水泥攪拌樁、鋼板樁和土釘墻組合基坑支護施工技術

湯藝泉

（漳州圓新建設集團有限公司，福建 漳州 363000）

0 引言

當地層中存在淤泥和淤泥質土等軟弱土層時，鑒于軟土的穩定性較差的特性，在地下水的影響下， 單純靠一種支護方式難以保證基坑的穩定性，因此，以水泥攪拌樁作為止水帷幕，鋼板樁為豎向支擋， 錨管土釘墻為土體加筋錨固等形成新的組合支護方式， 從而保證基坑的沉降和變形處于監測預警值范圍內。

1 工程概況

濱江雅筑1#～3#住宅樓、4#樓（變配電房及柴油發電機房）及地下室位于漳州市圓夢路以北，洪坑橋支渠以東， 龍江南路以西， 總建筑面積為36 900.79 m2。 基坑西側約3 m 為洪坑橋支渠，渠內長期有流水，東側約10 m 為龍江南路，北側為空地，南側約3 m 為圓夢路，周邊環境復雜。經過調查可知，基坑內無洞穴、軍事光纜和地下管線等，基坑開挖深度為5.35～7.95 m。

2 基坑支護設計方案

該工程開挖土層主要為淤泥層， 根據周邊環境、 開挖土層性質及支護技術與安全性等因素考慮，南側和東側的基坑支護選用攪拌樁、鋼板樁和土釘墻三種組合的支護方式， 而西側和北側的基坑支護選用攪拌樁與土釘墻兩種組合支護方式。

3 組合基坑支護施工技術

3.1 鋼板樁施工技術

采用全站儀將鋼板樁的施工邊線測放出來，然后灑上白灰，按照一定間距將前后所在的鋼板樁位置測放出來，在樁位上打入木樁，接著拉通線測放出其余鋼板樁的安裝位置。 將H 型鋼堆放在樁位旁邊，堆放的位置應處于吊機的回轉半徑內。 采用振動錘下插H 型鋼，H 型鋼應對準樁位緩慢下沉，采用單眼打入法，振動錘型號為DZ90，每捶打1 m應量測鋼板樁的垂直度，在呈直角的兩個方向掛線錘以校正鋼板樁的垂直度，施工規范要求鋼板樁的垂直度偏差應控制在1%之內。當H 型鋼施工至4～5 m 時即可加快施工速度直至達到設計高程。 待第一根鋼板樁下插完成后即可安裝導向架，安裝間距為1 m，根據導向架以施打其余鋼板樁，第1 根鋼板樁應從轉角處開始， 鋼板樁應立即插入鎖扣，使相鄰鋼板樁形成牢固和完整的圍檁支架。為防止鋼板樁產生移位現象，將卡板安裝在鎖口上，從而鎖住鋼板樁。 鋼板樁定位應準確無誤，鋼板樁的平面位置偏差≤20 mm，樁頂高程偏差≤100 mm。 待基坑土方回填后即可進行鋼板樁的拔出作業，采用振動錘對鋼板樁進行激振，使鋼板樁與周邊土層出現松動現象，接著采用振動錘將H 型鋼拔出，由于鋼板樁長度較長，當拔出一段長度時應激振5 min 左右將孔底的土體振實，鋼板樁拔出后，及時采用水泥砂漿對孔洞進行回填并夯實。

