粉砂层深基坑支护施工控制措施

樊小涛

【摘 要】近年来，国家在黄河滩地大兴桥梁建设，对于滩地这种特有地质的基础建设工艺也日趋成熟。由于滩地地质的特殊性，极易坍塌，所以深基坑都需要考虑支护方式，需要通过方案比选与实地考察来确定最优方案，并对此方案制定对应的控制措施以保持方案实行过程中的完整度。文章以新建郑济铁路黄河大桥黄河滩地粉砂层深基坑承台施工为例，探讨确保基坑排水、基坑支护质量的控制措施。

【关键词】深基坑;支护;基坑排水

【中图分类号】TU753 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）02-0086-02

1 工程概况

郑州黄河特大桥处于郑州与新乡毗邻处，处于新建郑济铁路郑州至濮阳段，主要位于黄河冲积平原区，地形平坦，地势开阔，跨越黄河主河槽，所经之地大都为耕地，村落地方有少许林地。

1.1 地質与设计情况

该标段黄河特大桥地质从上到下大致如下：人工堆积层（Q4ml）（杂填土或素填土）;全新统冲积层（Q4al）粉土、粉细砂、中砂、粉质黏土;上更新统冲积层（Q3al）粉土、粉细砂、中砂、粉质黏土。郑州黄河特大桥滩地承台尺寸，长45.6 m，宽19.1 m，高5 m，原始地面标高89.2 m，基坑开挖深度约8 m。

1.2 项目特点

根据地勘资料，本桥址的地表土主要为种植土，地下水位受季节影响较大，砂层及粉砂层地质自稳性较差，放坡开挖受水位影响大，又临近黄河边，易产生过大、不均匀的沉降，从而会导致基坑边缘垮塌风险。

2 基坑防护方案

2.1 方案比选

方案一：采用锁口钢管桩加内支撑支护方案，方案平面、立面布置图。

方案二：采用放坡开挖+无内支撑钢板桩支护方式，方案图。

方案三：承台基坑开挖采用放坡+钢板桩支护方式，具体为在线路左右侧地面空间受限部位，采用顶部2 m放坡开挖，下部插打无内支撑钢板桩防护;大小里程空间不受限位置，采用分两级放坡开挖方式，并根据地下水情况采取一级井点降水或二级井点降水方案，方案图。

根据项目特点和实际情况，并通过验算，经多方讨论，最终确定基坑防护选择方案一：锁口钢管桩加内支撑支护。

2.2 基坑降水措施

由于承台开挖高度在地下水以上，加以锁口钢管桩围护，所以开挖过程中并未出现透水现象，只有坑底有微量渗水，采用明排降水。

3 基坑防护质量控制措施

根据项目特点，为了实现工程质量目标，结合选定的基坑防护方案及基坑降水措施，制定了下列质量控制措施。

3.1 锁口钢管桩加工与运输

锁口钢管桩围堰采用A820×12 mm型锁口钢管桩，长15 m，材质为Q235bz，支撑圈梁采用型钢结构，内支撑采用钢管，为满足模板的安装，锁口钢管桩围堰内轮廓尺寸比承台尺寸各边宽1.5 m左右。锁口钢管桩在钢结构车间分节加工，焊接按照设计要求及《建筑钢结构焊接技术规程》《钢结构工程施工质量验收规范》中的相关规定进行焊接。焊接前设置胎架等措施以保证钢管桩平直度符合要求，并在焊接过程中采取措施以减少焊接变形。

锁口钢管桩及围堰壁板在钢结构加工，根据设计的钢管长度将钢管桩及型钢锁口焊接拼长成型，最后在各节接头位置用扒板均匀地将钢管桩接头焊接加强。为了减少吊装过程成型钢管桩的变形，采用两点法进行吊装，钢管桩拼接质量要求如下：？譹？訛倾斜度不超过1%。？譺？訛节与节之间不允许出现错台。？譻？訛其平整度允许误差为5 mm。

钢管桩加工成型后，先进行整理。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。检查包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、平整度和锁口形状及锁口通过性检查等内容。检查中发现锁口扭曲，应及时进行矫正。钢管桩加工场地配备20 t桁吊进行钢管和阴阳锁口管吊装及拼装工作，钢管桩主要采用板车运送。钢管桩运输过程中，装卸时必须小心轻放，不得从车上直接卸落地面，宜采用汽车吊吊装方式进行。

3.2 锁口钢管桩插打

钢管桩采用100 t履带吊携带DZ135型打桩锤进行插打，并利用第一层圈梁作为导向，以利于钢管桩垂直度控制。锁口钢管桩吊装时应注意区分锁口钢管桩顶底口。履带吊吊钩将钢管桩采用两点起吊吊立，然后将钢管桩紧靠定位架套入前一根的锁口内，通过调整桩架的垂直度来调整钢管桩垂直度。钢管桩平面位置及垂直度调整完成后，开始压锤，依靠钢管桩及打桩锤的重量将其压入土层，复测桩位和倾斜度，偏差满足要求后，开始锤击。以钢管桩的最终桩尖标高控制入土深度，若钢管桩无法施打至设计标高，应及时汇报、分析原因，采取相应措施，直至钢管桩的入土深度满足设计要求。

钢管桩施工控制质量要求：①钢管桩施打时注意桩尖标高控制，且控制在±100 mm以内，进尺缓慢或施沉困难时，分析原因，采取措施调整。②桩顶损坏局部压曲应对该部割除并接长至设计标高。③平面偏位d/4，倾斜度≤1%。④打桩质量以桩身入土控制。

3.3 锁口钢管桩围堰合龙

钢管桩围堰合龙时，根据现场实际量测数据，最后一根或两根采用异型钢管桩。

3.4 圈梁及内支撑施工

圈梁及内支撑加工完成后组织项目部质检部门进行检查验收，待验收合格后才能出场安装。

钢管桩围堰闭合后，当开挖深度到达圈梁及内支撑安装位置后，即用吊机安装该处的圈梁和内支撑，形成内支撑系统，然后继续开挖基坑，直到设计标高。钢管桩圈梁之间的空隙逐个用提前加工的钢板塞紧，保证将钢板桩受力传递至内支撑系统。

4 经验与心得

黄河滩涂地多为粉砂地质，且形成的原因较多，地层松散易坍塌，因此给深基坑开挖带来了很大的施工难度，本项目通过多项方案比选，多方研究讨论，结合实际数据确定了基坑防护方案及基坑排水方案，从而有效控制了承台施工风险，可供类似工程的建设提供参考。

参 考 文 献

[1]任志福.建筑技术[M].中国学术期刊电子杂志社有限公司，2007.

[2]欧领特.钢板桩工程手册[M].北京：人民交通出版社，2011.

[3]张艳霞.钢结构[M].北京：清华大学出版社，2014.

[4]周水兴.何兆益，邹毅松，等，路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001.

[责任编辑：钟声贤]