承臺深基坑支護施工技術

陳高杰 孫偉

本文以鄂州市新旭光大橋工程為案例，詳細介紹了承臺深基坑拉森鋼板樁支護施工技術，為類似工程提供參考。

一、工程概況

新建旭光大橋長172m，跨越長港河，橋跨組合為45+75+45m，全寬12m；大橋上部結構為預應力混凝土變截面連續箱梁；主橋主墩（1#、2#墩）為平面尺寸6.5×2.5m的矩形實體橋墩，承臺為平面尺寸8.9×8.2m、厚3.0m的矩形承臺，基礎為4根φ2.0m鉆孔灌注樁；橋臺為肋板臺，蓋梁寬2.0m、厚1.4m，承臺為框架式混凝土承臺，厚1.5m，基礎為4根φ1.2m鉆孔灌注樁。

二、深基坑施工關鍵技術

考慮遠期大橋所跨之長港河河道拓寬、拓深需要，按照施工圖設計要求，旭光大橋主墩—1#、2#墩樁頭、承臺需埋入既有地面線以下2.8m（既有地面線——承臺頂），承臺厚3m，且施工作業面臨河，施工水位與既有地面線基本持平，故需考慮封底混凝土厚度。則承臺施工時，基坑開挖深度6.8m，屬于Ⅲ級基坑。為確保施工安全，需采取措施對開挖基坑予以支護，以確保施工安全。

1.基坑支護方案

綜合考慮水文地質條件、圍堰尺寸、技術難度、工程成本等因素，確定選用鋼板樁圍堰，壁板選用拉森Ⅳ型（SKSP-Ⅳ）鋼板樁，圍堰面積確定綜合考慮承臺及施工塔吊基座需要。圍堰平面尺寸為14.28×11.07m（鋼板樁外邊線），設計樁長12m，入土深度4.7m。施工水位15.5m，設計C30混凝土墊層厚度100cm，基坑深6.8m?；娱_挖過程中設2道支撐，支撐底標高分別為13.7m和11.2m。圍檁及內支撐均采用雙拼HN600×200×11×17型鋼。圍堰結構平面圖、立面圖、圍堰內支撐布置如下。

2.總體施工順序

施工準備→地面清表至15.5m位置→搭設鋼板樁導梁→插打鋼板樁→基坑向下開挖1.8m→安裝第一層圍檁及內撐→基坑繼續向下開挖2.5m（累計4.3m）→安裝第二層圍檁及內撐→基坑繼續下挖2.5m（累計6.8m）→澆筑封底混凝土→施作集水井→拆除第二層圍檁及內撐→承臺、塔吊底座施工→橋墩施工至原地面線以上→回填土方至第一層內撐底→拆除第一層圍檁及內撐→回填土方至原地面線→拔樁。

圖1 圍堰結構平面、立面布置圖（單位：cm，標高以m計）

3.主要施工方法

（1）清表至15.5m標高

采用220挖掘機清除地面磚渣層，將施工范圍內的現有地面標高降低至15.5m位置，并將施工區地表面予以整平。

（2）搭設鋼板樁導梁

為確保鋼板樁插打位置準確，需設置相應定位導向梁，將工12.6的型鋼焊接成兩個內外邊框，內外邊框凈距440mm，2片拉森鋼板樁寬340mm(單片170mm)，鋼板樁定位時，內外側分別留有5mm富余空間。

（3）插打鋼板樁

在鋼板樁圍堰外輪廓線外圍3m范圍內鋪設1cm厚鐵板，形成鋼板樁圍堰施工平臺，方便打樁設備行走與操作，單個打樁平臺面積為186.79m2，采用打樁機配個人工單樁連續施打的方式進行施工，打樁機將鋼板樁吊起，人工扶正就位，振動錘將土體振動“液化”勻速壓入，如此反復施工，完成鋼板樁的插打作業。

（4）基坑向下開挖1.8m

采用挖掘機將鋼板樁圍堰范圍內的土方進行開挖，挖出土方堆放位置距離基坑邊緣3m外，土方開挖時，挖斗應與鋼板樁內壁保持一定安全距離，以防挖斗損傷鋼板樁導致變形，未挖凈土方隨著開挖深度的增大任其自然（可人工采取小型工具助鏟）坍塌入坑即可，采用5m塔尺量測開挖深度，下挖1.8m后，停止開挖，并用挖斗整平泥面，以便下道工序施工。

