張永清

上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司 上海 200000

隨著城市化不斷發(fā)展，必然帶動(dòng)城市運(yùn)營(yíng)不斷升級(jí)，城市水系統(tǒng)綜合優(yōu)化有著非常重要的意義，城市雨水泵站對(duì)于調(diào)節(jié)城市各個(gè)區(qū)域的排水起著非常積極重要的作用，雨水的進(jìn)水出水管埋置深度較深、管徑也較大，一般設(shè)備層及水池會(huì)設(shè)置于地下層，這樣也減少地面的占地，有利于節(jié)約土地資源，這樣在地下結(jié)構(gòu)會(huì)形成一個(gè)深基坑工程，本文簡(jiǎn)要介紹深基坑支護(hù)工藝，在雨水泵站工程中的應(yīng)用。

1 工程概況

1.1 閔行區(qū)疏影路概況

疏影路雨水泵站位于疏影路北側(cè)，嘉閔高架西側(cè)，周邊環(huán)境條件簡(jiǎn)單?；泳嚯x嘉閔高架橋面 24.7m，距離橋墩為27.0m。基坑面積 173.6㎡，開挖深度9.7m，圍護(hù)形式為排樁+止水帷幕+內(nèi)支撐，明挖順作輔以管井降水，基坑安全等級(jí)為二級(jí)，環(huán)境保護(hù)等級(jí)為二級(jí)。

圖1 圍護(hù)平面布置圖

1.2 深基坑的特點(diǎn)

在上海軟土地基區(qū)域且施工場(chǎng)地比較狹窄的場(chǎng)地環(huán)境下，深基坑工程放坡開挖很難實(shí)現(xiàn)且不經(jīng)濟(jì)，根據(jù)工程地勘資料和設(shè)計(jì)文件的要求，通常采用支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式，即先撐后挖的施工工藝，同時(shí)應(yīng)結(jié)合工程水文資料，進(jìn)行降排水措施。深基坑支護(hù)形式需要結(jié)合項(xiàng)目的地質(zhì)、土層分布、地下水的深度、施工場(chǎng)地、周邊環(huán)境，基坑深度、合同工期等綜合情況分析，進(jìn)行方案優(yōu)選確定來合理的選型，一般的形式為地下連續(xù)墻、排樁、水泥土墻、土釘墻等，也可以是各種形式的組合，本工程基坑開挖深度9.7m，根據(jù)工程特點(diǎn)、深基設(shè)計(jì)圖紙及勘察報(bào)告綜合分析基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ800@1000 鉆孔灌注樁、基坑深度范圍豎向設(shè)置2道支撐、鉆孔灌注樁外側(cè)采用Φ850@600三軸水泥攪拌樁止水帷幕，在確保成樁質(zhì)量及止水效果的同時(shí)，減少因止水樁施工對(duì)周邊環(huán)境造成的擾動(dòng)和影響[1]。

2 基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)施工流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→三軸攪拌樁施工→鉆孔灌注樁施工→高壓旋噴樁填縫→坑內(nèi)加固→管井降水→首道冠梁及混凝土支撐施工→分層開挖→第二道圍檁及混凝土支撐施工→繼續(xù)開挖至坑底。

2.2 施工準(zhǔn)備

深刻理解和學(xué)習(xí)施工圖紙，并完成施工圖交底及會(huì)審。做好施工詳圖及施工翻樣圖的準(zhǔn)備工作。做好詳細(xì)的工程策劃，編制深基坑施工專項(xiàng)方案，并組織專家評(píng)審，通過后方可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。確?，F(xiàn)場(chǎng)施工范圍內(nèi)的各類管線保護(hù)或者已遷改完成，并做好各項(xiàng)人、材、機(jī)的準(zhǔn)備工作。

2.3 測(cè)量放樣

在施工放樣前應(yīng)編制施工測(cè)量方案，測(cè)設(shè)施工平面控制網(wǎng)，確定測(cè)設(shè)導(dǎo)線線路及測(cè)量等級(jí)及控制精度，控制點(diǎn)及高程交樁后應(yīng)立即組織平面及高程的控制點(diǎn)的復(fù)核工作。

2.4 三軸水泥攪拌樁施工技術(shù)要點(diǎn)

止水帷幕采用Φ850@600 三軸攪拌樁（樁長(zhǎng) 15m），采用普通硅酸鹽水泥，水泥摻量≥20%，水灰比 1.2～1.5。本工程采用1臺(tái)JB-160A三軸樁機(jī)進(jìn)行施工。

施工流程：測(cè)量放樣→開挖溝槽→設(shè)置定位裝置→樁機(jī)就位→漿液制備→鉆頭下沉到樁底標(biāo)高→鉆頭噴漿→提升至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高（二噴二攪）→移動(dòng)樁機(jī)進(jìn)行下一組。

