深基坑施工技術總結

熊海亮

摘要：結合佛山市華陽路南延（含華陽橋）道路工程第四標段深基坑施工的工程實例，介紹深基坑開挖支護的工作原理、施工工藝及注意事項，并對基坑開挖與支撐的順序進行分析，確保深基坑施工的安全。可以在類似的深基坑工程中予以借鑒。

關鍵詞：鋼板樁 插打 安裝支撐 開挖 拔除

1、工程概況

華陽特大橋始于K1+336，終于K2+372，全長1036m。跨徑組合為（5*30）+（4*30）+（3*30）+（109+168+109）+（4*35）+（5*30）m。主橋為109+168+109預應力混凝土連續(xù)梁，跨越潭州水道，引橋采用30m、35m跨預應力混凝土連續(xù)梁。主橋13#、14#承臺頂標高為2.0m，底標高為-2.5m，縱橋向?qū)?5.3m，橫橋向18.8m，厚4.5m，承臺于橫橋向兩側(cè)設為橢圓弧，橢圓a=7.65m，b=4.0m，承臺底設0.5m厚的封底混凝土。橋墩位于水中，承臺施工在汛期來臨之前完成，常水位標高為1.5m。

2、鋼板樁圍堰施工

2.1施工背景

承臺施工前先采用水中筑島的方法進行了樁基礎的施工，筑島頂面標高為2.5m，樁基設計先打設永久鋼護筒至強風化巖層，護筒直徑2.8m，壁厚14mm，樁基頂標高為-2.5m，護筒頂比樁基頂高出20cm，為了樁基礎施工方便，我部加設臨時護筒，將鋼護筒加長，頂標高調(diào)整為2.5m，待承臺封底混凝土完成后，割除臨時鋼護筒。13#、14#主墩承臺采用鋼板樁圍堰作為承臺基坑開挖的支護及止水、承臺大體積混凝土施工的結構。

2.2、鋼板樁圍堰布置

承臺基坑深度為5.5m，承臺基坑開挖前，13#、14#承臺均選用12m拉森—IV型鋼板樁進行圍堰施工，圍堰尺寸均定為：41m×17.3m，承臺周圍預留1.0米的工作面。鋼板樁的頂標高為2.5m，底標高為-9.5m，入土深度為6.5m。13#、14#圍堰內(nèi)均分別在2.25m處和-0.5m標高處設置兩道支撐，第二道支撐在承臺封底混凝土強度達到80%以上之后拆除，用封底混凝土作為第二道支撐。支撐腰梁采用2I36a工字鋼，腰梁在拐角連接處用鋼板焊接連接，圍堰內(nèi)中間設置6道對撐，每個拐角處設2道斜撐，均采用直徑426mm，壁厚8mm的螺旋焊管。

2.3、鋼板樁施工

2.3.1 施工準備：

2.3.1.1、鋼板樁圍堰放樣

根據(jù)鋼板樁平面尺寸進行放樣，使用全站儀進行坐標定位放樣。具體步驟為：根據(jù)承臺及基坑底平面尺寸，各邊預留1.0米工作面，撒上白灰線連結先打設導向鋼管樁，鋼管樁橫橋向間距為5.0m，鋼管樁的打設必須保證縱橫向都在一條線上，然后在鋼管樁上焊接牛腿，鋪設工字鋼圍癝，最后緊靠圍癝進行插打鋼板樁的施工，以保證鋼板樁打設縱橫向都在一條線上。

2.3.1.2、插打鋼板樁前的準備工作

a、 鋼板樁經(jīng)過裝卸、運輸、會出現(xiàn)撞傷、彎扭及鎖口變形，鋼板樁在拼組前必須進行檢查，剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁；剔除鋼板樁表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤 ；b、在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油以減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏；c、 插打鋼板樁的導向設備

按照施工方法，一般先打定位樁，在定位樁上安置導梁，組成框架式的圍籠作為插樁時的導向設備，因此在施打前必須制作導向架。

2.3.1.3 、檢查振動錘

振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備，在打拔前一定要進行專門檢查，確保線路暢通，功能正常。夾板牙齒不能有太多磨損。

2.3.2 插打鋼板樁

為了確保插打位置準確，第一片鋼板樁是插打的關鍵。插打時鋼板樁背緊靠導向架，邊插打邊將浮吊鉤緩慢下放。這時在互相垂直的兩個方向用全站儀觀測，以確保鋼板樁插正、插直，然后以第一根鋼板樁為基準，再向兩邊對稱插打鋼板樁。在整個鋼板樁圍堰施打過程中，開始時插一根打一根，即將每一片鋼板樁打到設計位置，到剩下最后5片時，要先插后打，若合攏有誤，用倒鏈或滑車組對拉使之合攏，合攏后，再逐根打到設計深度。

