葛洲坝水务温岭有限公司
摘要:随着城市建设的快速发展，深基坑支护施工越来越普遍，然而，在东部沿海地区，由于存在大面积填海造田土地，地表以下淤泥层较厚，对于基坑支护施工造成较大困难，对深基坑支护技术有着更高的要求。本文以东部沿海某水厂生化池的深基坑施工为例，从设计和施工两个角度，对深基坑支护技术进行控制，从而实现深基坑支护的安全施工。
关键词:东部沿海淤泥质土深基坑支护技术
一、工程概况
1.基本情况
本工程位于东部沿海某城市，三面临水，周边无建构筑物、地线管线等设施；水池采用半埋式，尺寸为长96.3m×宽62.8m×高8.6m,采用钢筋混凝土结构，底板采用筏板结构，下设PC-500-100-AB型预应力钢筋混凝土管桩基础。生化池基坑底绝对高程为-3.2m，地面绝对高程为3.0m，基坑开挖深度6.2m。
2.地质条件
根据钻探野外鉴别，结合室内试验及原位测试，场地勘探深度51.20m范围内，可划分7个工程地质层，自上而下分别为：①杂填土：层顶标高2.29-3.66m，层厚0.70-2.70m②耕土:层顶标高1.93-2.48m，层厚0.20-0.60m粘土:层顶标高0.97-2.28m,层厚0.60-2.40m④淤泥:层顶标高-0.43-1.59m，层厚19.50-25.60m⑤-1粘土:层顶标高-25.57-19.31m，层厚4.90-12.00m⑤-2粉砂:层顶标高-32.32-28.34m，层厚0.50-3.90m⑤-3粉质粘土:层顶标高-34.49-29.72m，层厚3.40-11.00m⑥-1粘质粘土:层顶标高-40.78-36.96m，层厚1.60-10.50m。
3.水文条件
场内地下水类型表层系孔隙潜水，地下水动态变化主要受大气降水影响，场地常年稳定水位在1.50m，年平均变化幅度在1.00～1.50m。本次勘察期间钻孔测得地下潜水水位埋深为0.10～2.60m，绝对高程为1.06～2.28m。
二、支护设计方案
根据基坑挖深、周边环境和地质情况，设置基坑安全等级为二级，基坑侧壁安全系数为1.0。
1.设计支护形式
采用钻孔灌注桩加一层砼支撑作为支护形式，坑外设置双轴深层搅拌桩进行止水，坑内采用明排进行降排水，桩顶以上1.0m采用自然放坡。
2.支护结构参数
（1）钻孔桩采用Φ900@1100，桩长25.0m，主筋16Φ25（桩端以上10.0m主筋为8Φ25)，砼等级C30。
（2）圈梁顶标高+2.00m；圈梁为矩形，断面尺寸为1200(宽)×900(高)，砼等级C30；支撑轴心标高+1.55m，主支撑截面尺寸：850（宽）×850（高），砼等级C30，联系梁截面尺寸：650(宽)×700(高)，砼等级C30。
（3）深层搅拌桩：外侧双排双轴深层搅拌桩Φ700@1000，搭接200，有效桩长14.0m。采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥参量18%，送浆压力0.4-0.6MP。
（4）立柱桩：下部钻孔桩桩径Φ800，桩长31.0m，上部钢管Φ426×10。立柱桩上端钢立柱锚入钻孔桩深度不小于3m。
三、支护施工方案
根据基坑支护设计图纸并结合现场实际，待预应力钢筋混凝土工程桩施工完成后，进行基坑支护施工，生化池基坑围护施工顺序如下：
预应力钢筋混凝土工程桩→基坑支护钻孔灌注桩及深层搅拌桩施工→支撑梁基坑开挖→圈梁及支撑体系施工→土方开挖。
1.钻孔灌注桩
（1）施工顺序
钻孔灌注桩隔孔跳打施工：施工准备→放样定位→埋设护筒→钻机就位、对中→钻进成孔、注浆→一次清孔→安装钢筋笼及导管→第二次清孔→灌注水下混凝土→拔起护筒及桩头处理。
（2）重点控制程序
①施工准备：施工前应进行工艺性试成孔，总数不少于2根，测定孔径、垂直度、孔壁稳定及沉渣厚度，以便核对地质资料，检验所选设备、施工工艺技术参数是否适宜。
②桩位放样：依据设计提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核，依据桩基中心轴线坐标值，用坐标法放样桩基中心点，用长度为35-40cm钢筋打入地面30cm。
埋设护筒：埋设护筒时，采用挖坑埋设，开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外，放四个护桩，埋设时将中心引回，使护筒中心与桩位中心重合。护筒内径应大于设计桩径0.3-0.4m，顶面高出地面0.5m，其垂直度偏差应小于0.1%。
