施工技术与应用 基坑围护结构施工工艺的实例分析 周晓华 中建保华建筑有限责任公司 摘要：本文结合苏州市姑苏区平江新城的项目，对该工程中存在的施工难点进行了分析，并针对这些难点，提出了相应的措施， 包括：采取地下连续墙施工、钻孔灌注桩及立柱桩施工、搅拌桩施工、高压旋喷桩施工工艺，全文对这四个施工工艺展开了详细的论 述。为此类基坑围护体系的施工提供了工艺借鉴。 关键词：地下连续墙；钻孔灌注桩；立柱桩；搅拌桩；高压旋喷桩 Ｏ引言 由于基坑工程地质的特殊性及周边环境的特殊性，基坑围护体系的施工 存在着各种困难，本文以苏州市姑苏区平江新城为例，针对其存在的诸多问 题做了详细的工艺研究。基坑围护结构施工工艺亟待完善与发展，本文的探 讨对其工艺的进步具有重要的意义。 １工程概况 该工程位于苏州市姑苏区平江新城人民路与３１２国道交叉路口。北临３１２ 国道（城北东路），西临人民路，南侧为总官堂路，东侧为环城河道。工程地下４ 层，地上裙房７层，塔楼地上３５层，建筑高度１６２米，基坑最深处达一２５ｍ。工程 占地面积为１５１９８ｖｆｆ，总建筑面积为１４９８１７．４ｒｄ，其中地上建筑面积为９４７０９．９ ，地下建筑面积为５５１０７．５ ｒｆ。 ２施工难点 该工程地下连续墙距离苏州地铁二号线净距仅２４米，确保地铁的安全这 是重中之重；该工程围护施工阶段三轴搅拌桩深度为２１．７米，垂直度需控制在 １／３００￣内，且施工连续性极为重要；地下连续墙的深度较大，钢筋笼起吊危险 性大，成槽垂直度和平整度难以保证；土方开挖进度跟不上，且危险陛较大。 ３施工工艺 针对上文分析的这些施工难点，该工程应当采取地下连续墙施工、钻孔 灌注桩及立柱桩施工、搅拌桩施工、高压旋喷桩施工工艺，本节将对这四个施 工工艺进行详细的论述。 ３ １地下连续墙施工工艺 ３．１．１导墙施工 导墙的作用有防止地表 土体坍塌、为槽段施工导向 和用作机械设备的支撑平台 ．日 等。导墙的施工质量直接关 墨 系到连续墙的施工，必须引 日 起高度重视。该工程导墙型 四 ２ｏｏ』ｌ 』』 。。 式在采用“１ ｒ”型，净宽墙 墙 ５０ 厚增加５ｅｍ，其横断面见下 图１导墙断面图 图。 ３．１．２泥浆循环 在挖槽过程中，泥浆由循环池注入开挖槽段，边开挖边注入，保持泥浆液 面距离导墙面０．２米左右，并高于地下水位１米以上。 人岩和清槽过程中，采用泵吸反循环，泥浆由循环池泵人槽内，槽内泥浆 抽到沉淀池，以物理处理后，返回循环池。 ３．１．３成槽施工 成槽采用１台液压抓斗成槽，成槽过程中，导杆应垂直槽段，抓斗张开，照 准标志徐徐人槽抓土，严禁迅速下斗，快速提升，以防破坏槽壁和坍塌，垂直 度应控制在设计要求０．３％之内，接头处相邻两槽段中心线在任一深度不大于 ６０ｒａｍ，同时连续墙外放ｌＯｅｍ。抓斗挖出土直接卸到自卸车上，转运到堆土场。 ３．１．４钢筋笼制作与安装 钢筋笼制作过程中，预埋件位置要准确，并留出导管位置（对影响导管下 放的预埋筋、接驳器等适当挪动位置），钢筋保护层定位块用４毫米厚钢板，作 成“Ｊ Ｌ”状，焊于水平筋上，起吊点满焊加强。 钢筋笼起吊采用１６０ｔ履带吊作为主吊，７０ｔ履带吊做副吊（行车路线离槽 边不小于３．５ｍ），直立后由１５０ｔ吊车吊入槽内。钢筋笼入槽后，用槽钢卡住吊 筋，横担于导墙上，防止钢筋笼下沉，并用四组（８根） ５０钢管分别插入锚固 筋上，与灌注架焊接，防止上浮。吊点详情如图２所示： 图２钢筋笼吊点详图 ３ １．５水下混凝土灌注 钢筋笼沉放就位后，应及时灌注砼，不应超过４ｄ＇时。槽段砼面应均匀上 升且连续浇注，浇注上升速度不小于２ｍ／ｈ，控制各根导管的砼面高差。每５０ 地下墙应做１组试件，每幅槽段不得少于１组，在强度满足设计要求后方可开 挖土方。 ３．１．６地下连续墙墙底后注浆 每个槽段设置两个中４８ ｘ ２ｍｍ注浆管墙趾注浆管，注浆管下端比实际槽 深５０ｅｍ，在地下连续墙达到设计强度后开始注浆。 ３．２钻孔灌注桩及立柱桩施工工艺 ３．２．１成孔 采用正循环泥浆护壁钻进成孔。钻机开钻后，泥浆从回浆池经钻杆射人 孔内。孔内泥浆采用自排式和回送形式进行。排出泥浆比重１．２—１，３。每根钻 杆钻进结束后，提起３０～５０ｅｍ，用慢速空钻２—３ｍｉｎ，再加接钻杆，直至达到设 计深度。 ３．２．２第一次清孔 当成孔至设计深度后，提升钻具离孔底３０～５０ｅｒａ，用慢速进行空钻，及时 调整注入孔内的泥浆比重，比重控制在１．１５。 ３．２．３钢筋笼制作和安放 为保证钢筋与桩身保护层均匀，并使钢筋笼下人孔内不致碰坏孔壁，在 加强筋四面放置素砼预制的直径为ｌＯＯｍｍ垫圈，每隔４ｍ放置一道，以保证钢 筋的保护层。