沿海地区深厚淤泥地质地下综合管沟深基坑支护施工方法

沿海地区深厚淤泥地质地下综合管沟深基坑支护施工方法

田红亮

天津市东丽城市基础设施投资集团有限公司天津300300

摘要：沿海地区大多地质为海相淤泥，且淤泥层很厚，为地下综合管沟深基坑的施工增加了很大难度，传统的基坑开挖方法极易造成基底隆起甚至塌方的现象出现。

我单位采用拉森型钢板桩配合机械式组合内支撑方法施工，通过“跳格法”开挖和混凝土垫层反压作用和支撑作用，较好的解决了这一问题，减少了基底隆起的现象出现，同时节约了施工时间和降低了施工成本。

关键词：淤泥沉降简易测量

【正文】

近年来，随着城镇化进程的加快和城市建设的快速发展，市政地下管线综合敷设在不断的寻求创新设计，借鉴国外成熟经验，我国沿海地区地下管线采用综合管沟日趋增多。但沿海地区大多地质为海相淤泥，且淤泥层很厚，为地下综合管沟深基坑的施工增加了很大难度，极易造成基底隆起甚至塌方的现象出现。

传统的基坑开挖方法容易造成基坑内外土压力不平衡，再加上因淤泥含水量过高而造成水泥搅拌桩封底效果不理想和淤泥的蠕动性等原因，极易出现基坑问题。为此采用拉森型钢板桩配合机械式组合内支撑方法施工，通过“跳格法”开挖和混凝土垫层反压作用和支撑作用，较好的解决了这一问题，减少了基底隆起的现象出现，同时节约了施工时间和降低了施工成本。

1、工艺流程

①施工准备→②测量放线，确认定位钢板桩位置→③定位钢板桩施工→④安装槽钢标尺，依次施工钢板桩→⑤重复②~④直至钢板桩施工完毕→⑥土方开挖至第一道支撑以下0.5m→⑦安装第一道支撑→⑧土方开挖至第二道支撑以下0.5m→⑨安装第二道支撑→⑩土方开挖至距基底1-1.5m左右→?跳格法开挖至基底并挖出暗梁凹槽→?浇筑混凝土→?重复⑩~?直至垫层施工完成→?主体结构施工→?基坑回填、拆除支撑、拔出钢板桩。

2、施工准备

2.1材料准备。钢板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。并进行外观检验，包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等，新钢板桩必须符合出厂质量标准，重复使用的钢板桩应符合规范的检验标准要求，否则在打设前应予以矫正。

2.2测量准备。为便于钢板桩的周转使用，施工段宜按100-200m/段进行划分。施工前应根据施工图，布设坐标控制点，放出钢板施工边线，同时为便于高程测设，应每隔100m设置一处临时水准点，临时水准点及控制桩宜设置在基坑开挖施工范围外，并做好保护措施，以免施工时破坏。

2.3技术资料准备。掌握地形、地质、水文等勘测资料，熟悉相关质量验收标准，编制专项施工方案及技术交底。

3、施工操作要点

3.1钢板桩施工

钢板桩施工的排桩平直度和垂直度对于支撑体系的受力及稳定性极为重要，以往施工往往依靠施工工人和机械操作手的经验施工，保证度较低，往往造成排桩与型钢围檩缝隙过大，围檩产生过大弯矩而变形。本施工方法在施工钢板桩时采用“限位法”施打，很好的保证了排桩的平直度和垂直度，而且操作简单，不会因工人技术水平高低而变化。

1、钢板桩选型。钢板桩施工前应根据地勘资料提供的土层及水文情况、设计开挖深度、周边荷载等进行计算，通过其承受的水土压力计算及基坑稳定性验算，从而进行钢板桩选型，以确定钢板桩桩长、桩型及支撑的截面和支撑的层数。

2、钢板桩吊运及堆放。装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。钢板桩堆放的地点应设置合理，不对基坑产生不利影响，同时场地坚固，亦便于运往打桩施工现场。堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的使用方便，要按型号、规格、长度分别堆放，并设置标牌说明。