3.2 水泥攪拌樁施工技術

鋼板樁前面和背面的兩排和單排水泥攪拌樁在樁位區域進行施工溝槽開挖，深度為1 m，寬度為1.5 m，鋼板樁中間的水泥攪拌樁則直接測放出樁位后再成樁。施工溝槽開挖后將樁位全部測放出來，將竹簽插在樁位上，采用水準儀量測樁位的頂高程，根據設計樁長計算出鉆孔的實際深度。 攪拌頭葉片尺寸應不小于500 mm， 對于尺寸不夠的葉片及時進行補焊。 所有儀器和設備的工作性能應良好，并有鑒定證書，確保計量的準確性。 雙軸攪拌機在施工前應進行試運行，試運行正常后即可下沉切土鉆進，鉆進應勻速，鉆進速度為0.8 m/min。為提高水泥漿制備質量，采用自動拌漿系統，水泥漿攪拌應均勻。 在鉆進成樁過程中，為防止噴嘴出現堵塞現象，可以少量噴漿鉆進。 當攪拌頭達到設計樁底高程時，啟動灰漿泵將水泥漿泵送到攪拌頭上的噴嘴， 在樁底原位進行噴漿與攪拌約30 s 后再勻速提升， 一般提速為0.5 m/min， 提升過程應不斷噴漿，提升至樁頂后停止噴漿，接著繼續下沉重復上述施工步驟，第二次將攪拌頭提出地面。 嚴格按照設計要求進行搭接施工， 注意相鄰攪拌樁間歇時間，避免水泥土凝固出現無法搭接現象。攪拌樁的樁身垂直度通過控制鉆桿垂直度以實現， 將垂直度偏差控制在1%內。 攪拌樁搭接施工間歇時間不大于12 h，當噴漿攪拌提升過程出現中斷現象，待恢復噴漿時應將攪拌頭下沉攪拌至停漿面約1.0～1.5 m 后再噴漿攪拌提升， 使停漿段的水泥攪拌樁搭接緊密，避免出現斷樁現象。

3.3 土釘墻施工技術

為提高土釘墻的錨固作用，該工程選用錨管土釘墻，鋼管尺寸選用Φ48 mm×3 mm，錨管為加大與土體間的摩阻力，在鋼管上焊接倒刺，材料選用L25 mm×3 mm 角鋼，錨頭采用擴大頭，錨頭尺寸為Φ108 mm×4.5 mm，圓錐形，錨頭與錨管之間連接形式為焊接， 材料為6 根直徑為16 mm 的三級鋼。錨管設計長度為9 m，打入角度為45 °，施工工具為QC-150 型錨桿機，嚴格控制角度偏差≤5%。錨管在靠近冠梁一端1 m 長位置不開孔，其余側則沿著鋼管環向等分鉆取3 個直徑為10 mm 的注漿孔，設置間距為150 mm。 漿液采用純水泥漿，水灰比為0.5，水泥為P·O 42.5R，注漿方法為壓漿法，注漿壓力為0.4 MPa， 注漿過程中應關注排氣情況和注漿壓力值的變換， 待水泥漿從孔口溢出且壓力值升至0.4 MPa，排氣管無排氣，水泥漿變成濃漿，則繼續穩壓注漿3 min 后關閉注漿泵。 在基坑側壁上以3.0 m×1.0 m 的網格打設直徑為16 mm 的加強筋，接著將直徑為6.5 mm 的鋼筋以250 mm×250 mm 的網格進行綁扎，鋼筋網搭接寬度≥300 mm。鋼筋網綁扎范圍應在基坑頂部以上0.5 m，確保外來水不得滲透進入噴射混凝土層內。 空壓機風量為9 m3/min，噴射壓力為0.15 MPa， 細石混凝土應摻入一定量速凝劑，噴射厚度為80 mm，采取分段分層干式噴射方法，噴射應均勻，厚度應符合設計要求。

3.4 加強基坑監測

在基坑周邊按照設計要求布置水平位移、水位和沉降等監測點， 在基坑開挖和地下室施工期間，嚴格按照監測方案進行定期量測和檢查，通過采集到相關數據錄入預警系統中，結合基坑施工實際情況進行監測與跟蹤，根據數值與預警值的差距情況合理地分析和判斷支護結構的變形情況，繪制位移和沉降曲線圖，預判基坑下一步的變形趨勢，并按照規定設置預警限值，一旦監測數據超標，則系統能夠自動報警，從而有效地對目前的施工行為做出科學研判，避免出現基坑失穩的事故。

4 結語

該工程基坑周邊環境復雜，尤其是基坑東側和南側距離現有的市政道路較近，根據現場實際情況選用攪拌樁、鋼板樁和土釘墻多種組合支護，嚴格按照設計和規范要求對三種支護技術進行施工質量控制，加強基坑監測。實踐表明，該組合支護方式能有效地保證基坑穩定性，確保施工安全性，取得了良好施工效果。