市政雨水泵站深基坑支護施工技術

張永清

上海城建市政工程（集團）有限公司 上海 200000

隨著城市化不斷發展，必然帶動城市運營不斷升級，城市水系統綜合優化有著非常重要的意義，城市雨水泵站對于調節城市各個區域的排水起著非常積極重要的作用，雨水的進水出水管埋置深度較深、管徑也較大，一般設備層及水池會設置于地下層，這樣也減少地面的占地，有利于節約土地資源，這樣在地下結構會形成一個深基坑工程，本文簡要介紹深基坑支護工藝，在雨水泵站工程中的應用。

1 工程概況

1.1 閔行區疏影路概況

疏影路雨水泵站位于疏影路北側，嘉閔高架西側，周邊環境條件簡單?；泳嚯x嘉閔高架橋面 24.7m，距離橋墩為27.0m?；用娣e 173.6㎡，開挖深度9.7m，圍護形式為排樁+止水帷幕+內支撐，明挖順作輔以管井降水，基坑安全等級為二級，環境保護等級為二級。

圖1 圍護平面布置圖

1.2 深基坑的特點

在上海軟土地基區域且施工場地比較狹窄的場地環境下，深基坑工程放坡開挖很難實現且不經濟，根據工程地勘資料和設計文件的要求，通常采用支護結構的形式，即先撐后挖的施工工藝，同時應結合工程水文資料，進行降排水措施。深基坑支護形式需要結合項目的地質、土層分布、地下水的深度、施工場地、周邊環境，基坑深度、合同工期等綜合情況分析，進行方案優選確定來合理的選型，一般的形式為地下連續墻、排樁、水泥土墻、土釘墻等，也可以是各種形式的組合，本工程基坑開挖深度9.7m，根據工程特點、深基設計圖紙及勘察報告綜合分析基坑圍護結構采用Φ800@1000 鉆孔灌注樁、基坑深度范圍豎向設置2道支撐、鉆孔灌注樁外側采用Φ850@600三軸水泥攪拌樁止水帷幕，在確保成樁質量及止水效果的同時，減少因止水樁施工對周邊環境造成的擾動和影響[1]。

2 基坑支護施工技術要點

2.1 支護結構施工流程

施工準備→測量放樣→三軸攪拌樁施工→鉆孔灌注樁施工→高壓旋噴樁填縫→坑內加固→管井降水→首道冠梁及混凝土支撐施工→分層開挖→第二道圍檁及混凝土支撐施工→繼續開挖至坑底。

2.2 施工準備

深刻理解和學習施工圖紙，并完成施工圖交底及會審。做好施工詳圖及施工翻樣圖的準備工作。做好詳細的工程策劃，編制深基坑施工專項方案，并組織專家評審，通過后方可進行現場施工。確?，F場施工范圍內的各類管線保護或者已遷改完成，并做好各項人、材、機的準備工作。

2.3 測量放樣

在施工放樣前應編制施工測量方案，測設施工平面控制網，確定測設導線線路及測量等級及控制精度，控制點及高程交樁后應立即組織平面及高程的控制點的復核工作。

2.4 三軸水泥攪拌樁施工技術要點

止水帷幕采用Φ850@600 三軸攪拌樁（樁長 15m），采用普通硅酸鹽水泥，水泥摻量≥20%，水灰比 1.2～1.5。本工程采用1臺JB-160A三軸樁機進行施工。

施工流程：測量放樣→開挖溝槽→設置定位裝置→樁機就位→漿液制備→鉆頭下沉到樁底標高→鉆頭噴漿→提升至設計樁頂標高（二噴二攪）→移動樁機進行下一組。

應先進行試樁，據試樁指標及時合理調整參數、施工工藝。三軸攪拌樁施工步驟如圖2，跳槽式雙孔全套復攪式連接，其中陰影部分為重復套鉆，保證樁與樁之間充分搭接，以保證止水隔水的效果。

圖2 施工步驟

圖3 灌注樁-圍檁連接節點圖

圖4 支撐與圍檁連接節點圖

三軸水泥土攪拌樁應根據批拌樁的樁徑、深度及土質情況合理選擇設備進行施工，攪拌樁應采用套接一孔法成樁,二噴二攪的施工工藝并適當加入膨潤土，確保止水效果，每立方加固土體中加入10kg的膨潤土。

三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，并且嚴格控制下沉和提升的速率。根據有關技術資料規定，下沉速度 0.5～1m/min，提升速度 1～2m/min，在樁底部分適當持續攪拌注漿。三軸攪拌樁施工過程中，被置換出來土體需在現場先存放晾置，然后進行外運處理[2]。

2.5 鉆孔灌注樁施工技術要點

根據土層分布，本工程基深坑范圍內為粘土和淤泥質粉土，支護樁采用Φ800mm 和Φ1000mm 的鉆孔灌注樁，水下澆筑混凝土設計強度等級為C30（配制等級提高一級），鉆孔灌注樁施工選用正循環泥漿護壁成孔施工工藝，即采用GPS-15 型鉆機，鋼導管澆筑水下砼[3]。深基坑支護樁布置采取跳打，剛完成混凝土澆筑的樁與鄰樁成孔安全距離不應小于4倍樁徑。

施工流程：施工準備→樁位放樣→護筒埋設→樁機就位→泥漿制備及鉆孔→清孔換漿→終孔驗收→下鋼筋籠及導管→二次清孔→水下混凝土澆筑→成樁。

應進行工藝性試成孔，數量不少于2根，鉆機就位必須正確平穩，開鉆前鉆進泥漿質量必須達到規定的要求，終孔提鉆前孔內泥漿應沖勻，孔口無泥塊返出，經常清除泥漿池內的沉碴，保持泥漿池暢通，保證泥漿質量。

