支撐受限區(qū)鋼管樁施工技術(shù)探討

馮棟棟

(深圳市工勘巖土集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518063)

1 工程概況

(1)本項(xiàng)目位于廣東省珠海市橫琴島西北部的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)，西靠琴海西路，其余三邊為空地，基地交通便利，視野開闊。主要擬建建(構(gòu))筑物為3層的高級會(huì)所、12-18層的會(huì)所，15層的酒店、9層醫(yī)學(xué)養(yǎng)生中心及服務(wù)樓。

(2)基坑周長約660m，基坑總面積約30 000m2。基坑開挖深度9.50m，樁基采用錘擊預(yù)應(yīng)力管樁(已施工)。

(3)場地周圍已設(shè)計(jì)基坑支護(hù)，基坑支護(hù)整體采用“Φ1000@1500灌注樁+兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐”支護(hù)方案，止水帷幕及樁間擋土結(jié)構(gòu)采用Φ800@550大直徑攪拌樁。

(4)由于基坑開挖至基底后，坑底共有9個(gè)電梯井坑中坑，坑中坑支護(hù)深度從大基坑底標(biāo)高起算開挖深度為2.80m，因坑中坑側(cè)壁土質(zhì)主要為淤泥質(zhì)土，為保證坑中坑支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免對已施工管樁產(chǎn)生側(cè)向土壓力造成管樁傾斜及已施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性，坑中坑支護(hù)方案采用“攪拌樁擋墻(內(nèi)加鋼管樁)+鋼管內(nèi)支撐”支護(hù)型式，工期要求為1個(gè)月。

(5)根據(jù)建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，有4個(gè)電梯井位于已施工內(nèi)支撐區(qū)域，第二道內(nèi)支撐底標(biāo)高為-2.8m，鋼管樁設(shè)計(jì)頂標(biāo)高為-6.5m，凈空為3.7m，鋼管樁設(shè)計(jì)長度為8.0m，故在支撐區(qū)域內(nèi)支撐梁正下方鋼管樁如何施工是本工程的難點(diǎn)。

2 場地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

(1)地質(zhì)條件

場地基坑范圍內(nèi)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告揭示的地層自上而下分別為為：沖填土①、淤泥②1、粉砂②2、淤泥質(zhì)土②3、中砂②4、粉質(zhì)黏土②5、粗砂②6、全風(fēng)化花崗巖③1、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖③2、中風(fēng)化花崗巖③3。基坑開挖范圍內(nèi)地層物理力學(xué)指標(biāo)見表1。

表1 基坑開挖范圍內(nèi)地層物理力學(xué)指標(biāo)表

(2)水文地質(zhì)條件

場地地下水穩(wěn)定水位埋深0.8-1.8m，平均1.2m。場地地下水主要賦存于粉砂層(②2)、中砂層(②4)、粗砂層(②6)中。

3 設(shè)計(jì)概況

(1)因坑中坑側(cè)壁土體主要為淤泥質(zhì)土、粉砂層等軟弱地層，本工程坑中坑支護(hù)采用攪拌樁內(nèi)加鋼管樁支護(hù)形式。攪拌樁設(shè)備機(jī)架高度約15m左右，受內(nèi)支撐影響，無法在基坑底進(jìn)行施工，故攪拌樁應(yīng)在未施工支撐梁之前進(jìn)行施工。鋼管樁機(jī)架高度約3m左右，為節(jié)約成本及方便進(jìn)行質(zhì)量控制，鋼管樁在基坑底部進(jìn)行施工。鋼管樁受支撐限高影響平面區(qū)域示意圖見圖1，坑中坑支護(hù)典型剖面圖見圖2。

圖1 鋼管樁受支撐限高影響平面示意圖

圖2 坑中坑支護(hù)典型剖面圖

(2)材料要求

①攪拌樁、鋼管樁注漿使用42.5R普通硅酸鹽水泥。

②鋼管樁管材為Q235級焊接鋼管[1]。

4 施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 攪拌樁施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)攪拌樁施工流程

本工程攪拌樁施工工藝采用4攪4噴工藝，其施工流程圖見圖3[2]。

圖3 攪拌樁施工流程圖

(2)攪拌樁主要施工要點(diǎn)

4.2 鋼管樁施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)鋼管樁施工流程

圖4 鋼管樁施工流程圖

(2)鋼管樁主要施工要點(diǎn)

表3 鋼管樁主要施工要點(diǎn)[3]

圖5 下入第一節(jié)鋼管(鋼管樁連接工序一)

圖6 下入第二節(jié)鋼管(鋼管樁連接工序二)

圖7 下入第三節(jié)鋼管(鋼管樁連接工序三)

圖8 連接管施工

5 結(jié) 論

本文針對采用鋼管樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，鋼管不能通長一次下放(受支撐梁與基坑底凈空影響)的問題，提出了一種快捷、方便、有效的鋼管連接方式。采用此方法的優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)提升效率：采用連接管工藝施工后每根鋼管樁連接時(shí)間由之前的2h(采用對接焊工藝連接)縮短為30min左右，大大節(jié)約了施工時(shí)間，提升了現(xiàn)場施工效率。

(2)經(jīng)濟(jì)性較好：接頭管采用0.2m長Φ165×6.0mm鋼管，單個(gè)接頭管重量僅為4.7kg，材料費(fèi)約25元/個(gè)，經(jīng)濟(jì)性較好。

本工程采用此方法保質(zhì)保量、按期完成坑中坑支護(hù)，坑中坑在開挖和使用過程中各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均為超出設(shè)計(jì)警戒值要求，取得了良好的效果[4]。本文僅給讀者推薦了一種在支撐受限區(qū)內(nèi)鋼管樁連接快速、有效的施工工藝，但是否有更經(jīng)濟(jì)、快速的連接方式，還需要進(jìn)一步研究、探索。