應(yīng)先進(jìn)行試樁，據(jù)試樁指標(biāo)及時(shí)合理調(diào)整參數(shù)、施工工藝。三軸攪拌樁施工步驟如圖2，跳槽式雙孔全套復(fù)攪式連接，其中陰影部分為重復(fù)套鉆，保證樁與樁之間充分搭接，以保證止水隔水的效果。

圖2 施工步驟

圖3 灌注樁-圍檁連接節(jié)點(diǎn)圖

圖4 支撐與圍檁連接節(jié)點(diǎn)圖

三軸水泥土攪拌樁應(yīng)根據(jù)批拌樁的樁徑、深度及土質(zhì)情況合理選擇設(shè)備進(jìn)行施工，攪拌樁應(yīng)采用套接一孔法成樁,二噴二攪的施工工藝并適當(dāng)加入膨潤(rùn)土，確保止水效果，每立方加固土體中加入10kg的膨潤(rùn)土。

三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應(yīng)注入水泥漿液，并且嚴(yán)格控制下沉和提升的速率。根據(jù)有關(guān)技術(shù)資料規(guī)定，下沉速度 0.5～1m/min，提升速度 1～2m/min，在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿。三軸攪拌樁施工過程中，被置換出來土體需在現(xiàn)場(chǎng)先存放晾置，然后進(jìn)行外運(yùn)處理[2]。

2.5 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)土層分布，本工程基深坑范圍內(nèi)為粘土和淤泥質(zhì)粉土，支護(hù)樁采用Φ800mm 和Φ1000mm 的鉆孔灌注樁，水下澆筑混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30（配制等級(jí)提高一級(jí)），鉆孔灌注樁施工選用正循環(huán)泥漿護(hù)壁成孔施工工藝，即采用GPS-15 型鉆機(jī)，鋼導(dǎo)管澆筑水下砼[3]。深基坑支護(hù)樁布置采取跳打，剛完成混凝土澆筑的樁與鄰樁成孔安全距離不應(yīng)小于4倍樁徑。

施工流程：施工準(zhǔn)備→樁位放樣→護(hù)筒埋設(shè)→樁機(jī)就位→泥漿制備及鉆孔→清孔換漿→終孔驗(yàn)收→下鋼筋籠及導(dǎo)管→二次清孔→水下混凝土澆筑→成樁。

應(yīng)進(jìn)行工藝性試成孔，數(shù)量不少于2根，鉆機(jī)就位必須正確平穩(wěn)，開鉆前鉆進(jìn)泥漿質(zhì)量必須達(dá)到規(guī)定的要求，終孔提鉆前孔內(nèi)泥漿應(yīng)沖勻，孔口無泥塊返出，經(jīng)常清除泥漿池內(nèi)的沉碴，保持泥漿池暢通，保證泥漿質(zhì)量。

鋼筋籠應(yīng)緩慢下入，下籠時(shí)如孔內(nèi)受阻，嚴(yán)禁強(qiáng)行下入，應(yīng)正確計(jì)算吊籠筋長(zhǎng)度，鋼筋籠正確就位，使鋼筋籠穩(wěn)固地處在鉆孔中心。

導(dǎo)管安裝及二次清孔：導(dǎo)管應(yīng)按孔深配置相應(yīng)的管節(jié)及長(zhǎng)度并應(yīng)進(jìn)行試拼裝及相關(guān)試驗(yàn)，導(dǎo)管底口應(yīng)離孔底 0.5m左右。二次清孔時(shí)應(yīng)測(cè)定泥漿性能指標(biāo)，清孔完畢測(cè)定孔底沉淤，沉淤應(yīng)≤10cm。

水下砼施工：本工程采用商品砼，砼到現(xiàn)場(chǎng)后由質(zhì)量人員進(jìn)行驗(yàn)收并及時(shí)測(cè)定砼坍落度和制作砼試塊。灌注砼必須在成孔后 24 小時(shí)內(nèi)及二次清孔后 30 分鐘內(nèi)進(jìn)行在灌注過程中導(dǎo)管底口必須始終埋入砼中，其埋入深度以 2～6m 為宜。拔導(dǎo)管前、后必須進(jìn)行導(dǎo)管內(nèi)、外砼頂面測(cè)量，嚴(yán)禁大幅度提插導(dǎo)管，導(dǎo)管提拔應(yīng)緩慢，拆卸應(yīng)迅速，以保證灌樁質(zhì)量應(yīng)控制最后一次混凝土的灌注量。鉆孔灌注樁施工時(shí)的充盈系數(shù)1～ 1.3，混凝土頂面應(yīng)灌到高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上不小于 0.5～1.0m，方能結(jié)束單樁灌注，以保證樁頭部分的密實(shí)度。施工后，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行樁的樁身完整性檢測(cè)，采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)。

2.6 高壓旋噴樁施工技術(shù)要點(diǎn)

本工程圍護(hù)樁間填縫及坑底加固采用Φ800高壓旋噴樁，采用二重管方式42.5 普通硅酸鹽水泥，主要技術(shù)控制參數(shù)：水泥摻量≥25%，水灰比為1.0，漿液流量≤70L/min ，漿液噴射鉆桿提升速度：15～20cm/min 旋轉(zhuǎn)速度：10～15r/min。

