深基坑采用組合鋼內(nèi)支撐控制微變形技術(shù)與應(yīng)用

王志祥，陳冬泉

（中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 蘇州 215131）

1 工程概況

浦口區(qū)珠江污水處理廠中水廠二期建設(shè)工程是由中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司承接的EPC項(xiàng)目，位于南京市浦口區(qū)江浦街道新合村三組188號(hào)光大水務(wù)（南京）有限公司院內(nèi)，建設(shè)規(guī)模為40000 m3，建筑物面積約4588 m2，構(gòu)筑物面積約10107 m2。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→雙軸深攪樁支護(hù)止水施工→坑內(nèi)雙軸深攪樁加固施工→降水管井施工→鋼板樁打樁施工→基坑支撐開(kāi)挖溝槽土→鋼立柱打樁施工→鋼圍檁及鋼支撐施工→基坑預(yù)降水→分層開(kāi)挖土方→施工底板及傳力帶→統(tǒng)一拆除支撐及圍檁→地下混凝土結(jié)構(gòu)施工→結(jié)構(gòu)外側(cè)基坑土方回填→鋼板樁拔除。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 鋼板樁打入主要操作要點(diǎn)

（1）在施工前，應(yīng)將鋼板樁預(yù)先堆放在基礎(chǔ)打樁點(diǎn)周?chē)?，以降低翻轉(zhuǎn)頻率。

（2）鋼板樁樁長(zhǎng)9 m及以下的可選用Ⅲ小鎖口鋼板樁，鋼板樁樁長(zhǎng)12 m及以上的選用Ⅳ小鎖口鋼板樁。

（3）鋼板樁打入前，應(yīng)清除鋼板樁內(nèi)的泥漿、浮銹及路面雜物。

（4）鋼板樁打樁法采用“單打樁法”，從板樁墻墻角處開(kāi)始，逐次打樁，直至樁工完成。

（5）打樁機(jī)械選用W450機(jī)械手一臺(tái)。

（6）捆扎鋼板樁用直徑16 mm鋼筋為宜。當(dāng)鉗口夾住板樁時(shí)，將板樁提升至樁插入點(diǎn)，進(jìn)行樁插入。插樁時(shí)鎖口應(yīng)對(duì)齊。

2.2.2 鋼板樁拔除主要操作要點(diǎn)

（1）拔樁的時(shí)間、順序和回填應(yīng)提前安排。

（2）基坑內(nèi)先回填夯實(shí)，回填材料及壓實(shí)度應(yīng)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工圖紙的要求。

（3）樁周?chē)馏w之間的粘結(jié)力會(huì)因?yàn)閺?qiáng)烈的振動(dòng)而破壞，提升力也會(huì)被克服。

（4）對(duì)于難拔的樁，可先振后拔交替進(jìn)行。

2.2.3 鋼支撐施工操作要點(diǎn)

（1）鋼支撐可提前在基坑外分段組裝。

（2）當(dāng)鋼管伸出時(shí)，連接法蘭和鋼肋焊接在鋼管的接頭處，并用螺栓擰緊。

（3）支架受力前，先快速設(shè)置支架軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，獲取初讀數(shù)，然后測(cè)試實(shí)際預(yù)應(yīng)力，以控制預(yù)應(yīng)力的準(zhǔn)確施加。

（4）鋼筋加固時(shí)，加載速度根據(jù)設(shè)計(jì)分級(jí)加載和現(xiàn)場(chǎng)觀察墻體荷載反射確定，預(yù)應(yīng)力按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

（5）在增加支撐預(yù)應(yīng)力前后12 h內(nèi)，加密監(jiān)測(cè)頻率，當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失或變形率無(wú)明顯收斂時(shí)，將預(yù)應(yīng)力增加到設(shè)計(jì)值。

（6）安裝鋼支架時(shí)，端部、支架和千斤頂?shù)妮S線應(yīng)在同一平面上。為了確保直線度，支架上法蘭的螺栓應(yīng)對(duì)角擰緊或等分?jǐn)Q緊。

