鄧國慶

（廣州開投產(chǎn)業(yè)園投資有限公司，廣東廣州 510000）

1 工程概述

1.1 工程背景

新建珠三角城際軌道交通新塘經(jīng)白云機(jī)場至廣州北站（新白廣）工程通過穗莞深南段直接連通珠三角地區(qū)兩個核心城市—廣州、深圳，有助于增強(qiáng)廣州、深圳、清遠(yuǎn)、惠州、肇慶城市間的合作交流，有助于開辟白云機(jī)場、清遠(yuǎn)方向、深圳方向及珠三角東南部地區(qū)的快捷通路，形成“西環(huán)—穗莞深—佛莞”的城際外環(huán)，對加快珠三角交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展具有重要意義。

1.2 工程概況

新白廣項(xiàng)目以全線最大組合跨徑70m+128m+70m連續(xù)梁上跨京珠高速公路，103#主墩位承臺基坑開挖深度9.9m，平面尺寸23m×15m。

1.3 工程特點(diǎn)

（1）基坑距離廣州市超高壓燃?xì)夤艿?m，距離京珠高速公路路基坡腳14m，位于兩家產(chǎn)權(quán)單位安全控制區(qū)范圍內(nèi)；高壓燃?xì)夤艿缹僦卮箫L(fēng)險源，京珠高速屬國家交通大動脈，產(chǎn)權(quán)單位對基坑開挖支護(hù)安全、變形控制提出嚴(yán)格的要求。

（2）依據(jù)鉆孔樁記錄分析，工點(diǎn)地質(zhì)自原地面向下依次為：6.0m粉質(zhì)黏土+4.0m粉砂巖（250kPa）+以下粉砂巖（450kPa）。經(jīng)多方研討，鋼板樁打入深度應(yīng)不小于14.5m，采用常規(guī)打拔樁機(jī)不能將鋼板樁插打至設(shè)計標(biāo)高，需利用特殊施工工藝或提前對樁位10m以下地層做好松動處理。

2 施工方案

2.1 方案比選

2.1.1 支護(hù)方案比選

鉆孔灌注樁防護(hù)是最穩(wěn)妥的施工方案，但較拉森鋼板樁防護(hù)成本較高，而拉森鋼板樁防護(hù)變形較大，本方案利用鋼板樁+局部鉆孔灌注樁雙重防護(hù)結(jié)構(gòu)，有效保證臨近設(shè)施的安全，節(jié)約成本，如表1所示。

表1 拉森鋼板樁與鉆孔灌注樁方案經(jīng)濟(jì)比選

2.1.2 鋼板樁打拔方案比選

基坑深10m以下的地質(zhì)為粉砂巖（450kPa），高頻震動打拔樁機(jī)不能將鋼板樁打至設(shè)計標(biāo)高，可采用靜壓植樁機(jī)打入或先行對地層松動處理后，再用高頻震動打拔樁機(jī)配合震動錘打入；通過經(jīng)濟(jì)比選，最終選用先行引孔后打入的施工方案，如表2所示。

表2 拉森鋼板樁打拔方案經(jīng)濟(jì)比選

2.2 總體施工方案

支護(hù)結(jié)構(gòu)采用拉森Ⅳ型鋼板樁+三層工字鋼內(nèi)支撐，基坑臨近既有設(shè)施側(cè)在鋼板樁外圍加設(shè)6根鉆孔灌注防護(hù)樁并設(shè)冠梁，拉森鋼板樁和鉆孔灌注樁長度均為15m，采用小型旋挖鉆機(jī)對鋼板樁樁位引孔松動，高頻震動打拔樁機(jī)打設(shè)鋼板樁。

基坑隨挖隨護(hù)，基底超挖50cm后立即用混凝土封底，一級承臺以鋼板樁面為模板進(jìn)行滿灌，混凝土與鋼板樁間采用泡沫板隔離，臨近既有設(shè)施側(cè)鋼板樁拔除時同步對樁位空隙灌入細(xì)沙，控制周圍土體變形。

3 工序重點(diǎn)注意事項(xiàng)

3.1 開工手續(xù)辦理

按照國家相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，開工前須做好如下兩點(diǎn)手續(xù)辦理工作：

（1）基坑開挖深度為9.9m，且周圍環(huán)境復(fù)雜，影響毗鄰建（構(gòu)）筑物安全，屬超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項(xiàng)工程，施工方案需組織召開專家論證會，并經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主單位審批。

（2）本工點(diǎn)在高速公路和高壓燃?xì)夤艿喇a(chǎn)權(quán)單位安全控制區(qū)范圍內(nèi)，施工方案須經(jīng)產(chǎn)權(quán)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人審批，并向產(chǎn)權(quán)單位報批開工手續(xù)，簽訂施工、監(jiān)理、業(yè)主、產(chǎn)權(quán)單位四方安全協(xié)議。

3.2 變形監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)及觀測

按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 120—2012）》相關(guān)規(guī)定，對既有建（構(gòu)）筑物及基坑本體布設(shè)變形監(jiān)測點(diǎn)并按照監(jiān)測頻率測量變形值，對比規(guī)范限值，及時做出預(yù)警。

（1）開工前對高速公路路肩及坡腳、高壓燃?xì)夤艿啦荚O(shè)變形監(jiān)測點(diǎn)，測點(diǎn)水平間距不大于20m，測點(diǎn)不少于3個，采集原始數(shù)據(jù)。

