深基坑施工技術(shù)總結(jié)

熊海亮

摘要：結(jié)合佛山市華陽(yáng)路南延（含華陽(yáng)橋）道路工程第四標(biāo)段深基坑施工的工程實(shí)例，介紹深基坑開(kāi)挖支護(hù)的工作原理、施工工藝及注意事項(xiàng)，并對(duì)基坑開(kāi)挖與支撐的順序進(jìn)行分析，確保深基坑施工的安全?？梢栽陬愃频纳罨庸こ讨杏枰越梃b。

關(guān)鍵詞：鋼板樁 插打 安裝支撐 開(kāi)挖 拔除

1、工程概況

華陽(yáng)特大橋始于K1+336，終于K2+372，全長(zhǎng)1036m?？鐝浇M合為（5*30）+（4*30）+（3*30）+（109+168+109）+（4*35）+（5*30）m。主橋?yàn)?09+168+109預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，跨越潭州水道，引橋采用30m、35m跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。主橋13#、14#承臺(tái)頂標(biāo)高為2.0m，底標(biāo)高為-2.5m，縱橋向?qū)?5.3m，橫橋向18.8m，厚4.5m，承臺(tái)于橫橋向兩側(cè)設(shè)為橢圓弧，橢圓a=7.65m，b=4.0m，承臺(tái)底設(shè)0.5m厚的封底混凝土。橋墩位于水中，承臺(tái)施工在汛期來(lái)臨之前完成，常水位標(biāo)高為1.5m。

2、鋼板樁圍堰施工

2.1施工背景

承臺(tái)施工前先采用水中筑島的方法進(jìn)行了樁基礎(chǔ)的施工，筑島頂面標(biāo)高為2.5m，樁基設(shè)計(jì)先打設(shè)永久鋼護(hù)筒至強(qiáng)風(fēng)化巖層，護(hù)筒直徑2.8m，壁厚14mm，樁基頂標(biāo)高為-2.5m，護(hù)筒頂比樁基頂高出20cm，為了樁基礎(chǔ)施工方便，我部加設(shè)臨時(shí)護(hù)筒，將鋼護(hù)筒加長(zhǎng)，頂標(biāo)高調(diào)整為2.5m，待承臺(tái)封底混凝土完成后，割除臨時(shí)鋼護(hù)筒。13#、14#主墩承臺(tái)采用鋼板樁圍堰作為承臺(tái)基坑開(kāi)挖的支護(hù)及止水、承臺(tái)大體積混凝土施工的結(jié)構(gòu)。

2.2、鋼板樁圍堰布置

承臺(tái)基坑深度為5.5m，承臺(tái)基坑開(kāi)挖前，13#、14#承臺(tái)均選用12m拉森—IV型鋼板樁進(jìn)行圍堰施工，圍堰尺寸均定為：41m×17.3m，承臺(tái)周圍預(yù)留1.0米的工作面。鋼板樁的頂標(biāo)高為2.5m，底標(biāo)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(biāo)高處設(shè)置兩道支撐，第二道支撐在承臺(tái)封底混凝土強(qiáng)度達(dá)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(shè)置6道對(duì)撐，每個(gè)拐角處設(shè)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(zhǔn)備：

2.3.1.1、鋼板樁圍堰放樣

根據(jù)鋼板樁平面尺寸進(jìn)行放樣，使用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)定位放樣。具體步驟為：根據(jù)承臺(tái)及基坑底平面尺寸，各邊預(yù)留1.0米工作面，撒上白灰線連結(jié)先打設(shè)導(dǎo)向鋼管樁，鋼管樁橫橋向間距為5.0m，鋼管樁的打設(shè)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(shè)工字鋼圍癝，最后緊靠圍癝進(jìn)行插打鋼板樁的施工，以保證鋼板樁打設(shè)縱橫向都在一條線上。

2.3.1.2、插打鋼板樁前的準(zhǔn)備工作

a、 鋼板樁經(jīng)過(guò)裝卸、運(yùn)輸、會(huì)出現(xiàn)撞傷、彎扭及鎖口變形，鋼板樁在拼組前必須進(jìn)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?jiān)?；b、在鋼板樁鎖口內(nèi)涂抹黃油以減少插打時(shí)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(dǎo)向設(shè)備

按照施工方法，一般先打定位樁，在定位樁上安置導(dǎo)梁，組成框架式的圍籠作為插樁時(shí)的導(dǎo)向設(shè)備，因此在施打前必須制作導(dǎo)向架。

2.3.1.3 、檢查振動(dòng)錘

振動(dòng)錘是打拔鋼板樁的關(guān)鍵設(shè)備，在打拔前一定要進(jìn)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(zhǔn)確，第一片鋼板樁是插打的關(guān)鍵。插打時(shí)鋼板樁背緊靠導(dǎo)向架，邊插打邊將浮吊鉤緩慢下放。這時(shí)在互相垂直的兩個(gè)方向用全站儀觀測(cè)，以確保鋼板樁插正、插直，然后以第一根鋼板樁為基準(zhǔn)，再向兩邊對(duì)稱插打鋼板樁。在整個(gè)鋼板樁圍堰施打過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)插一根打一根，即將每一片鋼板樁打到設(shè)計(jì)位置，到剩下最后5片時(shí)，要先插后打，若合攏有誤，用倒鏈或滑車組對(duì)拉使之合攏，合攏后，再逐根打到設(shè)計(jì)深度。

