城市綜合管廊基坑支護(hù)綠色、快速施工技術(shù)

高磊

（中交第二航務(wù)工程局有限公司，湖北武漢 430000）

0.概況

梅觀高速清湖南段市政化改造工程一標(biāo)為南北向，起于民樂立交北側(cè)原梅林主線收費(fèi)廣場南端，止于留仙立交起點(diǎn)附近，路線全長約2.24km，沿途依次與梅坂大道、規(guī)劃民樂路、民康路、軌道交通5號線、平南鐵路等道路相交。綜合管廊沿梅觀道路東西兩側(cè)輔道雙側(cè)布設(shè)，管廊總長4.605km。道路西側(cè)輔道下方布設(shè)兩艙綜合管廊，斷面尺寸為8.8m×4.1m，管廊長2.270km；道路東側(cè)輔道下方布設(shè)兩艙綜合管廊，斷面尺寸為7.1m×4.1m，管廊長2.335km。

地質(zhì)情況從上至下依次為：人工填土、淤泥質(zhì)黏土、全～微風(fēng)化粗粒花崗巖。地下水位埋深3m～15m，圍護(hù)方案分下述類型：

（1）放坡+土釘墻，主要用于基坑開挖深度不超過6m，開挖深度內(nèi)主要土層為填土和粘性土，坡比采用1:0.75，土釘墻噴錨護(hù)面。（2）鋼板樁+鋼支撐，適用于開挖深度7m至7.5m的基坑，采用拉森Ⅳ鋼板樁400mm×170mm支護(hù)，長12m。設(shè)置一道鋼支撐。（3）鉆孔灌注樁+一道內(nèi)撐，用于基坑開挖深度7.5m～9.5m，采用Φ800@1100鉆孔灌注樁圍護(hù)，樁長13m，設(shè)一道鋼支撐。（4）排樁+兩道內(nèi)撐，基坑開挖深度9.5m～11.5m，采用Φ800@1100鉆孔灌注樁圍護(hù)，樁長16m，設(shè)兩道鋼支撐。（5）排樁+三道內(nèi)撐，基坑開挖深度11.5m～14m，采用Φ1000@1300鉆孔灌注樁圍護(hù)，樁長20m，設(shè)三道鋼支撐。

1.特點(diǎn)、難點(diǎn)

（1）項(xiàng)目位于城市中心，周邊建筑多，地下管線復(fù)雜，施工干擾多。梅觀高速為龍華區(qū)交通要道，交通量大、且與多條道路交叉，周邊臨近居民小區(qū)，給排水、電力、通信、軍用光纜和燃?xì)獾裙芫€密布，施工過程中如何保證原有梅觀道路既有通行，確保周邊臨近建筑物、管線安全，降低對周邊居民的影響是本項(xiàng)目的重要課題。（2）環(huán)保、水保要求高。本項(xiàng)目位于深圳市龍華區(qū)，城市化程度高，合理采取環(huán)保、水保有效措施，控制對大氣、水、噪音及廢棄物排放，最大限度地減少對環(huán)境的影響是本項(xiàng)目的施工重點(diǎn)[1]。（3）地質(zhì)情況復(fù)雜，工序多且繁雜，施工工期緊。綜合管廊沿線有軟弱土、人工填土及球狀風(fēng)化孤石等不良地質(zhì)，科學(xué)合理地選用施工方法，提高施工工效，是本項(xiàng)目的關(guān)鍵。

2.方案比選

2.1 鋼板樁施工方案比選

（1）液壓鋼板樁打樁機(jī)施打。液壓打樁機(jī)操作簡單、機(jī)動(dòng)性好，對場地要求低，轉(zhuǎn)運(yùn)無需拆裝；設(shè)備集打樁和拔樁一體，打拔樁作業(yè)轉(zhuǎn)換快速；產(chǎn)生的噪音低、振動(dòng)小。（2）履帶吊+振動(dòng)錘方式施打。履帶吊+振動(dòng)錘施打鋼板樁投入人工較多，操作不便，施打時(shí)需配置輔助設(shè)備（須配置發(fā)電機(jī)、振動(dòng)錘控制器等設(shè)備），轉(zhuǎn)運(yùn)須利用平板車，機(jī)動(dòng)性較差，發(fā)電機(jī)及振動(dòng)錘產(chǎn)生油污易污染環(huán)境，施工時(shí)噪音大，施工工效較低。液壓鋼板樁打樁機(jī)施工工效高、污染少、操作簡單，綜合考慮，選用液壓鋼板樁打樁機(jī)施打鋼板樁。

2.2 鉆孔灌注樁施工方案比選

（1）沖擊鉆成孔。沖擊鉆成孔為目前成樁比較常用的方法。能適應(yīng)各種地層、各種樁徑大小尺寸和樁長，護(hù)臂效果好，有效提高樁基成孔質(zhì)量?？變?nèi)護(hù)壁可靠、塌孔情況較少，設(shè)備操作簡單，但鉆進(jìn)速度較慢，每延米成孔造價(jià)較高。（2）回旋鉆成孔?；匦@成孔可用于地下水位較高的軟弱土層，具有沿海地區(qū)適應(yīng)面廣，樁基成孔質(zhì)量較好，成孔速度較沖擊鉆快，每延米成孔造價(jià)低，但施工過程中用水量較大，不適用于卵石層和堅(jiān)硬巖層的地質(zhì)。（3）旋挖鉆成孔。旋挖鉆成孔具有設(shè)備機(jī)械自動(dòng)化程度較高，人力強(qiáng)度低，成孔速度快，對周邊土體振動(dòng)小，產(chǎn)生的噪音低等特點(diǎn)，每延米成孔造價(jià)介于沖擊鉆與回旋鉆之間。但機(jī)械自重大，對地基承載力要求較高，在軟土地層易塌孔和縮徑[2]，如表1所示。