（7）安裝支架時(shí)，可使用兩個(gè)100 t千斤頂施加預(yù)應(yīng)力。

（8）支架應(yīng)及時(shí)架設(shè)。架設(shè)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，吊裝和放置由專(zhuān)人統(tǒng)一指揮，確保施工安全。

（9）由專(zhuān)人負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)和保管鋼材周轉(zhuǎn)交換的材料，明確尺寸和型號(hào)，以備下次使用。

（10）禁止人員在豎立的支架上行走和堆放物品。

（11）根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加工并組裝支架，用對(duì)拉螺栓保證每塊板擰緊。帶法蘭的鋼應(yīng)用螺栓擰緊，并延伸至設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。

（12）鋼支撐抹頂后，做好土方開(kāi)挖和結(jié)構(gòu)施工期間的監(jiān)控工作。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)補(bǔ)充壓力。同時(shí)，監(jiān)測(cè)鋼支撐的安全，不要在鋼支撐上堆積荷載，挖掘時(shí)不要與鋼支撐碰撞，以防支撐失穩(wěn)。

3 質(zhì)量控制

3.1 鋼板樁的施工質(zhì)量要求

（1）當(dāng)鋼板樁的平面布置對(duì)跨圈和合攏有嚴(yán)格要求時(shí)，每邊尺寸應(yīng)符合樁的模數(shù)，并應(yīng)避免使用異形截面樁。

（2）鋼板樁使用前應(yīng)進(jìn)行校正。彎曲和榫槽不規(guī)則應(yīng)通過(guò)機(jī)械方法或火焰進(jìn)行校正，局部孔洞應(yīng)通過(guò)焊接修復(fù)，當(dāng)端矩比例失控時(shí)，應(yīng)進(jìn)行切割和校正。

（3）鋼板樁的延伸可通過(guò)對(duì)焊或與魚(yú)尾板焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)。相鄰樁的焊縫應(yīng)間隔設(shè)置，錯(cuò)開(kāi)1.0 m以上。

（4）鋼板樁采用鎖定防水結(jié)構(gòu)。

（5）拔樁前應(yīng)進(jìn)行土方回填，以平衡板樁兩側(cè)土的壓力。

（6）打樁機(jī)應(yīng)與鋼板樁留有一定距離，以減小樁上的側(cè)壓力。

（7）拔樁與打樁順序相反，樁孔應(yīng)在拔樁后及時(shí)回填。

3.2 鋼支撐的施工質(zhì)量要求

（1）鋼支撐的構(gòu)造規(guī)定：①支撐結(jié)構(gòu)的材料可采用型鋼、鋼管、組合型材等；②支撐壓桿的長(zhǎng)徑比和拉桿的長(zhǎng)徑比分別不應(yīng)大于150、200；③當(dāng)水平支撐向腰梁傾斜時(shí)，應(yīng)在腰梁上設(shè)置牛腿或其他能承受剪力的連接；④采用豎向支撐時(shí)，同上做可靠的連接措施。

（2）立柱的構(gòu)造規(guī)定：①當(dāng)立柱采用灌注樁作為基礎(chǔ)時(shí)，其錨樁長(zhǎng)度不應(yīng)小于柱直徑的4倍或柱的長(zhǎng)邊；②柱長(zhǎng)徑比不應(yīng)大于25；③立柱和水平支撐件之間的連接為鉸接。

（3）支撐預(yù)先加壓的規(guī)定：①千斤頂對(duì)支撐施加壓力時(shí)的計(jì)量裝置可靠、準(zhǔn)確；②千斤頂壓力合力點(diǎn)應(yīng)與支撐軸重合，千斤頂應(yīng)對(duì)稱(chēng)等距放置在支撐軸兩側(cè)，并同步施壓；③千斤頂?shù)膲毫?yīng)分階段施加，每一階段施加壓力后，在施加下一階段壓力前，壓力應(yīng)保持穩(wěn)定10 min；④在對(duì)支架施加壓力的過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)焊點(diǎn)開(kāi)裂、局部屈曲等異常情況時(shí)，應(yīng)解除壓力，待支架薄弱部位加強(qiáng)后才能施加壓力；⑤當(dāng)支撐壓力在監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)消失，需再次施加預(yù)壓力保持穩(wěn)定。

