俞傳熙

（深圳市蛇口招商港灣工程有限公司，廣東 深圳 518000）

深基坑工程受場(chǎng)地水文、施工環(huán)境等因素影響，對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)要求較嚴(yán)格。與常見的支護(hù)方案如地下連續(xù)墻、鉆孔樁加止水帷幕相比，鉆孔咬合樁兼具防滲、擋土作用，且施工工藝較簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，尤其適用于高水位復(fù)雜地質(zhì)條件，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。本文結(jié)合太子灣DY03-04地塊工程，深入研究鉆孔咬合樁施工技術(shù)要點(diǎn)，以期促進(jìn)鉆孔咬合樁施工技術(shù)的應(yīng)用與推廣。

1 工程概況

本工程為太子灣DY03-04地塊工程，位于深圳市南山區(qū)蛇口太子灣片區(qū)，港灣大道以南、商海路以東，基坑?xùn)|北側(cè)與03-05地塊毗鄰。本工程基坑呈方形，支護(hù)周長(zhǎng)為304.5m，基坑面積為8 162㎡，地下室4層，基坑開挖深度為19.25～19.75m。擬建場(chǎng)地有生活區(qū)、加工廠等，地塊北側(cè)臨近地鐵蛇口港站，基坑結(jié)構(gòu)外邊線距地鐵結(jié)構(gòu)外邊線僅5.5m，地鐵冷卻塔距基坑結(jié)構(gòu)外邊線為3.3m?；?xùn)|南側(cè)為擬建地鐵12號(hào)線和在建市政道路，市政道路管線已敷設(shè)完成。由于本工程施工環(huán)境較復(fù)雜，基坑外側(cè)距紅線較近，基坑支護(hù)技術(shù)方案選擇受到一定影響。

經(jīng)專家組討論研究，確定采用鉆孔咬合樁+內(nèi)支撐支護(hù)形式，內(nèi)支撐分為3層，支護(hù)樁采用直徑1.2m混凝土灌注樁，按1.8m間距布設(shè)，排列方式為鋼筋混凝土樁（B樁）和塑性混凝土樁（A樁）間隔布置，B樁混凝土強(qiáng)度為C30，坍落度200±20mm；A樁混凝土強(qiáng)度為C15，咬合寬度0.3m。冠梁截面為1.0m×0.6m，混凝土強(qiáng)度為C30，冠梁標(biāo)高為3.5m。冠梁上部采用擋墻和放坡形式，腰梁截面為1.0m×1.0m，2、3層腰梁和支撐混凝土強(qiáng)度為C40。本工程中，咬合樁共計(jì)328根。

2 施工技術(shù)難點(diǎn)、重點(diǎn)

2.1 施工技術(shù)難點(diǎn)

2.1.1 地質(zhì)條件復(fù)雜

場(chǎng)地位于濱海潮間帶，由填海造地回填形成，上層土為碎石、砂和黏性土等組成，層厚2.0～9.1m；下層土由素填土、黏性土組成，層厚為1.4～7.6m。巖土勘察顯示，場(chǎng)地內(nèi)存在塊石、孤石。經(jīng)研究巖土報(bào)告，可對(duì)埋深小于2m的塊石、孤石通過挖掘機(jī)翻挖換填處理，并在鉆孔咬合樁施工前進(jìn)行試樁，為大規(guī)模樁基施工積累經(jīng)驗(yàn)。

2.1.2 基坑北側(cè)臨近地鐵站

本工程北側(cè)距地鐵站較近，最小距離僅為3.3m，基坑施工可能影響地鐵站結(jié)構(gòu)安全。經(jīng)技術(shù)研究，可在基坑北側(cè)采用旋挖成孔方式施工，減少鉆孔施工對(duì)土體的擾動(dòng)。采用人工方式拆除基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和開挖土方，以減少基坑施工對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)的影響。為保證地下水水位，基坑北側(cè)采用回灌技術(shù)，防止地下水降低而引起相鄰地鐵結(jié)構(gòu)沉降。