根据钢筋长度分段制作，堆放及吊运时注意钢筋笼不能变形，起 吊可用二或四点吊放，吊放时用水准仪控制其标高，放笼时采用２根中１８吊 筋，准确按标高固定在机架上。 ３．２．４第二次请孔 清孑Ｌ过程中注入比重为１．１０的泥浆，当最终测得泥浆比重小于１．２０，同时 孔底沉渣小于５０ｒａｍ，即可停止二次清孔。 ３．２．５砼灌注 在导杆上装上料斗，把预先做好的隔水栓用铁丝盖在导管口。再注放初 灌量砼后，首灌砼的量要保证能使导管埋人砼的深度在１．５ｍ以上。注放初灌 量后，立即把隔水栓铁丝剪断后，料斗的砼快速下沉到桩底，这时应保持连续 灌注，以维持导管内外混凝土高差。 ３．２．６灌注桩后压浆 后注浆作业开始前，进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。当注浆压 力长时间低于正常值或地面出现冒浆，应改为间隙注浆，间隙时间３０— ６０ｍｉｎ，或降低浆液水灰比。 ３．３搅拌桩施工工艺 该工程三轴搅拌桩主要是采用“二喷二搅”的施工工艺，止水帷幕采用套 接一孔法施工，墙体内侧搅拌桩相邻桩搭接２００ｒａｍ。搅拌桩采用４２．５普硅水 泥，水泥掺量为２０％，水灰比为１．５。 ‘４２９ 施工技术与应用 ３．３．１开挖沟槽 物。注浆管接头的密封圈必须良好；做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔 深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料。 当注浆管贯人土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射 注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而 上旋喷注浆。每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。 高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应 查明产生的原因并及时采取措施。一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉 至停供点以下０．３ｍ，待复供后再行提升。当提升至设计桩顶下１．０ｍ深度时，放 根据基坑围护边线用１．０ｍ 挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为１０００×１０００ｒａｍ，并 清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证三轴搅拌桩正常施工。 ３．３．２桩机就位 （１）桩机平面位置控制 用卷扬机和人力移动搅拌机到达作业位置，使钻杆中心对准桩位中心。 桩机移位必须保证移位平稳、安全。桩位偏差不得大于１０ｍｍ。 （２）垂直度控制 在桩架上焊接一半径为ｌｅｍ的铁圈，６ｍ高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校 慢提升速度至设计高程。 直钻杆垂直度，使铅锤线正好通过铁圈中心。每次施工前适当调节钻杆，使铅 喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。 锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在３％０以内。 当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止 被浆液凝固堵塞（因故停工３ｈ时，妥善清洗泵体和喷浆管道）。 （３）桩长控制标记 施工前在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不小于设计桩长，当桩长变 化时擦去旧标记，做好新标记。 ３．３．３装液注入 ４结语 地下连续墙施工工艺、钻孔灌注桩及立柱桩施工工艺、搅拌桩施工工艺、 高压旋喷桩施工工艺是地下建筑工程围护体系中常用四种工艺，本文以苏州 市姑苏区平江新城工程为研究对象，按照逻辑严谨的施工顺序，按部就班的 对此类基坑围护体系进行了详细的论述与分析，为基坑围护施工积累了新的 实用经验。 参考文献： ｆ１１颜勇．浅谈苏州地铁人民路站围护结构设计［『１．铁道勘测与设计．２００６（０３） 注浆时通过２台注浆泵２条管路同Ｙ型接头从Ｈ口混合注入。注浆压力为 ４－６ＭＰａ，注浆流量为１５０—２００Ｌ／ｍｉｎ／４￣台。在粉土、砂土中应掺人膨润土，每立 方加固土体掺人膨润土１５公斤。 ３．