浅海相淤泥坑中坑施工技术

陈 杨 齐从月 王火华 周红卫 袁利军 邹宏增

中建三局第三建设工程有限责任公司

1 引言

南沙建滔广场项位于广州市南沙区凤凰大道以东，供电局西侧，距离广州地铁4号线（已运营最近局里为）为双塔楼连体结构，地下3层，北塔地上34层、南塔地上25层。本工程基坑面积约1.26 万平方米，周长约445m，本工程基坑支护类型为刚性大直径（搅拌）旋喷桩+混凝土加劲桩+二道混凝土内支撑+两道钢筋混凝土内支撑的方式。第一道内支撑均位于绝对标高5.0m处，第二道内支撑位于绝对标高0.1m处，两道支撑竖向通过钢构柱连接。

图1 基坑支护平面

2 工程概况

原场地为鱼塘，地势较低，下雨情况下雨水淤积；蕉门河水系位于场地北侧约30m，地下水位高，基坑侧压力大，夏季降雨量大，场地现状为干枯的池塘，淤泥较厚，未发现滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害。但存在由于工程活动可能诱发的次生地质灾害主要有地面沉降的可能。场地内存在最大厚度达8m 的多层软土层，地下水丰富、水位浅，若施工中大量抽排地下水(大幅降水)，则易造成周边环境水土流失，诱发周边地区地面沉降。且区域内存在淤泥层，在自重作用下，将产生固结沉降。

3 坑中坑支护类型

（1）本工程北塔坑中坑开挖深度5.5m。采用双管旋喷桩和微型钢管桩+一道钢筋混凝土内支撑的形式进行围护的方式。旋喷桩成型的桩径为600mm，成孔直径为150mm，旋喷桩桩长12m，微型钢管桩桩长11m。

图2 北塔坑中坑支护形式平面图 图3 北塔坑中坑支护形式立面图

（2）本工程南塔坑中坑开挖深度4.7m。采用拉森Ⅳ型钢板桩+一道钢管内支撑的形式进行围护。对撑及角撑采用Ф 219×12钢管，钢围檩采用HW250×250×10×15。钢板桩长12m。

图4 南塔坑中坑支护形式平面图

图5 南塔坑中坑支护形式立面图

4 坑中坑施工要点

4.1 钢板桩施工要点

（1）北塔坑中坑施工顺序为：进行钢板桩施工→开挖土方至钢围檩底以下0.5m，进行钢围檩及内支撑施工→土方分层开挖。（2）钢板桩施打顺序控制:打钢板桩宜分区段和阶段式进行，不宜只单块打入，打桩顺序应从一边往另一边，每次施工段视现场具体情况确定，即钢板桩采用挖机打拔，挖机提起震桩锤，利用震桩锤打拔。（3）钢板桩垂直度控制：打桩时应做到横平竖直，因第一、二根板桩对后续板桩具有垂直向的导向作用，在插打过程中小心慢打，每沉桩1m后需暂停振动，对桩身姿态进行校正调整，确保板桩位置、方向、垂直度精确。转角和封闭合拢处按设计图纸进行施工。（4）如出现部分钢板桩长度不足，可采用焊接接长，一般用鱼尾板焊接法。接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开1m以上，且宜间隔放置打桩。

图6 钢板桩桩机施工路线图

4.2 型钢围檩及内撑安装施工要点

（1）拉森钢板桩施工完成后，清理板桩，开挖土方至钢围檩底一下0.5m处，焊接围檩牛腿并架设型钢围檩，并测定出该道支撑两端与钢牛腿的接触点，以保证支撑与围檩垂直，位置适当，量出两个相应接触点间的支撑长度来校核地面上已拼装好的支撑。（2）先用汽车吊起整根支撑，两头分别搁在围檩上焊接的围檩牛腿上，起吊时支撑的两端系根棕绳作拉索，用以校正支撑两个端头的位置，焊接牢固。（3）所有节点构造均需按要求采用焊接连接。

4.3 钢板桩支护拆除施工要点

（1）拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间。避免由于拔桩的振动影响以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，给已施工的地下结构带来一定的危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。（2）土方回填后，先用氧气焊配合汽车吊将内撑和围檩有序拆除掉；而后进行钢板桩拔除工作。（3）拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。（4）振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的黏附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100mm～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。尽量让土孔填实一部分。在地下室四周回填砂时，应高出钢桩50cm，拔桩时靠桩的振动力，渗漏到所拔桩位置，使之达到密实状态。（5）对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。（6）拔桩时派技术人员现场观察周边环境变化情况，如发现异常情况立即停止作业，并上报有关部门进行处理后，才能进行拔桩作业。（7）钢桩拔除后，空隙采用中粗砂充填密实。

4.4 微型钢管桩施工要点

（1）本工程微型钢管桩注浆体采用普通硅酸盐（42.5）纯水泥浆，水灰比为0.5～0.55。（2）待双管灌注桩施工完成并达到一定强度后才能进行成孔，采用地质钻机进行成孔，成孔直径为300mm，钢管采用单边加强板焊接，最大程度保证同心度，确保插入钢管时不发生脱焊、开口，减小插入难度，保证钢管的作用。（3）成孔后注入纯水泥浆至孔口返浆，水灰比为0.5～0.55；注浆后立刻插入Φ180×8.0钢管，然后进行补浆。

5 坑中坑降排水

坑中坑顶部设置一圈排水沟，将此处排水沟与大基坑排水沟相连，将水引至大基坑底部四周排水沟；在坑中坑底部各设置2 个1m×1m×1m 的集水井，并配置一台移动式抽水泵，将集水井内水抽排至坑中坑顶部一圈的排水沟内，再排至大基坑底部四周的排水沟；施工现场排水根据原有组织排水系统，最终汇集到沉淀池。最后在沉淀池设置抽水泵，将水排进城市排水管网。

图7 移动式抽水泵

6 坑中坑监测

（1）水平位移观测。分别在基线点四个角上设站，用J2型经纬仪观测四边网的水平角度(四边形内角)，并与城市的大地控制网三角点联测水平夹角，检查基线点是否发生位移。

（2）沉降观测。首先自远离基坑的现场水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测，最后测至另一水准控制点复合，观测仪器采用S3型精密水准仪。

7 施工经验总结及结语

在整个坑中坑施工的过程中，对于关键部位细化图纸以确保达到更好地施工效果，该项工程的施工经验和施工技术可在今后的相关工程总给予借鉴。

（1）电梯井基坑须严格控制位移（10mm 以内），以免影响周边的立柱从而影响大基坑的安全。（2）应保证旋喷桩的施工质量和搭接质量，以免出现漏水涌砂现象。（3）由于电梯井基坑位于对撑下，电梯井基坑施工时应注意避免碰撞立柱和支撑，以免影响对撑的稳定性从而影响大基坑的安全。（4）电梯井基础施工完成后，须四周回填至电梯井坑顶内部剪力墙间用钢管对顶后才能进行混凝土支撑的拆除，以免产生较大的位移从而影响大基坑的安全。（5）电梯井开挖过程中若出现位移较大情况应立即停止开挖，并回填做加强处理。

通过本项目的实际运用，表明在高降水、高水位的淤泥地区，采用钢板桩及旋喷桩支护进行深基坑的坑中坑的施工，能较好的保证坑中坑成型质量并降低安全隐患，且施工过程较为简单，成本相对较低，值得推广使用。