淯龍苑地下商場基坑支護施工技術(shù)

馬曉超

（河南省南陽市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗站 473000）

1 工程概況

淯龍苑地下商場工程位于南陽市梅溪河邊。該工程基坑開挖深度11.5 m，周圍環(huán)境比較復(fù)雜。車庫的北、西、南側(cè)3面共有6幢18層高層建筑，地下兩層埋深在地面下6 m，距基坑邊6～8 m，最近處只有5.3 m左右；基坑西側(cè)距邊坡6 m范圍內(nèi)敷設(shè)有天然氣、電力、電信、消防等6條地下管線，部分管線在平面投影上已進入主體結(jié)構(gòu)。地面以下3～4 m即是砂卵石層。地質(zhì)報告描述卵石最大粒徑15cm，現(xiàn)場挖出的卵石最大粒徑可達40～50 cm。原施工單位施工到地面下3 m左右時因不能保證基坑安全而撤出，后由鄭州某基礎(chǔ)工程公司承接施工。當(dāng)時坑底標(biāo)高在地面下3 m左右；基坑?xùn)|側(cè)護壁采用坡角為82。的土釘墻支護，南北兩側(cè)采用直立土釘墻支護；西側(cè)由于有管線和電力小室及電力管溝，所以邊坡直立開挖到地面下2 m左右，沒有做土釘墻，邊坡距結(jié)構(gòu)外皮0.3 m左右，局部已侵入結(jié)構(gòu)外皮線；西北角處因有兩道天然氣管線嚴(yán)重侵入基坑內(nèi)部(在車庫主體結(jié)構(gòu)上方)，故尚未開挖。繼續(xù)下挖地層基本全是砂卵石層。

2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報告描述，本場區(qū)的地質(zhì)概況為：

(1)表層為1～1.6 m厚人工堆積的粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土填土層及卵石；

(2)二層為新近沉積的粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土層及細粉砂層,層厚 1.5～2m；

(3)三層第四系沉積圓礫、卵石層,粒徑3～6cm,層厚15～20m;

(4)四層為卵石層，最大粒徑15cm,層厚未探明；

2.2 水文地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘察報告，擬建場區(qū)地下水主要為潛水，水位常面在地表以下15.5 m左右。

3 基坑支護設(shè)計方案

考慮到施工現(xiàn)場條件(已開挖至3 m左右、初步達到砂卵石層這一情況)，為確?；娱_挖過程中基坑周圍建筑物及地下管線的安全，根據(jù)基坑支護設(shè)計計算，采用樁錨支護體系能夠很好地控制基坑側(cè)壁的變形。此外，因為南北側(cè)現(xiàn)有土釘墻的外框界定，結(jié)構(gòu)外皮和現(xiàn)有土釘墻間距太小(一般為1 m，最近處僅有0.2 m)，因此護坡樁與結(jié)構(gòu)外皮凈距只能留30 cm，保證不了工字鋼腰梁和錨桿錨頭需占用65 cm的要求，必須將錨桿位置調(diào)整到與地下結(jié)構(gòu)層高相適應(yīng)的標(biāo)高，以滿足當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)施工到地下3層或地下2層、待頂板打完并回填后拆除錨桿，而不影響基坑安全的要求。

綜合上述因素，基坑支護采用如下設(shè)計方案：

(1)在北、東、南3側(cè)，上部采用現(xiàn)有土釘墻支護，下部樁錨支護，采用吊600樁徑，間距1.2 m。樁長：北側(cè)(包括部分東側(cè))L=12.06 m，嵌固深度3.5 m；南側(cè)(包括部分東側(cè))L=13.55 m，嵌固深度4.50 m；

(2)在基坑西側(cè)，要先進行人工開挖，暴露出現(xiàn)有地下管線，在電力管溝和西側(cè)管線之間施作樁錨護坡，帽梁設(shè)在電力管溝底板標(biāo)高以下，以便對現(xiàn)有管線進行懸吊保護。護坡樁采用φ600樁徑，間距以現(xiàn)場管線間距插空打樁，樁長L=15.17 m，嵌固深度5.0 m。

(3)對樁錨支護體系設(shè)置2道錨桿：

1)第一道錨桿設(shè)置在樁頂帽梁處，不用工字鋼和錨頭，只需墊片和鎖頭即可，其占用尺寸僅為13 cm。這一尺寸要求，現(xiàn)場可以滿足；

2)第二道錨桿設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)地下3層頂板以上l m處，待地下3層頂板打好，且護坡樁與結(jié)構(gòu)外皮之間回填密實以后，即可拆掉第二道錨桿，這時地下3層頂板相當(dāng)于一道內(nèi)支撐，支撐在護坡樁上。

4 支護結(jié)構(gòu)的施工

4.1 護坡樁的施工

4.1.1 工藝的選擇

在砂卵石地層中施工鉆孔灌注樁，其難點是成孔困難，容易產(chǎn)生塌孔。用長螺旋鉆機雖能鉆進，但如果不護壁，則鉆桿提出后，鉆孔會隨時坍塌。若采用泥漿護壁反循環(huán)鉆機成孔，則施工速度慢，影響工期，而且現(xiàn)場臟亂、污染環(huán)境，人力物力投入過大，造成浪費。如果采用壓漿樁，由于砂卵石層中的孔隙較大，水泥漿將大量流失。為解決該施工難題，我們研究了一種新工藝——長螺旋干成孔粘土護壁灌注樁

成孔施工工藝。該工藝既省錢，又省力，并且速度快。

4.1.2 工藝流程

4.1.3 粘土護壁成孔工藝機理

粘土投入后，鉆桿旋轉(zhuǎn)帶動葉片旋轉(zhuǎn)，使粘土向側(cè)向擠壓，在孔壁形成泥壁，同時在鉆桿旋轉(zhuǎn)過程中，對小顆粒卵石形成擠壓，擠向孔壁從而使孔周密實，達到成孔目的。

4.2 錨桿的施工

在砂卵石層中施工錨桿，極易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象，很難成孔。為解決此施工難點，我們采用了套管跟進的施工工藝。

套管跟進是一種專門適用于砂卵石層的錨桿施工工藝，它克服了砂卵石層不易成孔的困難，用一種特制的錨桿鉆機進行施工。套管跟進錨桿施工工藝的主要步驟如下：

(1)鉆機移位，鉆桿對準(zhǔn)錨桿孔位；

(2)按錨桿設(shè)計角度調(diào)整好鉆桿的角度后，鉆桿鉆進；

(3)鉆桿鉆進后，繼續(xù)跟進鉆桿外的套管，直至達到設(shè)計深度；

(4)退出鉆桿，保持套管不動；

(5)在套管內(nèi)下鋼絞線、注漿管等；

(6)封堵套管，進行壓力注漿；