2.1.3 成孔困難，易坍孔

本工程回填層平均厚度為6.42m，性質(zhì)不均勻，地下水與海水相通，鉆孔施工易出現(xiàn)縮孔、斜孔、坍孔等問題，導(dǎo)致鋼筋籠難以下放，且塊石、孤石較多，鉆孔困難，易發(fā)生樁孔偏位、斜孔等問題。針對(duì)塊石問題，可采用5m長(zhǎng)護(hù)筒，向泥漿內(nèi)添加高性能纖維素，加強(qiáng)泥漿質(zhì)量控制，提高護(hù)壁性能。護(hù)筒內(nèi)泥漿液位差大于2m，減少海水對(duì)地下水的補(bǔ)充。

2.2 施工技術(shù)重點(diǎn)

2.2.1 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和止水效果

本工程中，鉆孔咬合樁作為止水圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要作用是防止基坑邊坡失穩(wěn)、海水側(cè)向滲漏，避免因圍護(hù)結(jié)構(gòu)失效引起周圍構(gòu)建物變形、沉降等問題。因此，本工程嚴(yán)格控制基坑內(nèi)降水速度，并遵循“分層開挖、均衡對(duì)稱、先撐后挖、先中間后四周”的施工技術(shù)原則，基坑開挖分層厚度為2.0m，嚴(yán)禁超挖，基坑開挖至設(shè)計(jì)深度后及時(shí)封閉。當(dāng)出現(xiàn)滲漏問題時(shí)，采用“引流—修補(bǔ)”方法進(jìn)行處理，較嚴(yán)重時(shí)用混凝土封堵后再修補(bǔ)，滲漏嚴(yán)重可采用注漿或高壓旋噴樁方法進(jìn)行封堵處理。

2.2.2 施工質(zhì)量要求高

現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地標(biāo)高為3.5m，基坑開挖深度為19.75m，基坑側(cè)壁回填土石層均為強(qiáng)透水地層，地下水與海水相通，施工期間易發(fā)生漏水問題影響基坑的結(jié)構(gòu)安全。為確保咬合樁止水效果和基坑結(jié)構(gòu)安全，設(shè)計(jì)咬合樁伸入中風(fēng)化巖層3m，以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)與進(jìn)入中風(fēng)化巖層深度指標(biāo)“雙控”，提高咬合樁的施工質(zhì)量。

3 鉆孔咬合灌注樁施工要點(diǎn)

本工程中，基坑北側(cè)采用旋挖成孔灌注樁施工，支護(hù)樁為B樁Φ1 200mm鋼筋混凝土灌注樁，A樁為Φ1 200mm塑性混凝土灌注樁，咬合寬度為300mm。A樁樁長(zhǎng)22.3～25.3m，共計(jì)169根；B樁樁長(zhǎng)22.3～25.3m，共計(jì)169根。立柱樁長(zhǎng)23.25～26.25m，伸入中風(fēng)化巖層3m，共計(jì)41根。咬合樁施工時(shí)，先施工不配筋的A樁，待A樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%以上后施工B樁，并按要求切割相鄰A樁相交部位的混凝土，完成咬合。咬合樁施工順序如圖1所示。由于本工程施工工序較復(fù)雜，重點(diǎn)分析旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用。

圖1 咬合樁施工順序示意圖

3.1 施工準(zhǔn)備

咬合灌注樁施工前，為確保旋挖成孔灌注樁樁位精確，本工程采用高精度全站儀進(jìn)行測(cè)量放線，以鋼尺測(cè)量為輔測(cè)放樁位控制線。旋挖成孔施工過程中，借助懸掛鋼尺法將標(biāo)高引測(cè)至基坑內(nèi)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)高程測(cè)量網(wǎng)測(cè)量復(fù)核樁孔開挖深度，滿足樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)場(chǎng)經(jīng)場(chǎng)地平整、夯實(shí)處理后，鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)就位。

