龙华河调蓄池深基坑开挖及支护技术

陈贤珠

（深圳市深水水务咨询有限公司，广东 深圳 518000）

0 引言

中国目前经济发展水平日益增高，经济的发展也促进了人民生活质量的提高，人们生活质量的提高对住房的需要也就更多了。现在的建筑物不仅越来越多，随着人口的增长，建筑物也是越来越高。建筑物的基坑支护若有不慎，就会对人们的生命财产安全产生威胁。

1 工程概况

深圳市观澜河干流污染治理工程龙华河调蓄池工程（2号），位于深圳市宝安区龙华街道龙华河右岸，是观澜河干流污染治理工程的一部分。工程主体建筑占地面积约1.42 万m2，调蓄池设置为两层。其中池底高程为42.40m，第一层建筑面积1.33 万m2，地面高程48.00 ～48.50m并与西面现状地形基本平齐；第二层建筑面积0.56 万m2，地面高程51.60 ～52.00m，与东、南、北面现状平齐；调蓄池四周边墙厚度0.80 ～1.00m，柱0.90m×0.90m，顶板厚0.25m，采用平板式筏型基础，底板厚1.00m。调蓄池地面设计为开放式广场。

2 支护方案设计

2.1 基坑支护工程概况

此工程基坑底标高为-15.60m（深圳城建高程-7.50m），基坑顶面标高为-0.60m（深圳城建高程+7.50m），开挖深度为15.00m，局部16.20m，±0.00 相当于广州至深圳城建高程+8.10m。基坑周长416.00m，面积10226.00m2。基坑安全等级为一级，设计使用年限1年。基坑开挖土方量超过13.40 万m3，开挖石方量约为2.40 万m3。

2.2 基坑支护形式

此基坑支护设计采用地下连续墙+内支撑（两道）支护形式。

地下连续墙厚度1000.00mm，连续墙入基坑底5.00m，地下连续墙身混凝土强度等级为C30，抗渗等级P8，导墙厚度150.00 ～200.00mm，导墙混凝土强度等级为C20；立柱下钻孔灌注桩直径1000.00mm，桩身混凝土强度等级为C30，桩入基坑底有效桩长＞4.00m且入中风化岩≥2.00m，基坑底以上为空桩，单桩承载力特征值2500.00 kN；冠梁截面尺寸为1200mm×1000mm，腰梁截面尺寸为1000mm×1000mm，内撑梁截面尺寸有600mm×1000mm、800mm×800mm、600mm×1000mm等各种形状，以上构件与角撑板混凝土强度等级均为C40，换撑板混凝土强度等级为C25；钢立柱采用Q345B角钢L125×14与缀板-14×250×480焊接组合而成。

3 深基坑开挖及支护施工技术

3.1 地下连续墙施工工艺流程

地下连续墙施工工艺流程如图1。

图1 施工工艺流程图

3.2 地下连续墙成槽

导墙是挖槽前的临时结构，但对挖槽起着重要作用，也是为测量设立的一个基准。

3.2.1 测量放线

根据业主提供的信息与提出的要求，在施工现场需要设立测量导线网与水准点。在施工开始之后，也要保证对测量导线网与水准点进行保护，如果出现问题，需要重新检测与设立，根据测量点找到连续墙的中轴线，经过多次确认没有差错之后，就可以开始施工了。

3.2.2 导墙修筑

基坑导墙的高度为1.50m。导墙采用明挖方法施工，立模浇筑。

导墙施工分段进行，每段长约30.00 ～50.00m。每个槽段内的导墙上至少设有一个溢浆孔。现浇的钢筋混凝土导墙拆模后，立即在两片导墙间加设木枋支撑，支撑水平间距为2.00m，上下各一道。当导墙的混凝土强度到达应有强度的四分之三时，就可以开始进行下一步骤。

3.3 成槽施工

采用铣槽机为主、液压抓斗机辅助配合成槽施工。地下连续墙中间槽段宽度5.00 ～7.00m，施工时可根据机具情况调整分幅，施工单位最终确定的分幅须经设计单位确认后方可施工。地下连续墙槽孔施工时注意对邻近建筑物的保护和监测，与建筑物距离不超过5.00m的槽段优先采用3.00 ～4.00m短墙。

3.4 地下连续墙钢筋混凝土施工

钢筋网在现场加工场平卧组装，利用焊接固定四边的交叉点和整体骨架。需要采用50.00%梅花形交叉点焊处理。利用3.00mm厚的钢板制作20.00 cm×40.00 cm的钢筋保护层定位块，让主筋的保护层具备合格的厚度。沿深度方位设置间距5.00m的定位块，可以每层2.00 ～4.00 块。将钢筋桁架进行加固，才能保证施工时钢筋网不会发生意外。

