銀石廣場工程地下室基坑超長支護樁成孔施工

康清泉，黃 旭，盧德強

(成都市第四建筑工程公司，四川成都610000)

1 工程總體概述

1.1 工程總體概況

銀石廣場位于成都市紅星路三段與東錦江街交匯處。南西側緊鄰香檳廣場，正在建設的地鐵2#線與地鐵3#線春熙路站分別從場地北東側及西北側通過。地下室基坑深度25.3～27.5 m。

1.2 基坑圍護結構設計

根據工程施工場地狹窄、基坑開挖深度深、周邊有高層建筑和與地鐵相鄰等具體情況，深基坑支護選用了挖孔灌注樁+預應力錨索、局部土釘墻和組合鋼內支撐的復合支護結構。

其中，挖孔灌注樁樁徑1.2 m，間距2.5 m，嵌入基坑以下3.5 m。

樁混凝土等級C30，樁孔護壁混凝土等級C20。

1.3 場地工程地質條件

擬建場地地形較平坦。地層從上至下描述如下:

(1)雜填土層厚2.80～5.80 m。

(2)素填土厚度1.00～3.20 m。

(3)中砂厚度0.30～2.80 m。

(4)卵石厚度4.40～6.00 m。

(5)泥巖厚度11.80～16.30 m，標高484.18～488.90 m，高差4.72 m，起伏較大。

1.4 地下水

場地地下水上部主要屬第四系孔隙潛水類型，砂、卵石層為主要含水層，另外泥巖裂隙中賦有一定的裂隙水，具有承壓性，水量較大，主要由岷江水系及大氣降水補給;場地環境類別為Ⅱ類，強透水層。

2 成孔施工方法選擇

2.1 機械成孔

機械成孔較人工挖孔安全、進度快，但由于工程地處市中心商業繁華區，周邊建筑密集，機械成孔施工震動大，對周邊建筑和正在施工的地鐵有一定影響;同時成孔機械由于場地狹窄，使用受到限制，成孔產生較大噪音，抽排出較多的泥漿導致土方運輸困難等。

2.2 人工挖孔

對周圍道路及建筑無影響，基本無噪音和粉塵，對場地要求低。但挖孔深，地層復雜，施工存在一定的難度，安全隱患大。但只要制定科學合理的方案，施工中加強安全監控，困難是可以克服的。

經過對比分析，決定采用人工成孔的方式進行施工。

3 施工難度及特點分析

(1)挖孔深度29～31.5 m左右，場地土層分布情況復雜，沙層、沙礫層易塌孔，安全生產難度大。

(2)挖孔期間正值雨季，挖孔14 m深度后進入泥巖層，井點降水無效，將帶水作業;孔底能見度低;孔內的有害氣體防治尤為重要。

(3)挖孔深度基本超過30 m，部分操作人員有一定的恐懼心理，在做好安全技術交底的同時，需對操作人員進行心理輔導，克服恐懼感。

4 支護樁成孔施工

4.1 前期準備工作

(1)編制專題施工方案，按照規定報送政府相關部門審查批準。

(2)對施工操作人員作詳細安全技術交底。

(3)按支護樁平面布置圖測量放線，設置控制點。

(4)設置降水井點，抽排泥巖以上地下水。

(5)備好送排風設備和有害氣體監測設備。

4.2 樁成孔施工

圍護樁采用間隔施工即隔根成孔的方法。

4.2.1 樁孔平面位置控制

挖孔過程中，工長每天對樁孔平面位置和樁孔直徑進行檢查，保證平面位置和直徑誤差在規范要求范圍內。

4.2.2 成孔

4.2.2.1 回填土高度內

采用短鎬、鋤頭類工具挖掘，每次開挖1 m，完成后，綁扎好護圈鋼筋，安裝鋼模，澆筑護圈混凝土。第二天拆除(12 h后)，繼續挖土，澆筑護圈混凝土。

混凝土護圈模板采用定型鋼模。

4.2.2.2 砂礫層

砂礫層質地松散易塌孔，成孔較為困難。每開挖1 m，即綁扎護圈鋼筋，安裝鋼模，澆筑護圈混凝土。注意護圈鋼筋要與上模鋼筋連接鉤牢。

(1)技術要點

①如果發現其中砂層有垮塌情況，開挖深度應控制在0.25～0.50 m高度內，立即施工混凝土護圈。

②護圈鋼筋嚴格按設計圖施工，鋼筋連接處搭接25 cm，混凝土嚴格按配合比施工。

③進入水層，即基巖頂面以上3 m左右，降水無效，施工難度很大，需現場管理人員下井，查看實際情況，并定做0.25～0.5 m高度的護圈用模板，加強鋼筋連接。提高混凝土等級至C25或采用快凝混凝土，盡快完成護圈混凝土，避免塌孔。