由于鋼板樁在插打過(guò)程中受多方面的影響，整個(gè)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(gè)角更應(yīng)加強(qiáng)。

2.3.3 鋼板樁的插打作業(yè)步驟和技術(shù)要點(diǎn)

2.3.3.1、在鋼板樁鎖口內(nèi)涂黃油，安置吊點(diǎn)。

2.3.3.2、在鋼板樁下端系攬風(fēng)繩二根，起吊鋼板樁接近垂直狀態(tài)時(shí)，利用攬風(fēng)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(dòng)導(dǎo)向下插是整個(gè)圍堰的基準(zhǔn)，要反復(fù)測(cè)量檢查，使其方向垂直，位置準(zhǔn)確，必要時(shí)可加輔助設(shè)施，控制樁在導(dǎo)向內(nèi)的左右位置。

2.3.3.4、移動(dòng)鋼板樁機(jī)，將鋼板樁夾住后，進(jìn)一步復(fù)核樁的垂直度、位置，認(rèn)可后進(jìn)行插打。使鋼板樁（第一片或第一組）下沉到河床設(shè)計(jì)標(biāo)高，其它鋼板樁則以插打好的樁為準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)鎖口，控制好方向，利用自重下插。

3、基坑土方開(kāi)挖

鋼板樁插打完成后，利用長(zhǎng)臂挖機(jī)進(jìn)行基坑土方開(kāi)挖，運(yùn)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(dāng)基坑挖至1m深時(shí)，開(kāi)始進(jìn)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(kāi)挖基坑，第二次開(kāi)挖需開(kāi)挖約3.5m深，為了施工安全及防止開(kāi)挖時(shí)第一道支撐受力情況突然變大，第二次開(kāi)挖分2層開(kāi)挖，每次開(kāi)挖深度約為2m，利用兩臺(tái)長(zhǎng)臂挖機(jī)，從基坑的兩側(cè)向中間推進(jìn)，開(kāi)挖過(guò)程中，注意觀察監(jiān)測(cè)第一道支撐的受力及變形情況，開(kāi)挖完成后，進(jìn)行第二道臨時(shí)支撐的安裝，安裝完成后，繼續(xù)一次性開(kāi)挖基坑至坑底。

為保證坑底土壤不被擾動(dòng)或破壞，在用機(jī)械挖土?xí)r，為防止超挖，挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高前200mm時(shí)用人工開(kāi)挖，檢修平整。機(jī)械挖土至坑底時(shí)，由現(xiàn)場(chǎng)專職測(cè)量員用水平儀將水準(zhǔn)標(biāo)高引測(cè)至坑底，然后隨著挖機(jī)逐步向前推進(jìn)，將水平儀置于坑底，每隔4～6m設(shè)置一道標(biāo)高控制點(diǎn)，縱橫向組成標(biāo)高控制網(wǎng)，以準(zhǔn)確控制基坑底標(biāo)高。

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

在開(kāi)挖前，基坑的斷面、開(kāi)挖的次序和出土線路由現(xiàn)場(chǎng)施工員向司機(jī)及土方工詳細(xì)交底。在挖土過(guò)程中管理人員應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)指揮并應(yīng)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(kāi)挖前應(yīng)預(yù)見(jiàn)事故的可能性。施工前準(zhǔn)備一定數(shù)量的應(yīng)急材料，作好基坑搶險(xiǎn)加固準(zhǔn)備工作。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏水的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取有效堵漏止水措施?；娱_(kāi)挖引起流砂，涌土或坑底隆起失穩(wěn)進(jìn)，或圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大或有失穩(wěn)前兆進(jìn)，應(yīng)立即停止施工并采取確實(shí)有效的措施，確保施工安全、順利進(jìn)行。

基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工期間，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求控制基坑周圍一定范圍內(nèi)的施工堆載。

4、承臺(tái)施工

封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上后，拆除第二道支撐，進(jìn)行承臺(tái)的施工。

5、拔樁

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

6、結(jié)束語(yǔ)

本工程位于河堤內(nèi)側(cè)淺灘中，為保證基坑開(kāi)挖安全，施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的支撐、開(kāi)挖方案進(jìn)行。由于嚴(yán)格按方案施工，通過(guò)監(jiān)測(cè)基坑周邊土體及鋼板樁平面位置、傾斜度，沒(méi)有出現(xiàn)土體沉降及鋼板樁變形超過(guò)允許范圍現(xiàn)象。筆者認(rèn)為深基坑施工中，加快鋼支撐的施工速度，減少基坑無(wú)支護(hù)暴露時(shí)間，嚴(yán)格按方案進(jìn)行開(kāi)挖，可以保證施工的安全。