（2）先行施工鉆孔防護(hù)樁及冠梁，施工完成后在冠梁上布設(shè)變形監(jiān)測點(diǎn)，測點(diǎn)3個，采集原始數(shù)據(jù)。

（3）鋼板樁打設(shè)完成后，在鋼板樁頂面布設(shè)變形監(jiān)測點(diǎn)，間距不大于20m，且基坑各邊的監(jiān)測點(diǎn)不少于3個，采集原始數(shù)據(jù)。

分級開挖作業(yè)時開始對監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測，開挖期間每天一次，并將變形結(jié)果傳至工作群，由技術(shù)負(fù)責(zé)人分析后控制開挖進(jìn)度，并決定是否對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)，開挖完成3d內(nèi)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后3d一次，直至一級承臺澆筑完成。

3.3 鋼板樁插打

普通的做法是沿標(biāo)記灰線插打鋼板樁，施作精度受操作人員影響較大；本項(xiàng)目做法是先行加工第一層圍囹，以第一層圍囹?yàn)閷?dǎo)向架插打鋼板樁，及時因地質(zhì)原因也會導(dǎo)致鋼板樁不順直，但不會出現(xiàn)較大偏差，同時避免了鋼板樁侵入承臺主體現(xiàn)象。

引孔處理后，利用高頻震動打拔樁機(jī)插打鋼板樁，鋼板樁打入深度14.5m，受制于打樁機(jī)動力因素，局部鋼板樁只能打入11～13m，依然不能滿足設(shè)計嵌固深度要求，本項(xiàng)目做法是待鋼板樁合攏后，利用25吊車配合90震動錘對未到位鋼板樁統(tǒng)一做二次打入，這樣利用液壓鉗式打拔樁機(jī)高效率特點(diǎn)和震動錘較大動力特點(diǎn)順利完成鋼板樁插打工序。

3.4 基坑開挖支護(hù)

根據(jù)基坑支護(hù)受力工況檢算書，開挖支護(hù)工序轉(zhuǎn)換過程如下：①圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)土體開挖深度1.9m，安裝第一層內(nèi)支撐；②開挖深度2.5m，安裝第二層內(nèi)支撐；③開挖深度2.0m，安裝第三層內(nèi)支撐；④開挖深度4.0m，澆筑封底混凝土。

基坑開挖前，將基坑四周1m范圍內(nèi)原地面進(jìn)行硬化處理，并做好背向基坑的排水坡度，防止雨水在鋼板樁根部滲透。

鋼板樁接頭均設(shè)置在內(nèi)支撐節(jié)點(diǎn)位置，鋼圍囹加設(shè)時如有與鋼板樁不密貼的地方須用型鋼填塞縫隙，保證鋼板樁所承受土壓力盡量均勻傳遞至圍囹。

3.5 基坑封底

第三層內(nèi)支撐至基底深度5m，本段鋼板樁受力最大，基底土質(zhì)為粉砂巖層，干燥環(huán)境下強(qiáng)度較高，遇水則崩解，如基底軟化將導(dǎo)致鋼板樁嵌固深度不足，對整個基坑支撐體系受力產(chǎn)生不良影響，項(xiàng)目部制定50cm混凝土封底方案，可以將基坑內(nèi)24根直徑1.5m樁頭連為一體，相當(dāng)于在基底位置增加一道支撐保險，而基底位置坑內(nèi)土體被動土壓力最大，由此可見，及時封底工作極為重要。

3.6 承臺澆筑

一級承臺的澆筑將使基坑坍塌風(fēng)險基本消除，項(xiàng)目部集中組織勞動力在最短時間內(nèi)完成一級承臺鋼筋施作，為節(jié)省模板安裝加固時間，鋼板樁支護(hù)邊線較承臺寬度外擴(kuò)20cm，將鋼板樁作為承臺側(cè)模，但為防止承臺混凝土與鋼板樁直接接觸，鋼板樁拔除困難，采用硬塑泡沫板貼至鋼板樁面層進(jìn)行隔離，鋼板樁相鄰環(huán)凹槽空隙采用土袋隨澆筑進(jìn)度逐層填塞。

3.7 鋼板樁拔除

臨既有設(shè)施側(cè)鋼板樁拔除時須對管道和高速公路變形進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，為防止雨水侵入樁位縫隙導(dǎo)致后期周圍土體坍塌，拔除鋼板樁時，同步對樁位縫隙采用水沉細(xì)砂法進(jìn)行填塞處理。

4 結(jié)論

（1）鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)從受力上講沒有問題，設(shè)置鉆孔防護(hù)樁側(cè)鋼板樁變形明顯小于其他部位，說明鋼板樁防護(hù)變形相比于鉆孔防護(hù)樁稍差，但考慮到鉆孔防護(hù)樁支護(hù)結(jié)構(gòu)成本明顯大于鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，如可以接受一定范圍變形值，可選擇鋼板樁支護(hù)方案。

（2）鋼板樁打拔機(jī)械最常用是高頻震動打樁機(jī)，作業(yè)效率較高，成本較低，但動力有限；而震動錘打設(shè)鋼板樁作業(yè)效率較低，機(jī)械動力較高；靜壓植樁機(jī)成本偏高，一般情況下不予采用。