粉砂層深基坑支護(hù)施工控制措施

樊小濤

【摘 要】近年來，國家在黃河灘地大興橋梁建設(shè)，對于灘地這種特有地質(zhì)的基礎(chǔ)建設(shè)工藝也日趨成熟。由于灘地地質(zhì)的特殊性，極易坍塌，所以深基坑都需要考慮支護(hù)方式，需要通過方案比選與實(shí)地考察來確定最優(yōu)方案，并對此方案制定對應(yīng)的控制措施以保持方案實(shí)行過程中的完整度。文章以新建鄭濟(jì)鐵路黃河大橋黃河灘地粉砂層深基坑承臺施工為例，探討確?；优潘?、基坑支護(hù)質(zhì)量的控制措施。

【關(guān)鍵詞】深基坑;支護(hù);基坑排水

【中圖分類號】TU753 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）02-0086-02

1 工程概況

鄭州黃河特大橋處于鄭州與新鄉(xiāng)毗鄰處，處于新建鄭濟(jì)鐵路鄭州至濮陽段，主要位于黃河沖積平原區(qū)，地形平坦，地勢開闊，跨越黃河主河槽，所經(jīng)之地大都為耕地，村落地方有少許林地。

1.1 地質(zhì)與設(shè)計(jì)情況

該標(biāo)段黃河特大橋地質(zhì)從上到下大致如下：人工堆積層（Q4ml）（雜填土或素填土）;全新統(tǒng)沖積層（Q4al）粉土、粉細(xì)砂、中砂、粉質(zhì)黏土;上更新統(tǒng)沖積層（Q3al）粉土、粉細(xì)砂、中砂、粉質(zhì)黏土。鄭州黃河特大橋?yàn)┑爻信_尺寸，長45.6 m，寬19.1 m，高5 m，原始地面標(biāo)高89.2 m，基坑開挖深度約8 m。

1.2 項(xiàng)目特點(diǎn)

根據(jù)地勘資料，本橋址的地表土主要為種植土，地下水位受季節(jié)影響較大，砂層及粉砂層地質(zhì)自穩(wěn)性較差，放坡開挖受水位影響大，又臨近黃河邊，易產(chǎn)生過大、不均勻的沉降，從而會導(dǎo)致基坑邊緣垮塌風(fēng)險(xiǎn)。

2 基坑防護(hù)方案

2.1 方案比選

方案一：采用鎖口鋼管樁加內(nèi)支撐支護(hù)方案，方案平面、立面布置圖。

方案二：采用放坡開挖+無內(nèi)支撐鋼板樁支護(hù)方式，方案圖。

方案三：承臺基坑開挖采用放坡+鋼板樁支護(hù)方式，具體為在線路左右側(cè)地面空間受限部位，采用頂部2 m放坡開挖，下部插打無內(nèi)支撐鋼板樁防護(hù);大小里程空間不受限位置，采用分兩級放坡開挖方式，并根據(jù)地下水情況采取一級井點(diǎn)降水或二級井點(diǎn)降水方案，方案圖。

根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和實(shí)際情況，并通過驗(yàn)算，經(jīng)多方討論，最終確定基坑防護(hù)選擇方案一：鎖口鋼管樁加內(nèi)支撐支護(hù)。

2.2 基坑降水措施

由于承臺開挖高度在地下水以上，加以鎖口鋼管樁圍護(hù)，所以開挖過程中并未出現(xiàn)透水現(xiàn)象，只有坑底有微量滲水，采用明排降水。

3 基坑防護(hù)質(zhì)量控制措施

根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量目標(biāo)，結(jié)合選定的基坑防護(hù)方案及基坑降水措施，制定了下列質(zhì)量控制措施。

3.1 鎖口鋼管樁加工與運(yùn)輸

鎖口鋼管樁圍堰采用A820×12 mm型鎖口鋼管樁，長15 m，材質(zhì)為Q235bz，支撐圈梁采用型鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)支撐采用鋼管，為滿足模板的安裝，鎖口鋼管樁圍堰內(nèi)輪廓尺寸比承臺尺寸各邊寬1.5 m左右。鎖口鋼管樁在鋼結(jié)構(gòu)車間分節(jié)加工，焊接按照設(shè)計(jì)要求及《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊接。焊接前設(shè)置胎架等措施以保證鋼管樁平直度符合要求，并在焊接過程中采取措施以減少焊接變形。