鋼筋籠應緩慢下入，下籠時如孔內受阻，嚴禁強行下入，應正確計算吊籠筋長度，鋼筋籠正確就位，使鋼筋籠穩固地處在鉆孔中心。

導管安裝及二次清孔：導管應按孔深配置相應的管節及長度并應進行試拼裝及相關試驗，導管底口應離孔底 0.5m左右。二次清孔時應測定泥漿性能指標，清孔完畢測定孔底沉淤，沉淤應≤10cm。

水下砼施工：本工程采用商品砼，砼到現場后由質量人員進行驗收并及時測定砼坍落度和制作砼試塊。灌注砼必須在成孔后 24 小時內及二次清孔后 30 分鐘內進行在灌注過程中導管底口必須始終埋入砼中，其埋入深度以 2～6m 為宜。拔導管前、后必須進行導管內、外砼頂面測量，嚴禁大幅度提插導管，導管提拔應緩慢，拆卸應迅速，以保證灌樁質量應控制最后一次混凝土的灌注量。鉆孔灌注樁施工時的充盈系數1～ 1.3，混凝土頂面應灌到高出設計樁頂標高以上不小于 0.5～1.0m，方能結束單樁灌注，以保證樁頭部分的密實度。施工后，待混凝土達到一定強度后進行樁的樁身完整性檢測，采用低應變動測法檢測。

2.6 高壓旋噴樁施工技術要點

本工程圍護樁間填縫及坑底加固采用Φ800高壓旋噴樁，采用二重管方式42.5 普通硅酸鹽水泥，主要技術控制參數：水泥摻量≥25%，水灰比為1.0，漿液流量≤70L/min ，漿液噴射鉆桿提升速度：15～20cm/min 旋轉速度：10～15r/min。

施工流程：樁位放樣→引孔鉆機就位→鉆進成孔→清孔→移鉆→插入高噴鉆→高噴作業→回灌→鉆機移位；

施工前用全站儀進行測點放樣，鉆機引孔至設計標高后，噴射注漿管插入預定深度，接通泥漿泵由下向上進行旋噴，同時將泥漿清理排出[4]。鉆桿的旋轉和提升應連續進行，不得中斷，在樁底部1.0m范圍內應適當增加鉆桿噴漿旋噴時間。在旋噴樁施工結束28天后進行檢測，采用軟土取芯抽檢，加固強度qu≥1.2MPa,檢測結果要符合設計要求。

3 深基坑土方開挖及支撐施工技術要點

本工程基坑面積不大，采用土方車輛+抓斗挖機取土+裝車直接運出的方法進行土方施工?；娱_挖前，鑿除圍護頂及兩側既有結構的劣質混凝土，制作冠梁、腰梁、鋼筋混凝土內支撐體系[5]?；舆M行預降水，水位降至開挖面以下0.5m處方可進行開挖作業。

3.1 混凝土水平支撐施工

工藝流程：定位放線→挖槽至混凝土圍檁下口→夯實找平→做墊層→綁扎鋼筋→支側?！鷿仓炷痢鹉＜梆B護。

根據設計圖紙提供的坐標計算出圍檁交點處坐標，采用挖機開挖溝槽，待圍檁處的土體開挖結束后，澆筑墊層，墊層采用100mm厚C20 素砼，寬度以大于圍檁或支撐寬度200mm為準。圍檁及支撐的鋼筋嚴格按照設計圖紙要求的規格型號、間距等進行加工及安裝，縱向主筋采用機械連接。第二道砼圍檁施工時，灌注樁內側鋼筋進行剝皮，漏出主筋，鋼筋砼圍檁 通過吊筋與灌注樁主筋相連，吊筋采用 2Φ22（每兩樁一組）進行配置[6]。

3.2 土方開挖

基本原則：“分層、分塊、對稱開挖與支撐”。本工程基坑面積較小，按分層對稱的原則進行，泵站基坑豎向分 2層開挖，第一層土方開挖從首道支撐底至第二道鋼筋混凝土支撐底部,第二層土方開挖從第二道鋼筋混凝土支撐底部至坑底。

4 深基坑降水施工技術

地下水對深基坑施工有著非常大的影響，深基坑降水，是保證施工安全的重要措施之一。本工程基坑開挖深度為9.7m，經驗算基坑開挖過程中無需降⑦層承壓水頭，采用鉆孔灌注樁+止水帷幕隔斷了場地內外水的聯系，基坑開挖深度范圍內機基坑底部以下主要為潛水含水層，主要以疏干基坑內的潛水[7]。根據設計文件及計算，在坑內靠近中間區域設置一口疏干降水井兼觀測井。 降水井采用多級濾管，加真空措施，管井采用Φ273mm鋼管（濾水管），壁厚不小于4mm，成孔直徑不小于Φ650mm；采用中粗砂作為過濾填料，止水段采用優質粘土封[8]。降水井保持連續抽水。如遇降水指標異常時，根據實際情況進行調整。

坑外截水：于基坑四周布置排水溝，水溝至少寬300mm，深200mm，同時排水溝必須有一定坡度，確保場地水能夠順利進入下水道；

坑內排水：地下水通過水泵抽吸至井口，由鋼泵管將地下水匯集至鄰近的集水箱，再將水排至基坑外側的排水溝或者排水總管。

5 結語

本文結合項目實際案例，對深基坑的常用形式及相應支護體系進行介紹，著重分析和闡述了深基坑支護體系技術特點，并詳細介紹了各種工法的工藝流程流程及注意事項，本工程在市政泵站項目里具有一定的代表性，理論基礎比較成熟，工程應用較廣泛，有著一定的借鑒意義。