表1 成孔方案比選

結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)，上述方案均具有可行性，但從工期、環(huán)水保、經(jīng)濟(jì)性和施工難易程度和安全性等方面綜合考慮，旋挖鉆成孔所用工期短、產(chǎn)生的污染少、花費(fèi)少、自動(dòng)化程度高方便實(shí)際施工、安全風(fēng)險(xiǎn)小，因此最終選擇了旋挖鉆成孔。

3.綠色、快速施工

3.1 鋼板樁施工

施工前對鋼板樁進(jìn)行檢驗(yàn)，選用無變形、無銹蝕、無焊接接頭的鋼板樁，檢查液壓鋼板樁打樁機(jī)設(shè)備性能，尾氣排放是否滿足要求。當(dāng)?shù)刭|(zhì)為軟弱土層時(shí)，可直接利用液壓鋼板樁打樁機(jī)進(jìn)行施工，當(dāng)鋼板樁底標(biāo)高位于較硬巖層時(shí)，進(jìn)行引孔施工、回填后再施打鋼板樁，如圖1和圖2所示。

圖1 液壓鋼板樁打樁機(jī)施工

圖2 鋼板樁引孔施工

3.2 旋挖鉆施工

（1）因線路地下水位起伏較大，根據(jù)地下水位差異情況，選擇不同的樁基成孔工藝。當(dāng)?shù)叵滤坏陀跇兜讟?biāo)高時(shí)，采用干作業(yè)成孔工藝，當(dāng)?shù)叵滤桓哂跇兜讟?biāo)高時(shí)采用濕作業(yè)成孔工藝。濕作業(yè)采用泥漿護(hù)壁，鉆桿通過伸縮將鉆頭提升至孔外卸渣，泥漿經(jīng)過沉淀可循環(huán)利用，排污較少，清理出的鉆渣利用新能源全封閉自卸車轉(zhuǎn)運(yùn)至指定棄土消納場，對環(huán)境影響小。（2）因地質(zhì)情況有軟弱土、人工填土及球狀風(fēng)化孤石，鉆進(jìn)中根據(jù)不同巖層配置不同種類的鉆頭，對于軟弱土和人工填土采用雙開門截齒筒式鉆，對于巖層采用截齒筒式鉆或牙輪筒式鉆，提高成孔速度，從而降低對周圍居民的影響[3]，如圖3和圖4所示。

圖3 旋挖鉆機(jī)施工

圖4 旋挖鉆鉆頭

3.3 其他施工

（1）鋼支撐鋼管采用法蘭同軸連接，并設(shè)置調(diào)節(jié)段；統(tǒng)一在工廠集中加工制作完成后，運(yùn)輸至現(xiàn)場整體吊裝，減少現(xiàn)場拼接時(shí)間，提高施工效率[4]。（2）現(xiàn)場設(shè)置由臨時(shí)排水溝、集水井與三級沉淀池組成的循環(huán)水利用系統(tǒng)，定期巡查、清理排水系統(tǒng)，將收集到的雨水和基坑降水的水用于泥漿制備、便道灑水降塵。（3）合理規(guī)劃施工場地。施工前規(guī)劃出施工總體布置，考慮好設(shè)備站位、渣土堆放及泥漿池設(shè)置等，渣土及時(shí)用新能源自卸車外運(yùn)，無法及時(shí)運(yùn)走的現(xiàn)場需采取彩條布覆蓋措施，材料下墊上蓋，做好防雨，保證現(xiàn)場材料堆放整齊，渣土堆放整潔有序且全部覆蓋，從而減少土地占用面積。（4）合理安排施工。加快周轉(zhuǎn)材料周轉(zhuǎn)使用頻率，避免和減少夜間施工，夜間施工設(shè)備車輛進(jìn)行限速行駛，且禁止鳴笛。（5）施工現(xiàn)場采用施工圍擋全封閉，將施工現(xiàn)場與周邊分隔開，進(jìn)場出入口采用混凝土硬化，并設(shè)置洗車池，進(jìn)場材料、設(shè)備派專人管理、指揮，按要求堆（停）放至指定位置；

4.結(jié)語

本文以梅觀高速清湖南段市政化改造工程一標(biāo)為依托，對城市綜合管廊基坑支護(hù)綠色、快速施工進(jìn)行研究，得到以下結(jié)論：

（1）在城市綜合管廊基坑鋼板樁支護(hù)施工過程中，合理的選用液壓鋼板樁打樁機(jī)施打工藝，有效地解決了對周邊擾動(dòng)、噪音污染等問題。（2）通過分別采用干、濕作業(yè)成孔工藝，降低了地下水位起伏不定的影響，保證了成孔質(zhì)量，提高了施工工效。（3）充分利用旋挖鉆雙開門截齒筒式鉆頭、截齒筒式鉆頭和牙輪筒式鉆頭在不同地質(zhì)的適應(yīng)性，降低了對城市綜合管廊周圍環(huán)境的影響，確保了周邊結(jié)構(gòu)物的安全，節(jié)約了施工成本，縮短了施工工期。