小型深基坑支護施工技術

王躍輝 劉曉龍 李波

【摘要】小型深基坑開挖深度較深，基礎持力層堅硬，土層復雜，施工場地狹小，深基坑施工時需采用護壁樁。采用大型機械成樁，施工場地受限，并且成本較高；采用人工挖孔樁施工進度較慢，影響施工進度。經研究與實踐，采用小型鉆孔機成孔，鋼管混凝土樁做護壁，既能減少成本，又能有效的加快施工進度。

【關鍵詞】小型深基坑小型鉆機鋼管樁基坑支護

中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A 文章編號：

1.工程概況

在撫順海新河污水處理廠提標改造工程二標段施工中，東側的粗格柵進水泵房基礎深度超過5m,為深基坑基礎。建筑物長19m,寬為16m，屬小型深基坑。建筑物的±0.00標高相當于86.3m,自然地面標高為-1.5m，基坑底板墊層標高為-10.8m。本工程場地位置原為垃圾堆放場，垃圾厚度為自然地面下4m～5m深?；幽蟼?.5m為進入現場唯一施工通道，北側9m遠為鐵路，西側4m遠為新建建筑物，東側可設為運輸通道（圖1）。

圖1基坑支護平面圖

根據勘察單位提供的地質報告，擬建場地由以下土層組成：①層為雜填土，主要為垃圾深度在4m～4.8m②層為粗砂層，深度為3.7 m～5.3 m③層為圓礫層，深度在3.5m～5.2m④層為玄武巖,深度在5.1 m～7.8 m?？辈炱陂g揭露地下水穩定水位埋深2.40-4.70米,穩定水位標高82.42-80.30米。

2.基坑支護方案選擇

基坑支護有多種形式，對本工程主要以樁體支護為主，樁體有如下幾類：①螺旋鉆孔灌注樁②人工挖孔灌注樁③鋼管樁④預制樁等。

因施工現場狹小，施工工期緊，組格柵進水泵房的施工進度將影響整個工程總體施工進度。

綜合分析，采用大型機械成樁，施工場地受限，并且成本較高；采用人工挖孔樁施工進度較慢；采用鋼管樁施工，能降低成本，加快施工進度，但是由于土層原因（垃圾層為4m厚），所以只能在4m以下設一道錨桿，所以鋼管樁的入巖深度有一定要求。

3.主要施工方案設計

3.1支護設計

本工程基坑支護設計采用? 300鋼管樁樁錨支護，鋼管樁長為10m～12m,壁厚6mm，樁間距為300mm，鋼管內用C20混凝土灌實。錨桿為一排，2道20a槽鋼作圍檁。樁間噴射混凝土，面層內置50×50鋼絲網，樁頂設置400㎜×300㎜截面通常鎖口梁。（圖2）

通過采用2012版PKPM安全計算軟件中基坑支護單元分析計算得出，樁入巖深度達到5m～6m,錨桿深度為-6m,長度為9m，錨桿共計三根。

3.2鋼管樁基坑支護結構

鋼管支護結構有四部分組成，有? 300鋼管樁、錨桿圍檁、樁間噴射混凝土及樁頂梁。（圖2）

圖2鋼管樁支護結構立面圖

3.3降水設計

通過采用2012版PKPM安全計算軟件中降水計算得出，現場設8個降水井，選用80WQ40-15-4污水泵9臺（1臺用于基坑內明排水）。

4.施工準備

4.1機械、人員準備

現場采用2種鉆機共3臺，2臺為直徑350mm沖擊鉆鉆機，負責在①②③層土層的鉆孔，1臺直徑為325mm小型履帶式高風壓潛孔鉆機SL-500，負責在④層玄武巖的鉆孔。每臺鉆機準備勞動力4人、機械維修工1人。鋼管需切割、焊接2人，混凝土澆筑3人。

根據工程進度需求，3臺鉆孔機必須交叉施工，流水作業。

4.2技術準備

（1）組織施工管理人員熟悉基坑支護設計圖紙、地質報告、鋼管樁施工方案及降水方案，做好書面安全、技術交底。

（2）從業主和相關部門取得地上及地下有關管線的詳細資料，安排拆除、搬遷或采取保護措施。

（3）制定各種樁機協調配合措施。

4.3現場準備

（1）清理平整場地，作業范圍的建筑垃圾、石塊、老基礎予以清除。

（2）施工臨時用水及臨時用電布置完畢，保證作業面水電供應。

（3）施工降水要設置沉淀池，經沉淀后排入市政污水管網。

4.4材料準備

鋼管樁、砂、石、水泥錨桿等材料，所有材料進場必須復驗，合格后報監理審批，經過監理批準的材料才能使用。

5.鋼管樁施工

工藝原理：根據地質勘探資料計算確定鋼管樁的深度，錨桿層數及大小、深度，基坑開挖前打入鋼管樁，隨著基坑的開挖逐層打錨桿。

鋼管樁施工工藝：場地平整→鋼管樁樁位放線→機械打孔→下入鋼管及澆筑混凝土→變形測量→土方開挖→加固一層錨桿→土方開挖→人工清理基層。

5.1 測量放線

（1）鋼管樁施工前，根據基坑支護平面圖，放出每一根樁中心線，在鋼管樁外側1m范圍內設置中心控制樁。

（2）鋼管樁鉆孔完畢，再一次檢查樁孔中心線，合格后下放鋼管。

5.2就位

樁機定位調平：使鉆具中心對準樁位置后，調平鉆機，保證樁機的平整和導向架的垂直。

5.3成孔

采用沖擊鉆鉆機能鉆透①②③層土層，但是入巖深度達不到要求，采用高風壓潛孔鉆機，在垃圾層內無法使用，所以采用兩種機械配合施工。

5.4放鋼管

下放鋼管前，檢查鋼管長度，應符合設計要求。鋼管采用壓入法垂直放入鉆好的孔洞內，保證鋼管頂面標高符合要求，并且保證垂直符合要求，最后用木楔子固定鋼管，管口用模板覆蓋壓。

5.5混凝土澆筑

采用商品混凝土，用混凝土布料車直接澆筑到制定地點，混凝土采取分層澆筑、振搗的施工方法，每層高度不大于500㎜，澆筑與振搗密切配合?；炷琳駬v器采用d50插入式振搗器。

6.結語

對深基坑的支護有多種形式，無論基坑大小，施工前都要充分考慮場地周邊實際情況、地質土層分布、地下水位、地下管線及障礙物位置等綜合因素。選用合理的基坑支護方案，既要達到支護效果，還要滿足施工進度要求，同時最大限度降低工程造價。

注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。