臨海軟基復雜地質條件下大型構筑物施工技術研究

鄭元達

（廈門萬嘉翔房地產開發有限公司）

1 工程概況

杏林灣排澇泵站工程位于廈門市集杏海堤水閘內側，借用集杏海堤布置的22 孔自排閘中左側3 孔作為泵站排水孔，將攔蓄在閘內側水庫后溪河水排到集杏海堤水閘外側。排澇泵站為單向泵站，泵站內安裝7 臺流量為40m3/s 的單向豎井貫流泵機組，單臺電機功率為2500kW，總排澇能力為280m3/s。施工區域軟土地基深厚（深度11 余米），地層巖性從上至下依次為填筑土、淤泥、砂混淤泥、淤泥混砂、砂混淤泥，除表層填土外，其余均屬于高壓縮性土，力學性能低。本工程基坑開挖最大深度為10.9m，由于基坑處于淤泥質軟土地基中，采取基坑圍護措施。基坑圍護根據基坑深淺采取不同的方式。支護的型式有水泥土擋墻、懸臂式排樁+被動區加固、排樁+內支撐等三種型式。

本工程中，使用裝配式支護結構替代原設計的混凝土支撐梁，同時，泵站全部工程樁與基坑支護樁同時進行施工，加快了工程整體施工進度，確保了工程的順利履約。

2 主要技術及創新點分析

2.1 泵站底板工程與基坑支護工程樁同步施工

針對杏林灣泵站臨海軟基群樁施工的特點，在土方開挖前的基坑支護施工階段，提前進行泵站群樁基礎施工，在基坑支護施工周期內，施工完畢全部底板基礎灌注樁。基坑開挖完成后，可立即啟動樁基檢測與底板混凝土工程施工，有效減少因等待支護結構混凝土齡期浪費的施工時段。極大地提高了工程施工進度，是既有利于節約場地、又有利于多個施工作業面同時施工的布置辦法。

2.2 裝配式支護結構施工

⑴格構柱樁位調整

考慮基坑開挖階段施工工期緊，樁基施工強度高，為減少樁基施工高峰期強度，將格構柱與底板工程樁共用。共用后的格構柱-工程樁樁徑按照1000mm 進行施工，新組合樁入巖要求按照該處工程樁原設計入微風化0.5～1m 進行控制，新組合樁基鋼筋籠做法同泵站底板工程樁。

新共用樁基根據底板工程樁位置進行布置，頂部格構柱重新選擇位置，定位時避讓泵房墩、墻結構，拆除支撐梁時，全部進行拆除。

⑵格構柱鋼結構調整

考慮基坑開挖階段施工工期緊，格構柱鋼結構焊接施工強度高，格構柱鋼結構與樁基鋼筋籠組合吊裝施工難度大，為加快施工進度，減少施工難度，利用Φ630 鋼管樁替代原格構柱設計的L160×16 角鋼與560×200×16 鋼綴板焊接的結構形式，格構柱下部鋼筋籠與Φ630 鋼護筒焊接加固。

630 鋼護筒穿過泵站底板時，底板鋼筋切斷，預留彎鉤，進行補強處理。澆筑時，預留200mm×1000mm×1000mm 孔洞，鋼筋進行防腐處理,等待拆除支撐梁時，切割掉Φ630 鋼護筒，重新焊接連接底板鋼筋，進行二期混凝土澆筑。

底板鋼筋與630 鋼護筒切斷補強做法同18G901-1/4-43 做 法 ， 補 強 鋼 筋 采 用 長18900mmφ25HRB400 鋼筋，間距30mm 進行布置，環形補強鋼筋采用φ12HRB400 鋼筋進行布置。

Ф630 鋼護筒穿過底板時，在距離底板底層300mm處焊接鋼板止水帶，止水鋼板與φ630 鋼護筒用角焊縫連接，hf=10mm，樁基鋼筋籠主筋與鋼護筒焊接連接，穿過底板時，鋼筋籠主筋錨入底板35d。

Ф630 鋼管樁錨入支撐梁時，對Ф630 鋼管樁進行切割，支撐梁鋼筋穿過鋼管樁進行焊接連接，鋼托盤保持不變。裝配式格構柱見圖1。

圖1 裝配式格構柱示意圖

2.3 支撐梁以下整體開挖施工技術

支撐梁以下開挖采用一次開挖至EL.-10.65m 高程的形式，首先進行6#底板支撐梁以下開挖，放樣測定以1:2 的坡度沿6#底板開挖頂部放線，預留坡頂截水溝與坡頂保護距離1m，挖機移動至6#底板上部支撐梁方格內，首先開挖南北兩側支撐梁方格外預留邊坡，然后移動挖機至5#底板支撐梁方格內垂直開挖至6#底板至底板底部，開挖至底部后，人工破除樁頭，由小型挖機與人工配合進行突擊開挖，及時澆筑混凝土墊層。

支撐梁以下整體開挖降低了施工難度，提高了土方開挖施工進度。支撐梁以下整體開挖見圖2。

圖2 支撐梁以下整體開挖示意圖

3 實施效果

杏林灣基坑共設置了28 個監測斷面，根據安全監測報告顯示：建設期和運行期基坑支護體系狀本正常，變化過程線相對平緩，數據變化情況符合施工期一般變化規律，監測資料所反映的建筑物狀態與施工期特性相吻合。

泵站全部工程樁同步施工過程中，施工時由于老閘的拋石、淤泥混砂層地質條件影響灌注樁成孔。利用空孔施工的方式，使用10m 長鋼護筒穿過淤泥混砂層，用膨潤土泥漿護壁方式處理灌注樁打孔過程中塌孔的問題。經檢測，泵站928 根底板工程樁全部合格，符合設計要求。

4 結束語

本工程通過研究，形成了臨海軟基深基坑裝配式支撐體系高效施工成套技術，使各工序銜接更加緊湊、合理，優質、高效地完成了基坑支護與開挖任務，為工程順利履約和杏林灣排澇泵站的如期排澇奠定了堅實基礎，經濟、社會、環保效益顯著。研究成果間接或直接地提高軟基大型泵站施工效率和施工質量、安全，達到降本增效的顯著成果，可在其他類似軟基大型泵站工程建設施工中廣泛推廣應用。