支撑受限区钢管桩施工技术探讨

冯栋栋

(深圳市工勘岩土集团有限公司，广东 深圳 518063)

1 工程概况

(1)本项目位于广东省珠海市横琴岛西北部的高新技术产业区内，西靠琴海西路，其余三边为空地，基地交通便利，视野开阔。主要拟建建(构)筑物为3层的高级会所、12-18层的会所，15层的酒店、9层医学养生中心及服务楼。

(2)基坑周长约660m，基坑总面积约30 000m2。基坑开挖深度9.50m，桩基采用锤击预应力管桩(已施工)。

(3)场地周围已设计基坑支护，基坑支护整体采用“Φ1000@1500灌注桩+两道钢筋混凝土内支撑”支护方案，止水帷幕及桩间挡土结构采用Φ800@550大直径搅拌桩。

(4)由于基坑开挖至基底后，坑底共有9个电梯井坑中坑，坑中坑支护深度从大基坑底标高起算开挖深度为2.80m，因坑中坑侧壁土质主要为淤泥质土，为保证坑中坑支护结构稳定，避免对已施工管桩产生侧向土压力造成管桩倾斜及已施工的支护结构安全性，坑中坑支护方案采用“搅拌桩挡墙(内加钢管桩)+钢管内支撑”支护型式，工期要求为1个月。

(5)根据建筑、结构设计方案，有4个电梯井位于已施工内支撑区域，第二道内支撑底标高为-2.8m，钢管桩设计顶标高为-6.5m，净空为3.7m，钢管桩设计长度为8.0m，故在支撑区域内支撑梁正下方钢管桩如何施工是本工程的难点。

2 场地工程地质与水文地质条件

(1)地质条件

场地基坑范围内根据地质报告揭示的地层自上而下分别为为：冲填土①、淤泥②1、粉砂②2、淤泥质土②3、中砂②4、粉质黏土②5、粗砂②6、全风化花岗岩③1、强风化花岗岩③2、中风化花岗岩③3。基坑开挖范围内地层物理力学指标见表1。

表1 基坑开挖范围内地层物理力学指标表

(2)水文地质条件

场地地下水稳定水位埋深0.8-1.8m，平均1.2m。场地地下水主要赋存于粉砂层(②2)、中砂层(②4)、粗砂层(②6)中。

3 设计概况

(1)因坑中坑侧壁土体主要为淤泥质土、粉砂层等软弱地层，本工程坑中坑支护采用搅拌桩内加钢管桩支护形式。搅拌桩设备机架高度约15m左右，受内支撑影响，无法在基坑底进行施工，故搅拌桩应在未施工支撑梁之前进行施工。钢管桩机架高度约3m左右，为节约成本及方便进行质量控制，钢管桩在基坑底部进行施工。钢管桩受支撑限高影响平面区域示意图见图1，坑中坑支护典型剖面图见图2。

图1 钢管桩受支撑限高影响平面示意图

图2 坑中坑支护典型剖面图

(2)材料要求

①搅拌桩、钢管桩注浆使用42.5R普通硅酸盐水泥。

②钢管桩管材为Q235级焊接钢管[1]。

4 施工技术要点

4.1 搅拌桩施工技术要点

(1)搅拌桩施工流程

本工程搅拌桩施工工艺采用4搅4喷工艺，其施工流程图见图3[2]。

图3 搅拌桩施工流程图

(2)搅拌桩主要施工要点

4.2 钢管桩施工技术要点

(1)钢管桩施工流程

图4 钢管桩施工流程图

(2)钢管桩主要施工要点

表3 钢管桩主要施工要点[3]

图5 下入第一节钢管(钢管桩连接工序一)

图6 下入第二节钢管(钢管桩连接工序二)

图7 下入第三节钢管(钢管桩连接工序三)

图8 连接管施工

5 结 论

本文针对采用钢管桩作为支护结构时，钢管不能通长一次下放(受支撑梁与基坑底净空影响)的问题，提出了一种快捷、方便、有效的钢管连接方式。采用此方法的优点如下：

(1)提升效率：采用连接管工艺施工后每根钢管桩连接时间由之前的2h(采用对接焊工艺连接)缩短为30min左右，大大节约了施工时间，提升了现场施工效率。

(2)经济性较好：接头管采用0.2m长Φ165×6.0mm钢管，单个接头管重量仅为4.7kg，材料费约25元/个，经济性较好。

本工程采用此方法保质保量、按期完成坑中坑支护，坑中坑在开挖和使用过程中各项监测指标均为超出设计警戒值要求，取得了良好的效果[4]。本文仅给读者推荐了一种在支撑受限区内钢管桩连接快速、有效的施工工艺，但是否有更经济、快速的连接方式，还需要进一步研究、探索。