市政工程深基坑支護施工關鍵技術

韋云滿

（中國水利水電第七工程局有限公司，成都611130）

1 工程概況

本工程遂寧市鳳臺大道（融城大道）綜合管廊及市政配套工程。其中，鳳臺片區綜合管廊施工內容包含支線管廊長14.58 km、纜線管廊8.44 km，總長度23.02 km。本工程綜合管廊全長10.555 km，根據工程量以及現場施工要求，分為3個工區，同步推進施工進程。施工技術方面，綜合管廊采用的是明挖法，設地下連續墻，以起到支護的作用；同時，在施工現場支模現澆，形成管廊主體結構。

2 施工流程

本工程的施工流程具體為：

1）待三軸攪拌樁成型且強度達標后，先施作導墻，由專員利用回彈儀測定導墻的強度。

2）按規范制作同條件試塊，待其實測強度達到設計值的100%后，組織地連墻成槽作業，并制備混凝土并灌注，使結構成型。

3 施工設備

地下連續墻成槽所用設備為液壓成槽機，適配抓斗抓槽，通常三孔一抓輔助成槽，按此方法有序操作，可快速提高成槽效率。在操作過程中，鋼筋籠吊裝是重點環節，應根據其尺寸以及質量適配吊裝設備，并形成“260 t主吊機+150 t副吊機”相綜合的方案，從而讓2臺設備協同作業，將鋼筋籠高效吊裝入槽。

4 深基坑支護施工技術

4.1 導墻施工

4.1.1 測量放樣

考慮到結構凈空尺寸要求，在測量放樣時，圍護結構軸線外放10 cm；與之相應，導墻中軸線也外放10 cm。

4.1.2 導墻開挖

導墻開挖設備選用的是反鏟挖掘機，由專員操作，開挖導墻溝，在此基礎上由人工輔助修整清底：

1）對于局部存在松土的情況，則做平整夯實處理。

2）若存在積水，則修筑集水坑，適配潛水泵，以高效清理該部分積水。

3）若存在淤泥，首先用黏性土回填，再做平整夯實處理。

4）遇堅硬物時，要在以破除的方法將其處理成若干個小碎塊的基礎上，用黏性土回填、整平、夯實，使該處恢復完整。

4.1.3 導墻灌注

該環節的具體施工要點為：

1）同一斷面的接頭按50%錯開，錯開長度至少為50 cm，為保證鋼筋的穩定性，搭接長度按30d（d為鋼筋直徑）控制。

2）在使用鋼模板前，先對其做詳細的檢查，做好清理雜物、修整等相關工作，再均勻刷涂脫模劑，以免混凝土黏結在模板上。

3）立模時，檢測并控制垂直度，使模板精準安裝到位且維持穩定。灌注施工材料為C35混凝土，泵送入倉，期間利用插入式振搗器處理，提高混凝土密實度。

4）待混凝土實測強度達到設計強度的70%后可以拆模。拆模時，要加強防護，利用方木分上、中、下3排支撐兩側導墻，以避免其失穩；與此同時，要在外側回填土并輔以夯實措施。

5）導墻施工采取的是分段依次推進的方法，每段長度控制在20～40 m[1]。

4.2 泥漿的配制及泥漿循環

4.2.1 泥漿的制備

制備泥漿的步驟為：

1）經現場試驗后，確定合適的配合比，將其作為泥漿制備時的依據。拌制材料可選擇膨潤土，在現場設置泥漿池，貯存時間達到24 h以上，以保證膨潤土充分水化，此后方可投入使用。槽段開挖成型后，用置換的方法清理槽段內的泥漿以及各類沉淀物。

2）對泥漿護壁進行施工時，需利用測量儀器加強監測，明確泥漿的性能指標，并采取針對性的控制措施；成槽時，嚴格控制槽內泥漿面的高度，通常要求其不低于導墻頂面300 mm。

3）對于施工中產生的循環泥漿，必須以沉淀、除砂的方法予以處理，待其滿足質量要求后方可使用。

4）泥漿的性能應得到保證，如應具有良好的觸變性、可形成完整的泥皮等。一般情況下，泥漿比重以1.1左右較為合適，而槽底處施工所用泥漿的比重則不宜超過1.15；另外，整個過程中泥漿的pH均要穩定在7.5～10。

4.2.2 泥漿循環

該環節的施工要點有：

1）挖槽時，泥漿從循環池向槽段內注入，一般采取的是“邊開挖、邊注入”的方法，且需嚴格控制泥漿液面的位置（通常距離導墻面約0.2 m）；不僅如此，還需滿足高于地下水位1 m以上的要求。

2）入巖和清槽環節采用泵吸反循環的方法，從而形成“循環池泵入槽內→槽內泥漿抽吸至沉淀池→沉淀處理→返回循環池”的流通路徑。

3）泥漿的流動主要分為2個方面：（1）上部泥漿返回沉淀池，經過處理后若滿足要求則予以使用；（2）混凝土頂面以上4 m內的泥漿則不具備使用價值，往往被視為廢料處理，因此需要排至廢漿池中。

