現(xiàn)狀橋梁下截污渠箱基坑微型鋼管樁支護(hù)施工技術(shù)

（廣州市市政集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510075）

1 工程概況

廣州市石井污水處理系統(tǒng)管網(wǎng)工程—石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程主要施工內(nèi)容為現(xiàn)狀河涌?jī)?nèi)渠箱結(jié)構(gòu)施工和頂管施工，渠箱施工多處與現(xiàn)狀橋梁相交，D線(xiàn)渠箱DK0+400～DK0+410段需穿越現(xiàn)狀8m寬的橋梁，為附近村民出行使用，渠箱施工時(shí)橋梁不能拆除。

基坑施工場(chǎng)地上層為厚約50cm的淤泥層；中砂：層底埋深3.0m，層厚2.50m，飽和稍密，沖積而成，含少量黏粒；礫砂：層頂埋深10.60m，層厚5.1m，飽和中密。沖積而成，級(jí)配較好，含少量黏粒；粉質(zhì)粘黏土：層頂埋深10.60m，較厚，可塑。施工點(diǎn)位于現(xiàn)狀橋梁下，施工作業(yè)面狹窄，無(wú)法采用常規(guī)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝（見(jiàn)圖1），因而采用微型鋼管樁+高壓旋噴樁復(fù)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。

圖1 渠箱過(guò)橋段施工平面

2 復(fù)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式

基坑開(kāi)挖深度為6m，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用微型鋼管樁支護(hù)樁+高壓旋噴樁復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，微型鋼管樁長(zhǎng)約15m，高壓旋噴樁長(zhǎng)約12m。在基坑支護(hù)鋼管上，內(nèi)側(cè)靠近止水樁的位置，按折線(xiàn)開(kāi)設(shè)2排20mm的注漿孔，間距200mm，在完成鋼管施工后，對(duì)鋼管樁進(jìn)行壓力注漿。

圖2 渠箱結(jié)構(gòu)過(guò)橋段基坑支護(hù)剖面

圖3 渠箱結(jié)構(gòu)過(guò)橋段基坑支護(hù)截面

2）利用微型鋼管樁進(jìn)行注漿，使鋼管樁與樁間旋噴樁能有效結(jié)合，提高基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性，同時(shí)在鋼管樁內(nèi)插入品字形鋼筋網(wǎng)片，可提高鋼管樁的強(qiáng)度，對(duì)于基坑整體性更有利。

鋼管施工完成后，對(duì)微型鋼管樁進(jìn)行壓力注漿，注漿壓力控制在1～2MPa，通過(guò)鋼管注漿對(duì)鋼管樁與旋噴樁間土體進(jìn)行注漿固結(jié)，擴(kuò)大微型鋼管樁內(nèi)側(cè)樁體，可使鋼管樁體與旋噴樁更有效的結(jié)合，消除鋼管樁與旋噴樁之間的空隙，提高基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性，同時(shí)在完成注漿施工的鋼管內(nèi)插入三角形鋼筋網(wǎng)片，以增強(qiáng)支護(hù)樁與基坑冠梁整體性及基坑安全性。

3）鋼管樁施工，采用MXL-150D履帶式循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行施工。鋼管制作時(shí)將端頭切割、焊接成楔形，并開(kāi)設(shè)注漿孔。采用鉆機(jī)進(jìn)行鋼管樁施工，能更好控制鋼管樁垂直度，同時(shí)避免因成孔施工造成塌孔、地表沉降等風(fēng)險(xiǎn)，減少施工對(duì)現(xiàn)狀橋梁及周邊環(huán)境的影響。

3 基坑施工工藝

3.1 施工工藝流程

平整場(chǎng)地→鋼管樁制作→測(cè)量放線(xiàn)→鉆機(jī)就位→微型鋼管樁施工→拌制水泥漿→清孔→鋼管樁注漿→地質(zhì)鉆機(jī)導(dǎo)孔施工→旋噴樁鉆進(jìn)下管→清孔→移鉆→拌制水泥漿→旋轉(zhuǎn)提升噴漿。

3.2 場(chǎng)地布置

采用袋裝黏土圍堰擋水，袋裝黏土圍堰頂面高出常水位0.3m，于袋裝黏土圍堰內(nèi)設(shè)置II級(jí)混凝土過(guò)水管，內(nèi)徑為1.0m，且與上下游的過(guò)水?dāng)嗝姹３指叱毯推露纫恢拢员ＷC順利過(guò)水。排光圍堰內(nèi)的積水，清理淤泥并平整場(chǎng)地，為后續(xù)支護(hù)樁施工提供作業(yè)平臺(tái)。

3.3 微型鋼管樁施工

3.3.1 就位鉆孔

1）微型鋼管樁間距為0.5m，排距為1.0m，樁頂冠梁寬1.5m，高0.8m。鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，控制好泥漿配比，及時(shí)補(bǔ)充泥漿，提高泥漿護(hù)壁效果。

2）平整好施工場(chǎng)地，鉆機(jī)步行至指定位置，調(diào)整機(jī)位，支好支腿并保證鉆機(jī)穩(wěn)固，防止傾斜；將制作好的微型鋼管運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，啟動(dòng)鉆機(jī)，緩慢鉆進(jìn)。

