徑比不應大于25；③立柱和水平支撐件之間的連接為鉸接。

（3）支撐預先加壓的規定：①千斤頂對支撐施加壓力時的計量裝置可靠、準確；②千斤頂壓力合力點應與支撐軸重合，千斤頂應對稱等距放置在支撐軸兩側，并同步施壓；③千斤頂的壓力應分階段施加，每一階段施加壓力后，在施加下一階段壓力前，壓力應保持穩定10 min；④在對支架施加壓力的過程中，當出現焊點開裂、局部屈曲等異常情況時，應解除壓力，待支架薄弱部位加強后才能施加壓力；⑤當支撐壓力在監測時發現消失，需再次施加預壓力保持穩定。

（4）對于鋼支撐，當夏季施工出現較大溫度應力時，應及時采取降溫措施。當冬季施工因冷卻而產生的收縮使支架端部出現縫隙時，應及時用鐵楔填充縫隙或采取其他可靠的連接措施。

（5）支架拆除應在被支架替換的結構構件達到所需的承載能力后進行。當主體結構樓板分塊澆筑或設置后澆帶時，應在砌塊部位或后澆帶處設置可靠的傳力構件。

4 安全措施

（1）施工現場布局應符合防火、防洪、防雷安全規定，有防止行人和車輛墜落的安全設施。

（2）設置紅燈，警示夜間經過坑、洞的人，有符合規定的安全宣傳標語。

（3）現場生產生活區有足夠的消防水源和消防設施出口，消防設備應由指定人員管理。

（4）各類房屋、倉庫、堆場等具有足夠的消防安全距離。

（5）木工廠、倉庫、油庫內外嚴禁吸煙，易燃易爆物品等嚴禁堆放在離火源較近的地方。

（6）乙炔瓶應設置防回火的安全裝置，氧氣瓶不得被污染，乙炔瓶與氧氣瓶分開存放。

（7）施工現場臨時用電應嚴格按照JGJ46—2005《施工現場臨時用電安全技術規范》執行。

（8）有明火必須報告，嚴禁用汽油、煤油等液體點火。爐灶附近不可堆放易燃物品，采暖爐必須報安全部門審批。

（9）照明線路應由專業電工安裝，倉庫內的照明燈功率不應超過100 W，住宅照明低壓應為36 V。

（10）電焊作業必須持證上崗，消防證書僅在指定地點和有效時間內使用。

（11）消防設施和設備必須每年維護，不能使用過期的消防設備，確保消防設施和設備靈敏、有效。

（12）現場消防栓和消防設備不得安裝在場地周圍3 m內，不得被埋壓、占用或挪作他用。

5 環保措施

（1）做好施工宣傳，要求施工中懸掛宣傳標語和文明施工標志。

（2）工地大門設置沖洗臺對車輛出場前嚴格沖洗，嚴禁將泥漿、土塊帶入馬路；運土車需要加蓋，嚴禁渣土沿途溢灑，嚴禁施工期間機械輾壓破壞和泥漿污染路面。工人們每天下班后清理施工現場。

（3）未經處理的泥漿水不得排放。

6 結語

根據該工程的地下土質條件以及周邊環境情況，采用兩邊都能連鎖形成連續凹凸互鎖的特殊鋼制板樁以及可拼接組裝的鋼管組成的組合鋼內支撐體系控制深基坑微變形技術。這種施工技術施工效率高，成本低，值得推廣。