（4）對(duì)于鋼支撐，當(dāng)夏季施工出現(xiàn)較大溫度應(yīng)力時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取降溫措施。當(dāng)冬季施工因冷卻而產(chǎn)生的收縮使支架端部出現(xiàn)縫隙時(shí)，應(yīng)及時(shí)用鐵楔填充縫隙或采取其他可靠的連接措施。

（5）支架拆除應(yīng)在被支架替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到所需的承載能力后進(jìn)行。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)樓板分塊澆筑或設(shè)置后澆帶時(shí)，應(yīng)在砌塊部位或后澆帶處設(shè)置可靠的傳力構(gòu)件。

4 安全措施

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)布局應(yīng)符合防火、防洪、防雷安全規(guī)定，有防止行人和車(chē)輛墜落的安全設(shè)施。

（2）設(shè)置紅燈，警示夜間經(jīng)過(guò)坑、洞的人，有符合規(guī)定的安全宣傳標(biāo)語(yǔ)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)生活區(qū)有足夠的消防水源和消防設(shè)施出口，消防設(shè)備應(yīng)由指定人員管理。

（4）各類(lèi)房屋、倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)等具有足夠的消防安全距離。

（5）木工廠、倉(cāng)庫(kù)、油庫(kù)內(nèi)外嚴(yán)禁吸煙，易燃易爆物品等嚴(yán)禁堆放在離火源較近的地方。

（6）乙炔瓶應(yīng)設(shè)置防回火的安全裝置，氧氣瓶不得被污染，乙炔瓶與氧氣瓶分開(kāi)存放。

（7）施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電應(yīng)嚴(yán)格按照J(rèn)GJ46—2005《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。

（8）有明火必須報(bào)告，嚴(yán)禁用汽油、煤油等液體點(diǎn)火。爐灶附近不可堆放易燃物品，采暖爐必須報(bào)安全部門(mén)審批。

（9）照明線路應(yīng)由專(zhuān)業(yè)電工安裝，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的照明燈功率不應(yīng)超過(guò)100 W，住宅照明低壓應(yīng)為36 V。

（10）電焊作業(yè)必須持證上崗，消防證書(shū)僅在指定地點(diǎn)和有效時(shí)間內(nèi)使用。

（11）消防設(shè)施和設(shè)備必須每年維護(hù)，不能使用過(guò)期的消防設(shè)備，確保消防設(shè)施和設(shè)備靈敏、有效。

（12）現(xiàn)場(chǎng)消防栓和消防設(shè)備不得安裝在場(chǎng)地周?chē)? m內(nèi)，不得被埋壓、占用或挪作他用。

5 環(huán)保措施

（1）做好施工宣傳，要求施工中懸掛宣傳標(biāo)語(yǔ)和文明施工標(biāo)志。

（2）工地大門(mén)設(shè)置沖洗臺(tái)對(duì)車(chē)輛出場(chǎng)前嚴(yán)格沖洗，嚴(yán)禁將泥漿、土塊帶入馬路；運(yùn)土車(chē)需要加蓋，嚴(yán)禁渣土沿途溢灑，嚴(yán)禁施工期間機(jī)械輾壓破壞和泥漿污染路面。工人們每天下班后清理施工現(xiàn)場(chǎng)。

（3）未經(jīng)處理的泥漿水不得排放。

6 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)該工程的地下土質(zhì)條件以及周邊環(huán)境情況，采用兩邊都能連鎖形成連續(xù)凹凸互鎖的特殊鋼制板樁以及可拼接組裝的鋼管組成的組合鋼內(nèi)支撐體系控制深基坑微變形技術(shù)。這種施工技術(shù)施工效率高，成本低，值得推廣。