3.3.2 鋼管樁制作

2）鋼管分級(jí)焊接，焊接方法采用外包鋼管滿(mǎn)焊，外包鋼管長(zhǎng)度不少于20cm，鋼管應(yīng)刷防銹漆（底漆2道，面漆1道，涂刷前應(yīng)將鋼管表面清理干凈）。

3）在基坑支護(hù)微型鋼管的內(nèi)側(cè)靠近止水樁的位置，按折線(xiàn)開(kāi)設(shè)2排20mm的注漿孔，間距200mm，鋼管上部2m范圍不開(kāi)孔。樁尖位置注漿孔作為泥漿注漿口，樁身注漿孔采用膠帶封口，受到一定壓力后能自動(dòng)開(kāi)封。

3.3.3 微型鋼管樁施工

微型鋼管采用人工搬運(yùn)，鉆機(jī)起吊，對(duì)接。吊放鋼管樁時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)底節(jié)鋼管、平穩(wěn)對(duì)接，且在焊接前要保證每節(jié)鋼管上的注漿孔在同一截面上，完成微型鋼管樁施工時(shí)，要使確保注漿孔朝向止水樁一側(cè)，以確保注漿效果。鉆進(jìn)施工應(yīng)控制轉(zhuǎn)進(jìn)速度為30r/min，防止大幅度旋轉(zhuǎn)。采用120kg重錘砸入孔中，每20擊下沉量小于5cm方可收錘。鋼管樁收錘后，檢查安放位置，兩端處的樁位偏差不得大于1/3樁徑，樁中的樁位偏差不得大于1/2樁徑，垂直度不超過(guò)1/1 000樁長(zhǎng)。

3.3.4 微型鋼管樁清孔施工

在微型鋼管樁注漿前，采用清水對(duì)鋼管樁進(jìn)行清孔，在鋼管內(nèi)插入清水管，由鋼管口排出管內(nèi)泥漿。清孔注水壓力控制在0.4～0.5MPa，清孔完成后，應(yīng)確保沉渣厚度不大于50mm。

3.3.5 鋼筋網(wǎng)片安裝

鋼管樁清孔完成后，將制作好的三角形鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行分節(jié)安裝，接駁位置采用雙面焊接連接，三角形鋼筋網(wǎng)片應(yīng)居中安放，長(zhǎng)度與鋼管樁長(zhǎng)度適應(yīng)，且露出鋼管樁端約20cm。

3.3.6 拌制水泥漿

水泥漿采用P·O42.5普通硅酸鹽水泥，采用專(zhuān)業(yè)機(jī)械拌制，應(yīng)加入10%的膨脹劑，水灰比控制在0.6，水泥漿分二級(jí)攪拌，一級(jí)攪拌完成后放入二級(jí)攪拌池繼續(xù)攪拌，在二級(jí)攪拌池內(nèi)邊攪拌邊灌注，保證水泥漿攪拌均勻。

3.3.7 灌注水泥漿

微型鋼管樁注漿采用二次加壓注漿，以保證注漿效果。

1）安裝注漿管。下放鋼筋網(wǎng)片時(shí)，應(yīng)和鋼筋網(wǎng)片一起放置1根50mm注漿鋼管，每節(jié)2m，注漿下半部分開(kāi)花孔，用于二次注漿，安裝完畢后及時(shí)進(jìn)行注漿。

2）一次注漿，注漿管由注漿機(jī)直接接入微型鋼管上，接口要密封，采用橡膠管輸送。第1次注漿從微型鋼管上直接注漿，注漿壓力為1～2MPa，注漿直至水泥漿從管外流出為止，然后每隔10～15min進(jìn)行間隔注漿，重復(fù)3～5次。

3）一次注漿完成后，密封微型鋼管樁，1h后進(jìn)行二次注漿，注漿從50mm二次注漿管注入，二次加壓注漿應(yīng)控制注漿壓力約5MPa，待水泥漿再次從微型鋼管外流出為止。

3.4 高壓旋噴樁施工

3.4.1 就位鉆孔

1）旋噴樁成孔孔徑為800mm，間距為600mm，采用正循環(huán)鉆機(jī)成孔，過(guò)程中嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度及泥漿配比，及時(shí)補(bǔ)充泥漿，提高泥漿護(hù)壁效果，保證引孔順利。

2）成孔過(guò)程中應(yīng)注意機(jī)架的平整和導(dǎo)向架垂直度，垂直度偏差不大于1.5%。樁位偏差不大于50mm，樁徑偏差不大于4%。

3.4.2 拌制水泥漿

旋噴樁采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.8～1.0。

3.4.3 灌注水泥漿

1）高壓水射流的壓力不小于25MPa，灌注水泥漿液的壓力不小于1MPa。

2）提升速度 8～12cm/min。

3）水泥用量不小于380kg/m。

4 結(jié)語(yǔ)

采用微型鋼管樁+高壓旋噴樁復(fù)合基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)狀橋梁下基坑支護(hù)施工空間不足的問(wèn)題，既可進(jìn)行渠箱基坑施工，又無(wú)須拆除現(xiàn)狀橋梁，降低了施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。利用鋼管樁進(jìn)行注漿，使鋼管樁與樁間旋噴樁能更有效的結(jié)合，提高基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性，同時(shí)在鋼管樁內(nèi)插入品字形鋼筋網(wǎng)片，以提高鋼管樁的強(qiáng)度，有效控制基坑變形，保證現(xiàn)狀橋梁施工安全。