４高压旋喷桩施工 施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或 排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；旋喷前检查高压设备和 管路系统，其压力和流量必须满足设计要求；注浆管及喷嘴内不得有任何杂 ［２】周小华．苏州轨道交通苏州火车站站结构设计０】冰利与建筑工程学报２ｏｌｏ（ｏ４） （上接第４２２页） ２．２．５电缆敷设及配线工程 连接必须采用专用压接接线端子 钳按规范压接。配线如 ＼ 、 电缆采取人工敷设。首先确定好电缆敷设方向，然后架设电缆盘。槽内敷 设时，应严格按照图纸规定将高低压动力电缆，控制电缆，信号电缆，分别敷 图３所示：２．２．６校线 设在各自槽内，不得混放错放。电缆的弯曲半径符合规范要求，并在转弯处和 直线段的适当位置绑扎固定。沿桥架水平敷设时，在电缆的首、尾两端固定、 转弯处的两端，必要时在转弯处中间固定，并在电缆首端、尾端、分支、转弯及 接线完成后要对所 有线路进行校对，确保 每隔３０ｍ处，设置电缆编号、型号及起、止点标示牌。长距离的先放，大截面的 先放，靠里侧的先放，在交叉处尽量减少和避免重复交叉。布放电缆时，电缆 必须由缆盘上方放出并保持松弛弧形，布放过程中应无扭转，严禁打小圈浪 涌等现象发生。 电气配线，配线前进行数量，规格，型号检查，应符合图纸设计要求，所有 线路正确，为调试做好 线号管 准备。检查导线截面应 匹 符合设计要求，检查各 图３电缆配线示意图 连接处的接触情况，应 接触良好，并检查各种接地系统及接地电阻值应符合设计要求。 芯线的相色按规范分离。配线接线正确、牢固，电缆进设备时应加装固定点， 电缆在此应排列整齐，电缆标签应贴在易看的一面，高度统一，电缆护套切除 时要防损伤芯线，切口处要用自粘性胶带包扎封闭。备用芯线要贴上电缆编 号，整理在线槽内，电缆芯线不管在槽内还是明设线把，都应平直，端子在上 面的靠里，下面的靠外，尽量避免或减少交叉，靠端子一段应加工成弧形，空 间允许排成５０ｍｍ左右的直线型。 ３结语 宝山钢铁股份有限公司初轧管坯精整区通过新建抛丸机，解决了传统圆 钢精整线没有抛丸工序的困扰，新建抛丸机满足精整线的工作需求，送电、调 试、试车一次成功，达到了动力消耗低、生产效率高的目的。 参考文献： 『１］ＧＢ５０３９７—２００７冶金电气设备工程安装验收规范北京中国计划出版社。 『２］ＧＢ５０１６９—２００６电气装置安装工程接地装置施工及验收规范北京中国计 ｆ３］ＧＢ５０２５４—９６电气装置安装工程施工及验收规范北京中国计划出版社。 端子要使用规定的型号，使用合适的压接工具，芯线绝缘层距离端子的 尾部既不能长也不可以无间隙，芯线号码符合图纸要求，一律使用塑料套管， 电缆两端必须标明电缆号，芯线则用线号管标出线号。压接式端子与芯线的 注意使用的芯线管符合配线图上的安排。电缆的末端处理如图所示，配线前 划出版社。 （上接第４２８页）条边缘地表沉降兼水平位移监测点及８Ｏ个拉梁沉降点的监测 数据分析表明：监测期间料场中心点的最大沉降量为７６８ｍｍ，这与设计计算得 到的料条中心最终沉降量在８００ｍｍ一１２００ｍｍ之间较吻合。沉降速率为 ３．５４ｍｍ／ｄ，最后三周最大沉降速率为１．３５ｒａｍ／ｄ；地表变位点最大沉降量为 １８４．５ｍｍ，最后三周的最大沉降速率为２．５３ｍｒｒｄｄ；地表最大水平位移为４６．０ｍｍ， 最后三周最大地表水平位移速率为１．８０ｍｍ／ｄ。根据变形监测设计稳定标准 （＜３ｍｒｒｄｄ）可知，各料条中心沉降速率和地表变位点沉降速率均不大￣３ｍｍ／ｄ， 每周沉降量均小于７ｍｍ，且地表水平位移速率不大于３ｍｍ／ｄ，每周水平位移量 不大于＋７ｍｍ，依据上述数据可以判定料场地基土变形已经进入相对稳定阶 段。拉梁的最大沉降量为３５．５ｒａｍ，观测到第６个月，最大沉降速率为１．０３ｍｍ／ｄ， 故认为拉梁（即可视为网壳结构）在６个后进入相对稳定阶段。 另外，从地表变形监测曲线来看，当堆料高度降低，监测点标高存在向上 的趋势，结合室内压缩试验曲线，该种情况与地基土固结压力有关，使土体出 现一定的弹塑性变形。 ６结论 通过对该料场的监测，实时地向设计单位提供了观测数据，印证了该料 场地基处理的合理性。根据监测数据，对影响较敏感的取料机及时采取了应 对措施，保证了取料机的正常运营。总之，通过监测为后期料场经济、安全地 营运积累了宝贵的经验。 参考文献： ｆ１］码头料场软土地基沉降监测研究；邓慧霞；王小章；中国水运（下半月） ２００９／１２ 『２】地基沉降监测之一例；蒋莹；水文地质工程地质２０１１／０５ ‘４３０’