④帶水作業:帶潛水泵作業，操作人員必須穿高壓電絕緣鞋，已完成的護圈如出現滲漏水，應采用堵漏劑及時封堵，不能封堵時在漏水處用PVC管把水引入下一處，避免水下淋誤工或造成安全事故，為下挖創造條件。

(2)成孔過程出現問題的處理

成孔時遇到了沙礫層垮塌和其它異常的情況，針對不同的情況，采取相應的措施。

①砂礫垮塌:一次開挖深度降至0.25～0.50 m高度內，加工制作0.25～0.5 m高度的護圈用模板，縮短混凝土護圈高度并采用快凝混凝土澆筑護圈。

②接近泥巖層施工:在泥巖頂面以上3 m左右施工時，降水無效，開挖深度控制在0.25～0.50 m高度內，同時加強護圈鋼筋連接。提高混凝土等級至C25或采用快凝，盡快完成護圈混凝土，避免塌孔。

③降水井周邊垮塌:個別降水井距樁孔較近，在挖土過程中出現了降水井周圍土方垮塌，影響樁孔土方施工的情況。為確保安全，將已挖完的樁孔用砂回填至土方垮塌的高度以上300 mm，然后用C15混凝土填塞土方坍塌的范圍，將降水井周邊填實，待C15混凝土達到強度后，清除回填砂，繼續挖樁孔內土方。

④個別孔樁在挖土至5 m后出現淤泥，采用鋼筋插入淤泥，探得淤泥高度約3 m，然后在樁孔周邊打入L=2 000、Φ20鋼筋間距200，挖出部分土方后，在打入的鋼筋上綁扎箍筋，施工護圈，繼續施工。在1 500 m高度再次打入鋼筋，重復上面做法，至淤泥挖完。軟弱土層施工拆模時間為24 h。

4.2.2.3 泥巖層

采用風鎬挖掘。泥巖層堅硬，又帶潛水泵作業，施工難度很大，每天下挖0.5～1 m，在有序的工作中、在確保井下操作人員安全、無隱患的前提下求進度。技術措施如下:

①泥巖層帶水作業難度大，挖土過程中，由于孔深，能見度低，采用低壓工作孔燈，水泵、水管等有序排放并固定，邊抽排水邊挖土，在施工前做了精心安排，避免發生安全事故。

②孔內少量泥水可在樁孔內挖小集水坑，隨挖隨用吊桶隨棄土吊出。

③如有較大量滲水，可在樁孔內先挖較深集水井，設小型潛水泵將地下水抽排出樁孔外，隨挖隨加深集水井，水涌過大時可采用潛水泵抽排入場內臨時排水溝。

④涌水量很大時，邊抽水邊挖土，也可將一樁超前開挖，抽出的水集中排入現場的沉水池，經沉淀后排入城市雨水管，將附近樁孔地下水位降低。

4.2.3 土方轉運

棄土采用吊桶裝載，用提升架卷揚機垂直提升到井口，棄土于離井口1.5 m以外或指定地點。提升卷揚機應采用手持按鈕開關和設置防墜裝置。配備上下人的軟爬梯，供孔內操作人員上下使用。

5 安全管理

除常規的施工現場安全注意事項外，還要做好以下安全工作:

(1)施工現場張掛醒目的安全標志、警示牌。

(2)第一次澆筑護圈混凝土高于地面200 mm。孔周邊設置鋼管欄桿，高度1 200 mm。

(3)暫時不施工的井口或下班后，用Φ14鋼筋雙向間距150 mm焊接1.5 m×1.5 m的鋼筋網遮蓋井口，并做警示標志。

(4)上班前放活物做毒氣試驗，成孔過程中請區防疫站多次進行孔內空氣檢測，未發現有害氣體。

(5)操作時間內利用空壓泵交換樁孔內空氣。當樁孔深度10 m以上后，在工人下井前用鼓風機向井內送新風5 min以上，施工時井口用排氣設備通過軟管排出孔內氣體，并不斷向孔內輸送新風，避免有害氣體對操作人員造成傷害。

(6)工人下井前應先抽干井內的積水;下井人員提前到崗，穿上雨衣、防水褲、絕緣鞋等。

(7)雨天禁止挖孔作業。

(8)孔內作業時，坑面應有專人監護，地面人員定時用喊話的方式聯絡孔下作業人員，當發現異常，應立即采取措施予以救援。

(9)樁孔深度在5 m以上，在井下用安全防護燈照明，且電壓不得高于12V。

(10)隨時檢查電纜電線、機具、電路等是否漏電，漏電水泵在修好之前一律不準使用。

(11)施工中，注意水泵是否有破皮、斷頭現象，發現問題及時解決。

(12)嚴禁向井內丟雜物。

(13)井下用電由專業電工管理，嚴格執行臨電規范管理的要求。

6 結束語

銀石廣場的施工實例，佐證了在施工前編制好合理可行的施工方案，施工過程中加強對超長人工挖孔樁成孔的監控，施工、技術管理措施及時到位，就能確保工程的質量、安全和進度，圓滿完成施工任務。