3.2 導(dǎo)墻施工

為提高咬合樁孔口定位精度和就位效率，在樁頂上方施作鋼筋混凝土導(dǎo)墻。導(dǎo)墻寬度為1 200 mm，厚度為250mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，鋼筋按設(shè)計(jì)要求布設(shè)。根據(jù)樁位放樣控制線開挖導(dǎo)墻溝槽，開挖深度150mm，保證導(dǎo)墻略高于基準(zhǔn)地面。開挖結(jié)束后，將中心線引入溝槽，安裝底模和導(dǎo)墻模板施工。模板采用整體鋼模板，導(dǎo)墻預(yù)留定位孔模板直徑為1 020cm，管套直徑增加20mm。模板加固采用50mm×100mm方木支撐，支撐間距小于1 000mm，防止出現(xiàn)跑模、漏模問題。導(dǎo)墻模板經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收合格后進(jìn)行導(dǎo)墻混凝土施工，采用人工入模、對(duì)稱施工方法，以插入式B50振搗器振搗，振搗間距為600mm?；炷翉?qiáng)度達(dá)到70%后拆模，拆模后加設(shè)對(duì)口撐，確保施工過程導(dǎo)墻穩(wěn)定。導(dǎo)墻平面結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 導(dǎo)墻平面結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 旋挖成孔咬合樁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.3.1 旋挖機(jī)就位開孔

鉆機(jī)就位根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)樁位控制點(diǎn)和行走路線應(yīng)保持平穩(wěn)，避免發(fā)生傾斜、位移情況，鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位進(jìn)行開孔。測(cè)量樁位時(shí)，樁位偏差控制在50mm以內(nèi)，垂直度偏差控制在1%以內(nèi)。

3.3.2 設(shè)置護(hù)筒并注泥漿

根據(jù)樁位點(diǎn)設(shè)置護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑100mm，埋設(shè)護(hù)筒采用旋挖鉆機(jī)靜壓法，確保位置正確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心和樁位中心偏差控制在50mm以內(nèi)，傾斜度偏差控制在1%以內(nèi)，用粘土填實(shí)護(hù)筒與坑壁間的面積。

本工程采用的旋挖機(jī)底盤內(nèi)設(shè)伸縮自動(dòng)整平裝置，可在操作室內(nèi)準(zhǔn)確顯示樁位讀數(shù)，當(dāng)鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位十字線時(shí)，可以鎖定各數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整鉆機(jī)。鉆機(jī)調(diào)整到位后，在鉆桿頂部設(shè)置好筒式鉆頭，借助鉆機(jī)將鉆頭壓入土體中，埋設(shè)護(hù)筒到位后，調(diào)整護(hù)筒中心與樁位中心線重疊。針對(duì)存在塊石、孤石的填石層區(qū)域，采用5～10m長(zhǎng)護(hù)筒。本工程泥漿采用膨潤(rùn)土制備，含砂率控制在6%以內(nèi)，粘度＜28s，孔底加工相對(duì)密度控制在1.20以內(nèi)，泥漿制備完成，向孔內(nèi)注漿。

3.3.3 旋挖鉆進(jìn)

樁孔埋設(shè)護(hù)筒并注泥漿后旋挖鉆進(jìn)，每次鉆進(jìn)進(jìn)尺控制在600mm左右。初始旋挖過程在樁孔5～8m范圍內(nèi)，通過控制盤監(jiān)控鉆孔垂直度，及時(shí)調(diào)整和糾正。鉆進(jìn)過程中，鉆孔清出的土方距樁孔距離不能小于6m，應(yīng)及時(shí)清除外運(yùn)。遇較大塊石、孤石時(shí)采用沖孔樁原位鉆進(jìn)。

3.3.4 清孔

鉆孔至設(shè)計(jì)孔深后，將鉆斗留在原處，機(jī)械旋轉(zhuǎn)數(shù)圈將孔底虛土盡量裝入斗內(nèi)，起鉆后仍需清理孔底虛土。采用帶擋板的沉渣處理鉆斗帶出孔底沉渣，經(jīng)處理后，向孔內(nèi)注水循環(huán)帶出孔底沉渣，沉渣厚度控制在200mm以內(nèi)。

