淺談上部空間受限條件下基坑工程施工技術(shù)

盧中津

摘要：隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下空間在各大城市中得到開發(fā)利用，隨著這些地下空間的興建，產(chǎn)生了大量的基坑工程，而很多基坑工程位于市區(qū)。在施工過程中，往往面臨著基坑上部空間受限條件下的施工環(huán)境。本文結(jié)合花城大道東延線（首期）工程土建三標(biāo)段的實際，對上部空間受限條件下基坑工程的施工技術(shù)進行探討。

關(guān)鍵詞：上部空間受限；孔內(nèi)鋼筋籠制安；對稱開挖；對拉錨索

一、工程概況

廣州市花城大道延長線位于廣州市天河區(qū)珠江新城東部，其中三標(biāo)段工程位于花城大道延長線上，下穿華南快速路，隧道分為左、右線設(shè)計，閉口段采用左、右分離式設(shè)計，開口段采用左、右線整體式設(shè)計，其中穿華南快速路橋底部分為閉口、左右分離式。

華南快速路橋底段基坑工程以華南快速路高架橋橋墩為分界線分為左右兩邊深基坑，基坑深約為10m，在地表原狀土以上約4.5m為華南快速路高架橋結(jié)構(gòu)，在左右線基坑的中間保留土體是華南快速路高架橋的N34軸橋墩，橋墩采用的是摩擦端承樁基礎(chǔ)，樁深約為15m，地表原狀土以下約20m為廣州地鐵五號線盾構(gòu)區(qū)間，基坑本身設(shè)置兩道混凝土支撐，施工空間十分狹窄，同時也要注意對華南快速路高架橋的保護，面臨較大的安全風(fēng)險。

華南快速路橋底段支護工藝由原設(shè)計方案多排相切微型樁、樁頂冠梁及砼支撐、底下兩道鋼支撐變更成采用人工挖孔樁、樁頂冠梁及砼支撐、底下一道砼支撐。

二、主要施工技術(shù)

上部空間受限條件下基坑工程施工技術(shù)主要包括人工挖孔樁孔內(nèi)鋼筋籠制安、基坑土方對稱開挖傳遞出土、預(yù)應(yīng)力對拉錨索、高壓旋噴樁對稱施工。

1、針對上部空間受限的特定條件，采用人工挖孔樁孔內(nèi)綁扎鋼筋籠施工技術(shù)。該工藝操作簡單，施工方便，可多根挖孔樁鋼筋籠同時進行安裝，施工速度相對較快，不需要大型機械設(shè)備，降低工程造價?？梢杂行У乜朔摻罨\垂直度無法得到有效保證，吊裝難度大，施工進度慢，成本高，受施工環(huán)境影響大的缺點。

2、基坑土方對稱開挖傳遞出土。一方面可以平衡基坑開挖過程中左右線基坑的變形位移，減小偏壓；另一方面可以在立體空間上形成多層次的施工工作面，施工布局更加合理，在保證施工安全和質(zhì)量的前提下加快了施工進度，同時減少基坑暴露時間，降低基坑安全風(fēng)險。

3、對拉錨索壓緊土體。通過在第二道支撐處設(shè)置對拉錨索壓緊土體，可以提高整塊土體的側(cè)向剛度和N34軸橋墩抵抗水平荷載的能力，以及提高腰梁的整體穩(wěn)定性，保證基坑工程和華南快速路高架橋的安全。

4、高壓旋噴樁通過由里及外、對稱打樁。通過合理的打樁順序，并按設(shè)計要求嚴(yán)格控制樁底標(biāo)高、樁位、垂直度及注漿壓力等指標(biāo)，提高華南快速路高架橋N34軸橋墩周邊土體的固結(jié)、止水質(zhì)量，并減小打樁施工過程對華南快速路高架橋橋墩及樁基礎(chǔ)的偏壓影響。