施工流程：樁位放樣→引孔鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→清孔→移鉆→插入高噴鉆→高噴作業(yè)→回灌→鉆機(jī)移位；

施工前用全站儀進(jìn)行測(cè)點(diǎn)放樣，鉆機(jī)引孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，噴射注漿管插入預(yù)定深度，接通泥漿泵由下向上進(jìn)行旋噴，同時(shí)將泥漿清理排出[4]。鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，在樁底部1.0m范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加鉆桿噴漿旋噴時(shí)間。在旋噴樁施工結(jié)束28天后進(jìn)行檢測(cè)，采用軟土取芯抽檢，加固強(qiáng)度qu≥1.2MPa,檢測(cè)結(jié)果要符合設(shè)計(jì)要求。

3 深基坑土方開挖及支撐施工技術(shù)要點(diǎn)

本工程基坑面積不大，采用土方車輛+抓斗挖機(jī)取土+裝車直接運(yùn)出的方法進(jìn)行土方施工?；娱_挖前，鑿除圍護(hù)頂及兩側(cè)既有結(jié)構(gòu)的劣質(zhì)混凝土，制作冠梁、腰梁、鋼筋混凝土內(nèi)支撐體系[5]。基坑進(jìn)行預(yù)降水，水位降至開挖面以下0.5m處方可進(jìn)行開挖作業(yè)。

3.1 混凝土水平支撐施工

工藝流程：定位放線→挖槽至混凝土圍檁下口→夯實(shí)找平→做墊層→綁扎鋼筋→支側(cè)?！鷿仓炷痢鹉＜梆B(yǎng)護(hù)。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)計(jì)算出圍檁交點(diǎn)處坐標(biāo)，采用挖機(jī)開挖溝槽，待圍檁處的土體開挖結(jié)束后，澆筑墊層，墊層采用100mm厚C20 素砼，寬度以大于圍檁或支撐寬度200mm為準(zhǔn)。圍檁及支撐的鋼筋嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求的規(guī)格型號(hào)、間距等進(jìn)行加工及安裝，縱向主筋采用機(jī)械連接。第二道砼圍檁施工時(shí)，灌注樁內(nèi)側(cè)鋼筋進(jìn)行剝皮，漏出主筋，鋼筋砼圍檁 通過吊筋與灌注樁主筋相連，吊筋采用 2Φ22（每?jī)蓸兑唤M）進(jìn)行配置[6]。

3.2 土方開挖

基本原則：“分層、分塊、對(duì)稱開挖與支撐”。本工程基坑面積較小，按分層對(duì)稱的原則進(jìn)行，泵站基坑豎向分 2層開挖，第一層土方開挖從首道支撐底至第二道鋼筋混凝土支撐底部,第二層土方開挖從第二道鋼筋混凝土支撐底部至坑底。

4 深基坑降水施工技術(shù)

地下水對(duì)深基坑施工有著非常大的影響，深基坑降水，是保證施工安全的重要措施之一。本工程基坑開挖深度為9.7m，經(jīng)驗(yàn)算基坑開挖過程中無需降⑦層承壓水頭，采用鉆孔灌注樁+止水帷幕隔斷了場(chǎng)地內(nèi)外水的聯(lián)系，基坑開挖深度范圍內(nèi)機(jī)基坑底部以下主要為潛水含水層，主要以疏干基坑內(nèi)的潛水[7]。根據(jù)設(shè)計(jì)文件及計(jì)算，在坑內(nèi)靠近中間區(qū)域設(shè)置一口疏干降水井兼觀測(cè)井。 降水井采用多級(jí)濾管，加真空措施，管井采用Φ273mm鋼管（濾水管），壁厚不小于4mm，成孔直徑不小于Φ650mm；采用中粗砂作為過濾填料，止水段采用優(yōu)質(zhì)粘土封[8]。降水井保持連續(xù)抽水。如遇降水指標(biāo)異常時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

坑外截水：于基坑四周布置排水溝，水溝至少寬300mm，深200mm，同時(shí)排水溝必須有一定坡度，確保場(chǎng)地水能夠順利進(jìn)入下水道；

坑內(nèi)排水：地下水通過水泵抽吸至井口，由鋼泵管將地下水匯集至鄰近的集水箱，再將水排至基坑外側(cè)的排水溝或者排水總管。

5 結(jié)語

本文結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際案例，對(duì)深基坑的常用形式及相應(yīng)支護(hù)體系進(jìn)行介紹，著重分析和闡述了深基坑支護(hù)體系技術(shù)特點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了各種工法的工藝流程流程及注意事項(xiàng)，本工程在市政泵站項(xiàng)目里具有一定的代表性，理論基礎(chǔ)比較成熟，工程應(yīng)用較廣泛，有著一定的借鑒意義。