3.3.5 下放鋼筋籠

本工程中，鋼筋籠在平臺(tái)上加工制作。為防止鋼筋籠吊裝、運(yùn)輸、安裝時(shí)發(fā)生變形，吊點(diǎn)設(shè)置在鋼筋籠加強(qiáng)筋的位置，縱筋需采用焊接方式，同一截面內(nèi)接頭數(shù)量小于50%，相鄰接頭間距為35d且不小于500mm。鋼筋籠縱筋采用單面搭接方式，搭接長(zhǎng)度不小于10d，定位加強(qiáng)筋和縱筋全部焊接，箍筋與縱筋交接處應(yīng)滿焊固定。鋼筋籠外側(cè)布設(shè)4道混凝土墊塊，每道配備3塊混凝土墊塊作為鋼筋籠保護(hù)層。安裝鋼筋籠前，應(yīng)重點(diǎn)檢查樁底沉渣厚度，沉渣厚度小于200mm為合格。鋼筋籠綁扎經(jīng)驗(yàn)收合格后吊裝至樁孔內(nèi)。鋼筋籠吊裝時(shí)應(yīng)保持鋼筋籠順直，勻速下放，禁止左右擺動(dòng)碰撞孔壁，并焊接定位鋼筋，防止鋼筋籠移位。

3.3.6 導(dǎo)管安裝

鋼筋籠固定后，立即下放導(dǎo)管。導(dǎo)管采用管徑300mm的鋼管制作，經(jīng)水密性試驗(yàn)合格后方可安裝。安裝導(dǎo)管時(shí)，根據(jù)計(jì)算確定應(yīng)下放節(jié)段，導(dǎo)管應(yīng)距孔底1.0m，避免導(dǎo)管過高沖擊孔底。隨著混凝土灌注，導(dǎo)管逐步提升并保持位于混凝土界面1.0m以下。

3.3.7 灌注成樁

本工程根據(jù)工程設(shè)計(jì)，鉆孔咬合樁采用隔樁施工方法，灌注樁施工24h后進(jìn)行鄰樁施工。灌注混凝土?xí)r，為順利排出隔水栓，導(dǎo)管距孔底距離應(yīng)控制在300～500mm范圍內(nèi)，隨混凝土界面上升，提升導(dǎo)管并保持導(dǎo)管埋深位于混凝土界面2.0～3.0m，不得小于1.0m。提升導(dǎo)管時(shí)應(yīng)緩慢、勻速，一次提管高度不得超過6m，防止鋼筋籠上浮。由于樁頂混凝土與泥漿混雜，為確保灌注樁樁身完整性，混凝土超灌0.8～1.0m，灌注樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后鑿除多余部分。為及時(shí)掌握灌注樁混凝土強(qiáng)度變化情況，灌注混凝土?xí)r按要求留置試塊，每灌注50m3必須留置一組試塊，灌注混凝土量小于50m3時(shí)，每根樁留置一組試塊。

3.4 咬合樁樁身完整性檢測(cè)

根據(jù)工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范要求，本工程委托具備專業(yè)資質(zhì)的樁基檢測(cè)單位進(jìn)行咬合樁樁身完整性檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)目為34根。經(jīng)檢測(cè)，33根樁達(dá)到Ⅰ類樁標(biāo)準(zhǔn)，1根樁達(dá)到Ⅱ類樁標(biāo)準(zhǔn)，本工程咬合樁合格率為97.8%，達(dá)到預(yù)期施工技術(shù)目標(biāo)。

4 結(jié)語

在深基坑工程中，基坑施工安全受地下水水位、施工環(huán)境影響顯著，要求施工單位結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、水文條件、周圍構(gòu)建物等因素合理選擇基坑支護(hù)技術(shù)，降低基坑施工對(duì)周圍構(gòu)建物結(jié)構(gòu)的影響。本工程中，針對(duì)地下水位較高、臨近地鐵站等問題，經(jīng)專家組研究討論，綜合考慮圍護(hù)方案經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、安全性，確定了旋挖成孔樁施工技術(shù)方案，并加強(qiáng)導(dǎo)墻施工、旋挖機(jī)就位開孔、旋挖鉆進(jìn)、清孔、下放鋼筋籠、導(dǎo)管安裝和灌注成樁等關(guān)鍵工序施工質(zhì)量控制，有效保障了工程質(zhì)量?；邮┕て陂g，本工程基坑水位穩(wěn)定，基坑邊坡穩(wěn)定性良好，表明基坑支護(hù)技術(shù)方案可行，旋挖成孔樁施工質(zhì)量符合技術(shù)方案預(yù)期目標(biāo)要求，有力保障了本工程項(xiàng)目順利施工，確保了基坑施工安全。