（5）安裝第一層圍檁及內撐

采用25t吊車將HN600型鋼（提前下料）按方案設計圖要求吊入基坑內，人工配合手拉葫蘆，通過木枋支墊調整內撐位置，精準定位后，沿樁壁進行滿焊連接。

（6）基坑繼續向下開挖2.5m

繼續利用挖掘機下挖基坑，施工方式及注意事項同4.2.5節，此處不再贅述。

（7）安裝第二層圍檁及內撐

施工方式同4.2.6節，此處不再贅述。

（8）基坑繼續向下開挖2.5m

繼續利用挖掘機下挖基坑至基坑設計底標高以上20cm位置，剩余20cm采用人工開挖的方式進行，以免擾動原狀土。此時基坑深度已達到設計要求，基面整平后，利用人工在基坑2角（對角線布置）分別開挖1個面積50*50cm、深40cm的集水井，然后作業人員進行二次整平，地表呈約2%的坡度（集水井處于坡度最低點處）。

（9）澆筑封底混凝土

封底混凝土標號為C30，單個基坑用量為168m3（考慮12%損耗），采用泵車、導管將C30混凝土于基坑四角及中心點處（均分，每個點泵入30 m3）依次泵入基坑底部，完成封底混凝土的澆筑，為保證封底工作能一次完成，且混凝土板頂面平整，混凝土和易性、流動性適當加大。

注意：封底混凝土澆筑完成后（基面完全澆平），混凝土初凝前，在集水井所處位置，采用木模配合人工，施作面積50*50cm、深40cm的集水井，這樣就可保證整個基面的每個部位均有1m的封底厚度；表面收面時，注意表面平整且具有朝向集水井的約2%的橫坡。

（10）承臺、塔吊底座施工

基坑支護工程施工完成后，即可開展承臺、塔吊基礎、橋墩的施工。

（11）拆除圍檁土方回填

在25t吊車預提的情況下，采用氧割方式將圍檁、內撐分塊依次拆除吊出，拆除順序為：短內撐→長內撐→圍檁。至此，基坑支護工程已全部完成?？觾冉ㄖ锸┕ね戤叢⒔涷炇蘸细窈?，采用挖掘機將開挖基坑時挖出的土方回填入坑。

（12）拔樁

先用打樁機夾住鋼板樁頭持續振動1-2分鐘，使周邊土方松動 “液化”，以減少樁土間摩擦力，再勻速緩慢上拔。當遇到拔樁困難的情況時，應停止拔樁，先振動1-2分鐘，再往下錘0.5~1m，然后再向上振拔，如此反復即可將鋼板樁順利拔出。

三、安全保證措施

（1）禁止患有高血壓、心臟病或恐高癥的施工人員進行高空作業，所有施工人員必須接收詳細安全交底后，方可承擔基坑施工任務；

（2）施工期間，基坑周邊搭設臨時防護欄桿，欄桿高度不得低于1.2m，防推能力不得低于1000N，無關人員禁止靠近，專職安全員全程值守現場進行安全維護，重點防高空墜物落入進坑，砸傷坑內施工人員；

（3）非本工點作業人員，不得在本工點施工范圍內逗留，坑內外施工人員配備對講機進行溝通；

（4）坑口3m范圍內禁止堆載；

（5）雨天禁止施工，并及時撤離人員；

（6）施工過程加強地表裂縫觀察、結構變形、樁壁滲水檢查，出現地表開裂時，及時撤離坑內人員，并通過坑內回灌水、回填土等方式進行應急處理；樁壁滲水時，采用阻水材料局部阻水應急；

（7）持續觀測基坑變形情況，當發現變形異常時，應立即停止施工，撤離人員，待查明原因，并采取有效處理措施后方可繼續施工；

（8）加強坑口防護，防止高空墜物或人員高空墜落事故發生；

（9）孔口設置鋼筋（爬梯采用HPB300的光圓鋼筋制作）爬梯，形成人員上下通道；

（10）施工人員作業時，安全帽、安全帶、安全手套及防滑鞋、緊口衣服穿戴整齊。

（11）每日施工前，現場管理人員應確認基坑安全無誤后，方可下發指令，允許作業人員入坑作業。

四、結語

深基坑一直是建筑行業施工管控的重難點，多年來因深基坑垮塌等引發安全事故的案例屢見不鮮。深基坑施工本身是一項技術與現場管理均很復雜的工作，根據現場實際情況制定有針對性的、行之有效的、合理的專項施工方案非常重要，本工程采用鋼板樁圍堰的支護措施進行基坑施工，全過程安全可控，工期也達到預期，證明本次承臺深基坑支護施工技術的應用是成功的，業內同行遇到類似工程可參考一二。