3、钢板桩施打。拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况。施工时先测量放线，确认四根定位桩的位置，施打定位桩，定位桩必须保证较好的平直度和垂直度，应采用水平尺、锤球、经纬仪等手段严格控制定位桩成桩过程，现场准备导链等常用工具，以保证对其随时纠偏。然后安装槽钢标尺，依次按槽钢标尺钢板桩模数施打剩余钢板桩，严格控制误差，确保最后一根钢板桩与定位钢板桩准确对接。槽钢标尺对剩余钢板桩的施工起到了限位的作用，很好的保证了桩体入土的平直度和垂直度。

3.2基坑支护及开挖

基坑采用型钢围檩配合钢管横撑作为支护结构，土方开挖采用短臂反铲挖机进行施工，自卸车及时将土方运至指定弃土场。

1、机械式组合内支撑施工方法

1）待土方开挖至第一道支撑以下0.5m左右时停止开挖，安装第一道支撑，机械式组合内支撑法利用液压千斤顶在需要安装钢管横撑的地方施加预应力，待钢管横撑位置放好后，释放该位置预应力，从而夹紧钢管横撑，减少了焊接，操作简单、便捷。

2）安装完第一道支撑后，继续土方开挖至第二道横撑以下0.5m，安装第二道支撑。

3）安装完第二道支撑，继续采用短臂挖机进行土方开挖，开挖至基底标高以上1-1.5m左右，此时基本上短臂挖机受臂长限制已无法使用，同时短臂挖机取土过快，开挖较深时不利于基坑内外土压力平衡，此时改用长臂挖机采用“跳格法”开挖，每格长度宜为两个相邻钢管横撑的距离。先开挖Ⅰ、Ⅲ区至基底标高，利用混凝土暗撑技术，在横向工程桩区域挖出暗梁凹槽，浇筑垫层混凝土。等Ⅰ、Ⅲ区混凝土垫层达到一定强度，再开挖Ⅱ、Ⅳ区至基底，并在横向工程桩区域挖出暗梁凹槽，浇筑混凝土垫层。

深基坑发生基底隆起的原因很多，大部分都是由于基底土体失稳造成的，“跳格法”开挖技术，就是利用混凝土重量及整体抵抗变形能力来平衡淤泥反涌。

4）其他区域基坑开挖依次类推，重复以上过程，直至垫层全部施工完毕。

5）主体结构施工完，基坑回填完后，拆除钢管横撑时，同样利用液压千斤顶施工。拆除横撑时先拆除型钢围檩与钢管横撑连接处的三角板，然后利用液压千斤顶在需拆除钢管横撑位置对两侧型钢围檩施加应力，使得型钢围檩与钢管横撑分离，利用吊车吊运钢管横撑至指定堆放地。钢管横撑拆除后释放伸缩装置的应力至与型钢围檩分离，吊运至下一处型钢围檩处，重复施工，直至全部钢管横撑拆除完。

7）钢板桩的拔除

支撑拆除后，采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。拔时应注意以下事项：

A、拔桩起点和顺序：根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。

B、振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。

C、起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

D、拔除钢板桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为中粗砂。

8）在基坑施工中，工程检测是保证工程及周边环境安全，充分发挥工程经济、环境效益的一个必不可少的重要环节。施工工程中检测内容包括支护结构的水平位移、垂直高程、地表沉降及地下水位检测等。

4、结论

沿海深厚淤泥地基中，深基坑施工采取此技术措施弥补了因基底加固水泥搅拌桩在淤泥质地基中成型不好所带来的风险，保证了深基坑土方工程顺利进行。通过深基坑综合技术施工，降低了基坑隆起甚至塌方所带来的巨额经济损失，利用结构混凝土垫层横撑技术，利用混凝土本身的特性，发挥了很好的作用。

整个方法安全可靠、操作简单，质量容易保证，成功率较高。有效的降低了深厚淤泥质地层深基坑开挖过程中基底隆起、支撑体系失稳而造成基坑坍塌和破坏工程桩的现象出现。

参考文献

[1]JGJ120-2012.建筑基坑支护技术规范

[2]GB50497-2009.建筑基坑工程监测技术规范