3.5 灌注地下连续墙水下混凝土

此次地下连续墙采用的混凝土要求有着优秀的和易性和流动性。所以选用了C30P8水下混凝土。在灌入水下混凝土之前，需要保证有着不仅能够灌满的水下混凝土，而且还需要一定的预留量。地下连续墙混凝土灌注示意见图2。

图2 地下连续墙混凝土灌注示意图

混凝土灌注的方法是导管法。如果在同一个槽段里需要同时使用两个导管进行混凝土的灌入工作时，需要两个导管之间的距离不能太大。还需要保证两个导管灌入混凝土的速度不能相差太大，尽量不要在表面出现高度差。

3.6 地下连续墙分段接头

地下连续墙中间槽段宽度5.00 ～7.00m，接头采用工字钢接头。施工时可根据机具情况调整分幅，连续墙接头位置距离支撑点位置≥2.00m。

3.7 钻孔灌注桩、钢柱施工

3.7.1 桩位放线

将施工场地规整平整后放线确定桩位，在确认好的桩位中心内需打入一根钢筋并使用混凝土固定。确认好桩位后检查人员必须要对轴线和桩位进行二次检查，检查后确认桩位无差错才能进行施工。

3.7.2 护筒埋设

护筒通常采用厚度为5.00 ～10.00mm的钢板进行加工，高度为1.00 ～1.50m，为防止碰撞，护筒内径要比钻头直径宽10.00 cm左右。护筒顶部应开设1.00 ～2.00 个溢浆口，高出地面0.15 ～0.30m，并挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。

3.7.3 钻孔和泥浆灌注

将机架挺杆调直，校准桩位，启动机械钻进、返土，根据地下水情和土质确定钻进深度，停钻后将事先调好的泥浆注入钻孔内，继续钻进。钻孔时要确保合理的泥浆水位，避免机械振动引发的坍塌。

3.7.4 吊放钢筋笼

钢筋净距须大于混凝土粗骨料粒径3倍以上；加劲箍宜在主筋外面，主筋应保持笔直；主筋焊点应交错排布；在一个区段内不能超过钢筋总量50.00%的钢筋接头；钢筋笼外径与钻孔直径的差距大约为14.00 cm；钢筋笼内径要大于导管接头处的外径至少10.00 cm；确保70.00 cm厚的钢筋笼的主筋净保护层，其偏差的允许值为±22.00mm。

3.7.5 水下混凝土浇筑

钢筋笼固定好后,开始验收隐蔽工程,检查达标后将混凝土导管插入，进行水下混凝土浇筑，不能超4h的间隔时间，以防泥浆沉淀和塌孔。

3.7.6 钢构立柱施工

钢筋混凝土内支撑立柱采用钢构柱，由Q345B角钢L125×14与缀板-14×250×480焊接组装而成。钢构立柱及其桩基础应和地下连续墙同时施工，必须在内支撑施工前完成。

在施工前，先计算好立柱高度，按图进行现场制作，待立柱桩施工时，将立柱与下部钢筋笼焊接牢固，然后整体吊入钻孔中，控制立柱标高、垂直度。

挖土施工前对钢构立柱位置进行放样确认，在地面插小红旗标注，防止机械设备对钢构立柱的碰撞。

3.8 土方开挖工程

3.8.1 土方开挖区段划分及顺序

此基坑支护采用地下连续墙+内支撑（两道）支护形式。土方开挖采取流水循环作业，分段分层进行开挖，每段长度为20.00m，每层开挖深度约1.50m。

3.8.2 土方大开挖施工

为确保土方开挖运输正常进行，以基坑北侧为车辆进出坡道。在坡道距离合理的情况下保障施工车辆安全行驶，坡道坡度应为1：5，并要在坡道上铺设至少20.00 cm厚的碎石来使坡道更加牢固。

采用退挖传递挖土的施工方法，采用三台挖土机，分别进行地面、坑下、中间高度的作业。一台挖掘机在坑内挖出多余的土，利用汽车运走。彻底清运完坑内的余土后，将坑内的挖掘机吊出基坑。

该基坑土方开挖量大，为在保障施工质量的同时尽可能缩短工期，在进行土方开挖工作时，必须根据工程需求与施工地形选择合适的机械设备与施工位置，采用多机组多作业点的形式进行施工，以保证基坑开挖顺利完成。

4 结语

综上所述，此工程根据龙华河调蓄池的实际情况，采取了多种不同的支护与开挖技术，科学合理地设计了工程的施工方案，保证了施工顺利地进行。根据周围环境条件与国家的相关规定，此基坑各侧的支护设计安全等级均为一级。