4.3 成槽方法

4.3.1 一形槽段

分幅施工，車站標準槽段為（6 m）100幅，標準槽段為（5 m）13幅，標準槽段為（5.5 m）6幅，標準槽段（4.5 m）4幅。施工方法采用的是三抓成槽法，每幅施工均要具有連續性：（1）抓兩側土體；（2）在該此基礎上進一步抓中心土體，且期間必須有效控制抓斗的運行姿態；（3）要求其兩側受力具有均勻性，以免出現成型槽壁垂直度不足的情況。

4.3.2 L形槽段

由于轉角幅的施工空間有限、難度較大，因此其施工需滿足液壓抓槽成槽尺寸的要求。若無特殊的情況，則盡可能避免鉆孔輔助成槽作業。關于該處的成槽示意圖，如圖1所示。

圖1 L形槽段轉角幅成槽示意圖

4.3.3 Z形槽段

類似于L形槽段，Z形槽段的施工難度也較大，需滿足液壓抓槽成槽尺寸的要求。若無特殊的情況，則盡可能避免鉆孔輔助成槽作業。Z形槽段轉角幅成槽見圖2。

圖2 Z形槽形槽段轉角幅成槽示意圖

4.4 清槽

清槽主要有2種方法，即正循環法和氣舉反循環法，現場二次清底時可根據實際情況采取其中的某種方法。但必須確保清槽后可同時滿足如下幾項要求：（1）清底及換漿完成后1 h，槽底沉積物的厚度不超過10 cm；（2）槽底以上0.2～1 m內的泥漿，其黏度＜28 Pa·s、含砂率＜8%、泥漿相對密度不超過1.15。

4.4.1 正循環法

通過水泵裝置的應用，向導管內注入循環泥漿。在此過程中，要及時將槽內上漲的泥漿抽走，從而實現對槽內泥漿的置換操作。

4.4.2 氣舉反循環法

從風管中噴出高壓氣體，該部分與泥漿接觸，并分散在導管內部，由此產生較多的氣泡，這會帶動泥漿向上運動，且隨著上升距離的增加，其壓力逐步降低，因此會在下方形成負壓區。在該部分區域，下部的泥漿會向該處補充，從而使原本聚積在孔底的沉渣將隨著泥漿的運動而轉移至導管內，并在最后向外部排出。

4.5 鋼筋籠的吊放

以“主吊+副吊”的方式高效完成鋼筋籠的吊放作業。其中，主吊為260 t履帶吊，副吊為150 t履帶吊，2臺設備的操作者聽從指揮，精準控制吊裝設備，以盡可能減小吊裝偏差。在這一過程中，要注意的施工要點有：

1）上下節鋼筋籠吊裝時，在孔口處以焊接的方法做對接處理，此后將經過連接的整體共同吊裝入槽。

2）起吊鐵扁擔以45#鋼板為原材料制作而成。

3）在鋼筋籠的下端系上繩子，提供人力牽引，目的在于通過外力的作用有效控制鋼筋籠的姿態，以避免其在空中大幅度擺動。

4）吊裝過程中，吊點中心需精準對準槽段中心，此后再以較慢的速度將鋼筋籠垂直槽段放入。

4.6 水下混凝土澆筑

4.6.1 導管的安裝

導管采用的是快速接頭鋼導管，內徑250 mm、單節長度2.5 m，最下一節長度調整為4 m。其在安裝過程中需注意的要點為：

1）下放導管，使其下口與孔底相距300～500 mm。

2）在標準槽段布設2根導管，兩者間距控制在3 m以內，導管與槽段端頭的距離不可超過1.5 m。

3）兩導管的混凝土表面高差不可超過0.3 m，結束混凝土澆筑后，混凝土面高程需略超過設計值（約增加0.5 m）。

4.6.2 澆筑的施工操作

澆筑的施工材料為商品混凝土。在操作過程中，需注重的要點有：

1）根據現場施工要求，由運輸車及時運送至現場，利用預先設置好的導管澆筑混凝土。

2）采用圓形快速絲扣連接型導管，并在其上端緊密接上漏斗；同時，要保證導管內壁光滑、完整，且所形成的各接頭均要具有足夠的嚴密性，以免在混凝土澆筑施工中出現漏漿的情況。

3）雙管同時澆筑混凝土，以便提高施工效率。

4）在澆筑施工期間，可利用測繩下吊測錘，通過此方式測量兩端面混凝土的高度；該過程要求在澆筑施工過程中混凝土面均勻上升，且各導管的混凝土面高差不可超過0.5 m。

5）澆筑施工中需有效控制導管的埋深，通常以2～6 m較為合適。

5 結語

深基坑支護復雜度高、專業性強，而其作為市政工程建設中的基礎內容，相關施工質量必須得到保證。對此，本文在分析具體的市政工程深基坑施工技術基礎上，根據實際情況針對性地總結出關鍵的作業要點，以進一步保障工程的質量與安全。