鎖口鋼管樁及圍堰壁板在鋼結(jié)構(gòu)加工，根據(jù)設(shè)計(jì)的鋼管長度將鋼管樁及型鋼鎖口焊接拼長成型，最后在各節(jié)接頭位置用扒板均勻地將鋼管樁接頭焊接加強(qiáng)。為了減少吊裝過程成型鋼管樁的變形，采用兩點(diǎn)法進(jìn)行吊裝，鋼管樁拼接質(zhì)量要求如下：？譹？訛傾斜度不超過1%。？譺？訛節(jié)與節(jié)之間不允許出現(xiàn)錯(cuò)臺。？譻？訛其平整度允許誤差為5 mm。

鋼管樁加工成型后，先進(jìn)行整理。清除鎖口內(nèi)雜物（如電焊瘤渣、廢填充物等），對缺陷部位加以整修。檢查包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、平整度和鎖口形狀及鎖口通過性檢查等內(nèi)容。檢查中發(fā)現(xiàn)鎖口扭曲，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行矯正。鋼管樁加工場地配備20 t桁吊進(jìn)行鋼管和陰陽鎖口管吊裝及拼裝工作，鋼管樁主要采用板車運(yùn)送。鋼管樁運(yùn)輸過程中，裝卸時(shí)必須小心輕放，不得從車上直接卸落地面，宜采用汽車吊吊裝方式進(jìn)行。

3.2 鎖口鋼管樁插打

鋼管樁采用100 t履帶吊攜帶DZ135型打樁錘進(jìn)行插打，并利用第一層圈梁作為導(dǎo)向，以利于鋼管樁垂直度控制。鎖口鋼管樁吊裝時(shí)應(yīng)注意區(qū)分鎖口鋼管樁頂?shù)卓?。履帶吊吊鉤將鋼管樁采用兩點(diǎn)起吊吊立，然后將鋼管樁緊靠定位架套入前一根的鎖口內(nèi)，通過調(diào)整樁架的垂直度來調(diào)整鋼管樁垂直度。鋼管樁平面位置及垂直度調(diào)整完成后，開始壓錘，依靠鋼管樁及打樁錘的重量將其壓入土層，復(fù)測樁位和傾斜度，偏差滿足要求后，開始錘擊。以鋼管樁的最終樁尖標(biāo)高控制入土深度，若鋼管樁無法施打至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)、分析原因，采取相應(yīng)措施，直至鋼管樁的入土深度滿足設(shè)計(jì)要求。

鋼管樁施工控制質(zhì)量要求：①鋼管樁施打時(shí)注意樁尖標(biāo)高控制，且控制在±100 mm以內(nèi)，進(jìn)尺緩慢或施沉困難時(shí)，分析原因，采取措施調(diào)整。②樁頂損壞局部壓曲應(yīng)對該部割除并接長至設(shè)計(jì)標(biāo)高。③平面偏位d/4，傾斜度≤1%。④打樁質(zhì)量以樁身入土控制。

3.3 鎖口鋼管樁圍堰合龍

鋼管樁圍堰合龍時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際量測數(shù)據(jù)，最后一根或兩根采用異型鋼管樁。

3.4 圈梁及內(nèi)支撐施工

圈梁及內(nèi)支撐加工完成后組織項(xiàng)目部質(zhì)檢部門進(jìn)行檢查驗(yàn)收，待驗(yàn)收合格后才能出場安裝。

鋼管樁圍堰閉合后，當(dāng)開挖深度到達(dá)圈梁及內(nèi)支撐安裝位置后，即用吊機(jī)安裝該處的圈梁和內(nèi)支撐，形成內(nèi)支撐系統(tǒng)，然后繼續(xù)開挖基坑，直到設(shè)計(jì)標(biāo)高。鋼管樁圈梁之間的空隙逐個(gè)用提前加工的鋼板塞緊，保證將鋼板樁受力傳遞至內(nèi)支撐系統(tǒng)。

4 經(jīng)驗(yàn)與心得

黃河灘涂地多為粉砂地質(zhì)，且形成的原因較多，地層松散易坍塌，因此給深基坑開挖帶來了很大的施工難度，本項(xiàng)目通過多項(xiàng)方案比選，多方研究討論，結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)確定了基坑防護(hù)方案及基坑排水方案，從而有效控制了承臺施工風(fēng)險(xiǎn)，可供類似工程的建設(shè)提供參考。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]任志福.建筑技術(shù)[M].中國學(xué)術(shù)期刊電子雜志社有限公司，2007.

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[3]張艷霞.鋼結(jié)構(gòu)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

[4]周水興.何兆益，鄒毅松，等，路橋施工計(jì)算手冊[M].北京：人民交通出版社，2001.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]