三、人工挖孔樁孔內(nèi)鋼筋籠制安

1、鋼筋下料：鋼筋在鋼筋加工場地下料，主筋采用螺紋套筒連接，主筋及箍筋按設(shè)計圖紙下料加工成型。

2、安裝五邊形鋼筋及定位箍筋

（1）作業(yè)人員順著鋼爬梯進入樁孔內(nèi)，將預(yù)先制作好的五邊形鋼筋送入孔內(nèi)，固定在第一節(jié)護壁與第二節(jié)護壁凸出位置，五邊形鋼筋架與護壁牢固卡住。

（2）定位筋為Φ22的箍筋，預(yù)先用粉筆在定位箍筋上將每個主筋的位置標(biāo)明，然后將定位箍筋放入孔內(nèi)，將定位箍筋安放在五邊形鋼筋上，并將定位箍筋與五邊形鋼筋用鋼絲綁扎牢固。

3、預(yù)放箍筋：安裝好定位箍筋后，將余下箍筋分組，每組數(shù)量為每節(jié)護壁對應(yīng)的鋼筋籠主筋上布置的箍筋個數(shù)，將箍筋分組用繩索吊放至孔內(nèi)，作業(yè)人員順著鋼爬梯進入孔內(nèi)將吊入的每組箍筋安放在每節(jié)護壁交接處凸出位置上，再在護壁節(jié)點上將箍筋臨時綁扎固定住。

4、下放主筋：箍筋安放完畢后，開始下放主筋，在孔口架立一根鋼筋，將8#槽鋼制作成的溜槽掛在孔口鋼筋上，孔口外安排兩名作業(yè)人員沿著孔口和溜槽傳遞下放主筋，將主筋逐根整根下放至孔內(nèi)。

5、主筋與第一節(jié)護壁底定位箍筋綁扎連接：孔內(nèi)一名作業(yè)人員將主筋扶正，并將主筋依次綁扎在定位箍筋上，直到主筋與定位箍筋完全綁扎牢固，主筋底離孔底距離約為10cm。

6、下放環(huán)向加強筋：將環(huán)向加強筋按等間距固定在繩索上，吊放至相應(yīng)的孔內(nèi)位置，麻繩上端固定在孔口鋼筋上。

7、鋼筋籠孔內(nèi)全綁扎：安排兩名作業(yè)人員進入孔內(nèi)，由下至上將箍筋與主筋用鋼絲綁扎牢固。垂直作業(yè)的兩名作業(yè)人員，一人負責(zé)一半圓箍筋的綁扎，避免在孔內(nèi)轉(zhuǎn)身，提高作業(yè)效率，同時采取可靠地安全措施避免發(fā)生安全事故。

8、檢查鋼筋籠：綁扎完后檢查鋼筋間距、垂直度、保護層是否符合設(shè)計要求，鋼筋連接是否牢固。

四、基坑土方對稱開挖傳遞出土

車行隧道基坑在下穿華南快速路橋底部時，為避開華快高架橋N34軸橋墩，分為左右兩邊基坑。采用基坑土方對稱開挖傳遞出土方式。

1、基坑開挖總體順序：

冠梁以上土方可從中間往東西兩端開挖出土，開挖出樁頂及支撐位置，施工冠梁、支撐等。而冠梁以下的基坑土方開挖工程施工順序如下：

（1）首先，第一層支撐至第二層支撐的土方，由東西兩端往中開挖及出土；

（2）其次，從中間往兩邊開挖第二層砼支撐位置的土方，并進行第二層砼支撐、腰梁、對拉錨索等施工；

（3）最后，第二層支撐至基坑底的土方，從西邊與一標(biāo)交界位置開始開挖，縱向上采用分臺階分段后退式開挖，臺階長度宜6至10m（視具體情況調(diào)整）。

2、堅向分層開挖及施工順序：

（1）第一層：開挖至第一道砼支撐冠梁底以下10cm位置標(biāo)高處（支撐等墊層厚10cm），約高程7.0m處，進行該平面上的冠梁和砼支撐施工；

（2）第二層：在冠梁和砼支撐達到強度后，進行第二層土方開挖，第二層土方由兩側(cè)往中間開挖，開挖至第二道砼支撐頂以上0.5m；

（3）第三層：第三層土方由中間往兩側(cè)開挖至第二道砼支撐底標(biāo)高位置，并按要求施工腰梁、預(yù)應(yīng)力對拉錨索和第二道砼支撐。在腰梁和第二道砼支撐達到設(shè)計強度80%后，在第二道砼支撐頂以上回填0.5m覆土，以便機械通行開挖第四層土方。