④钻机成孔：钻头应对准桩位，钻杆中心、钻头中心，护筒中心三者应在同一铅垂线上，以保证钻孔的垂直度。钻机就位准确后，用泥浆泵向护筒内注入泥浆，在钻进过程中及时补充泥浆，使泥浆液面保持高于地下水位0.5m以上，并通过控制盘来监控垂直度和孔径，确保成孔精度。
⑤清孔：清孔时孔内泥浆面应保持原有水头高度，将钻头提高到离孔底80公分左右，缓慢旋钻，同时用泵将新泥浆输入孔底，把桩孔内沉渣替换出来，直到沉渣厚度符合规范要求为止。二次清孔在安装钢筋笼和下导管之后进行，调整泥浆比重，以小比重泥浆注入孔中，置换孔中的沉碴和大比重泥浆，使泥浆比重和沉碴厚度符合规范要求。
⑥钢筋笼制作与安装：钢筋笼长度最长为25m，采用4节接长，加工主筋、加强筋采用搭接单面焊，搭接长度不少于10d，同一根钢筋两接头错开100cm以上；钢筋笼安装采用场内挖机与桩机架配合起吊入孔，采用两点起吊的方式下沉到设计高程后，经监理工程师检查合格后，笼顶吊环穿入钢管予以固定。
⑦导管安装：导管采用φ300mm的无缝钢管，每节4m。在下导管前，对导管进行认真检查，确认其密封圈、卡口是否完好，内璧是否圆顺光滑，接头是否紧密，并对导管做水密、承压、接头抗拉试验，以检验导管的密封性能、接头抗拉能力，符合规范要求方可下导管，导管口距离孔底30-50cm。导管安放到位后，切记设置隔水栓。
⑧混凝土浇筑：混凝土由商混站拌合运输，内加速凝剂，要求砼坍落度18-22cm；初灌后导管埋深应不少于1.0m，随着混凝土的上升，适当提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下的深度控制在2-6m，严禁把导管提出混凝土面，浇筑时要有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差和混凝土的浇筑方量。每一根桩的混凝土浇筑必须连续进行，一次完成。控制最后一次混凝土的灌入量，灌至设计桩顶标高以上1.00-1.20m，以保证凿除后的桩顶混凝土强度。
2.深层搅拌桩
（1）施工顺序
施工准备→放样定位→钻机定位、调平→第一次预搅下沉、提升喷浆搅拌→第二次搅拌下沉、提升喷浆搅拌→清洗→移位。
（2）重点控制程序
①施工前应根据设计要求通过成桩试验，最终确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。
②使用的水泥浆液都应过筛，制备好的浆液不得离析。因故搁置超过
2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用。
施工时应保证前后台密切配合，泵送必须连续，禁止断浆，如因故停浆，应在恢复供浆前将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性；若停机超过3h，宜先拆卸并清冼输浆管路。
④深搅桩采用“四搅二喷”进行施工，双轴搅拌机下沉速度与搅拌提升速度应控制在0.5～0.7m/min范围内，并保持匀速下沉与提升。
⑤相邻桩施工间隔不得超过14h，若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。因时间过长无法搭接或搭接不良，应作为施工冷接头记录在案，并经监理和设计单位确认后，采取在搭接处补做搅拌桩或旋喷桩等技术措施，确保搅拌桩的施工质量，达到止水效果。
⑥深搅桩桩位偏差不宜大于50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%。
3.圈梁及支撑体系
支撑体系由立柱、支撑梁和连系梁组成。立柱结构采用钻孔灌注桩基础和DN400钢柱，圈梁、支撑梁和连系梁采用钢筋混凝土结构。圈梁及支撑体系待钻孔灌注桩达到设计强度后进行施工。
（1）施工顺序
定位→立柱施工→圈梁、支撑梁和连系梁沟槽开挖→支撑梁、连系梁垫层施工→钢筋绑扎→支模、浇筑凝土→养护。
（2）重点控制程序
①严格控制钢立柱锚入钻孔灌注桩深度，确保满足设计最小深度，垂直误差≦基坑开挖深度的1/300。立柱中心与钢筋笼中心应在同一轴线上。
②圈梁及支撑体系施工前，应先将钻孔灌注桩超浇部分混凝土凿除至桩顶标高，并将表面浮渣清理及冲洗干净。
圈梁及支撑体系立模时应严格控制精度，确保圈梁中心、支撑梁中心和连续梁中心在同一高程。支撑梁与圈梁、连续梁与支撑节点处，主筋净锚固长度不小于35d。
④钢筋混凝土支撑与圈梁必须同时浇筑，杜绝在节点处设缝。
深基坑支护工程是项目建设的重要施工措施，也是危险性较大的分部工程，因此，在施工过程中，施工人员应高度重视，除做好本文介绍的支护体系施工技术管理外，还应重视支护体系施工与土方开挖的协调配合以及基坑变形监测，从而全面确保施工过程的安全可靠。