由于鋼板樁在插打過程中受多方面的影響，整個圍堰的側(cè)面順直度較差，工字鋼安裝后與鋼板樁之間有較大的間隙。為防止圍堰的變形，將工字鋼與鋼板樁之間的間隙全部用型鋼焊接支撐連接，圍堰的四個角更應加強。

2.3.3 鋼板樁的插打作業(yè)步驟和技術要點

2.3.3.1、在鋼板樁鎖口內(nèi)涂黃油，安置吊點。

2.3.3.2、在鋼板樁下端系攬風繩二根，起吊鋼板樁接近垂直狀態(tài)時，利用攬風繩控制正反方向。

2.3.3.3、鋼板樁就位下插，第一片鋼板樁沿活動導向下插是整個圍堰的基準，要反復測量檢查，使其方向垂直，位置準確，必要時可加輔助設施，控制樁在導向內(nèi)的左右位置。

2.3.3.4、移動鋼板樁機，將鋼板樁夾住后，進一步復核樁的垂直度、位置，認可后進行插打。使鋼板樁（第一片或第一組）下沉到河床設計標高，其它鋼板樁則以插打好的樁為準。對準鎖口，控制好方向，利用自重下插。

3、基坑土方開挖

鋼板樁插打完成后，利用長臂挖機進行基坑土方開挖，運輸車輛可直接停放在大堤與鋼板樁圍堰中間的施工便道上。當基坑挖至1m深時，開始進行第一道內(nèi)撐的安裝，待第一道內(nèi)撐安裝完成后，繼續(xù)開挖基坑，第二次開挖需開挖約3.5m深，為了施工安全及防止開挖時第一道支撐受力情況突然變大，第二次開挖分2層開挖，每次開挖深度約為2m，利用兩臺長臂挖機，從基坑的兩側(cè)向中間推進，開挖過程中，注意觀察監(jiān)測第一道支撐的受力及變形情況，開挖完成后，進行第二道臨時支撐的安裝，安裝完成后，繼續(xù)一次性開挖基坑至坑底。

為保證坑底土壤不被擾動或破壞，在用機械挖土時，為防止超挖，挖至設計標高前200mm時用人工開挖，檢修平整。機械挖土至坑底時，由現(xiàn)場專職測量員用水平儀將水準標高引測至坑底，然后隨著挖機逐步向前推進，將水平儀置于坑底，每隔4～6m設置一道標高控制點，縱橫向組成標高控制網(wǎng)，以準確控制基坑底標高。

基坑開挖前，首先要做好地面排水工作，在基坑頂緣四周向外設置排水坡，以免影響坑壁的穩(wěn)定。

在開挖前，基坑的斷面、開挖的次序和出土線路由現(xiàn)場施工員向司機及土方工詳細交底。在挖土過程中管理人員應在現(xiàn)場指揮并應經(jīng)常檢查基坑的凈空尺寸和中心位置，確保符合規(guī)范。

基坑開挖前應預見事故的可能性。施工前準備一定數(shù)量的應急材料，作好基坑搶險加固準備工作。當圍護結構出現(xiàn)滲漏水的情況時，應及時采取有效堵漏止水措施。基坑開挖引起流砂，涌土或坑底隆起失穩(wěn)進，或圍護結構變形過大或有失穩(wěn)前兆進，應立即停止施工并采取確實有效的措施，確保施工安全、順利進行。

基坑開挖和主體結構施工期間，應按設計要求控制基坑周圍一定范圍內(nèi)的施工堆載。

4、承臺施工

封底混凝土強度達到80%以上后，拆除第二道支撐，進行承臺的施工。

5、拔樁

施工結束，立即拔除鋼板樁。拔樁前向圍堰內(nèi)灌砂，拔樁時先用打拔樁機夾住鋼板樁頭部振動1min～2min，使鋼板樁周圍的土松動，產(chǎn)生“液化” ，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來時，應停止拔樁，先振動1min～2min后再往下錘0.5m～1.0m再往上振拔，如此反復既可將樁拔出來。

6、結束語

本工程位于河堤內(nèi)側(cè)淺灘中，為保證基坑開挖安全，施工中嚴格按照設計的支撐、開挖方案進行。由于嚴格按方案施工，通過監(jiān)測基坑周邊土體及鋼板樁平面位置、傾斜度，沒有出現(xiàn)土體沉降及鋼板樁變形超過允許范圍現(xiàn)象。筆者認為深基坑施工中，加快鋼支撐的施工速度，減少基坑無支護暴露時間，嚴格按方案進行開挖，可以保證施工的安全。