（4）第四層：開挖至設(shè)計基坑底以上30cm處，剩余的30cm土方由人工開挖至設(shè)計基坑底。

3、縱向施工：縱向分段與主體結(jié)構(gòu)施工相配合，基坑開挖與支護、澆筑墊層及主體結(jié)構(gòu)等工序同時交替進行。

4、基坑采用挖掘機臺階式傳遞挖土，挖土?xí)r，沿基坑縱向上采用后退式放坡挖土。當(dāng)開挖接近基坑底設(shè)計標(biāo)高時，預(yù)留出30cm厚度的土，采用人工清底。

五、預(yù)應(yīng)力對拉錨索壓緊土體

該錨索施工場地周圍分布有華南快速路橋梁橋墩及樁基礎(chǔ)，施工時亦要注意對橋墩的保護，因此，在對拉錨索施工時，有針對性的加強以下措施：

1、該處鉆孔的傾角為0°，具體的按照垂直于同排橋墩連線來確定，開孔時要用鉆頭來回多次對孔口進行鉆進，導(dǎo)正開孔的傾角和孔位，并在開孔鉆進前一米時，用測斜儀多次量測鉆機的底盤或鉆桿，隨時調(diào)整鉆機，保證在開孔時由地層軟硬或坡面不平整引起鉆機對孔位偏移的誤差，在鉆進中毎鉆進3m左右時用測斜儀量測一次鉆孔孔斜，及時調(diào)整鉆孔孔斜誤差。錨孔傾角、水平角允許誤差點在±1°以內(nèi)，成孔后，鉆孔底部的偏斜尺寸不應(yīng)大于錨索長度的3%。

2、對拉錨索應(yīng)注意避開微型樁鋼筋及華快橋墩樁基礎(chǔ)，錨索位置可以根據(jù)實際情況與設(shè)計、監(jiān)理、甲方洽商確認后適當(dāng)調(diào)整。

3、對拉錨索由一端往另一端依序張拉。

六、高壓施噴樁由里及外對稱施工

1、位于橋墩周邊范圍內(nèi)的旋噴樁施工過程中，按設(shè)計要求嚴(yán)格控制樁底標(biāo)高、樁位及垂直度。

2、N34軸中間土臺的旋噴樁施工過程中，應(yīng)左右線對稱，由里向外施工。中間土臺旋噴樁施工按三步驟進行，首先是先施工土臺內(nèi)的梅花狀旋噴樁，按照先施工靠近橋墩位置的旋噴樁，依次往外施工的順序；其次是從兩邊往中間對稱施工人工挖孔樁內(nèi)側(cè)密排旋噴樁；最后施工土臺外圍密排旋噴樁，也是從兩邊往中間對稱施工。

3、施工過程中，按照設(shè)計要求嚴(yán)格控制旋噴注漿的壓力，注漿壓力大小控制在20-30MPa。。同時加強對施工過程中橋墩基礎(chǔ)及周邊土體的位移變化的監(jiān)測。

七、結(jié)束語

與傳統(tǒng)施工方法相比，采用本技術(shù)進行施工，不需要投入大型機械設(shè)備，投入的勞動力也非常少，能夠節(jié)省大筆的機械使用租賃和人力投入費用；同時提高基坑工程整體穩(wěn)定性，降低工程施工安全風(fēng)險；加快施工速度，縮短工期，經(jīng)濟和社會效益顯著，能為今后類似條件下的深基坑施工提供參考。

參考文獻：

[1]常乃坤 人工挖孔樁孔內(nèi)制作鋼筋籠新技術(shù).低溫建筑技術(shù).2013年08期

[2]石文慧 大孔徑抗滑樁孔內(nèi)制作鋼筋籠技術(shù)應(yīng)用.山西建筑.2011年25期