论临近特大桥深基坑抗变形施工技术

论临近特大桥深基坑抗变形施工技术
摘要：本文介绍了前海5号冷站项目深基坑边线距离广深沿江高速桥墩6-8m，距海边70m,基坑开挖前采取地层加固、桥桩加固、抗剪桩等措施保障了桥体安全、减少了地表沉降变形、预防了海水渗透风险，基坑顺利完成开挖作业，成功经验
仅供同类工程参考。

关键词：深基坑桥桩加固
1.
前言
随着城市经济发展，基础设施不断完善，城市功能更加多元化，建筑物的发展已由单一用途向综合空间利用转变，旧城区改造、新地块开发、城市轨道交通等城市内的一系列施工建设均不同程度的受到周边建（构）筑物的制约，在基坑类工程施工前采用一系列的保护措降低保基坑变形量，确保周边土体稳定，降低施工风险。

2.工程概况
5号冷站工程拟建场地位于深圳市前海自贸区，广深沿江高速与听海大道交叉口西南侧，基坑北侧6-8m为沿江高速匝道桥,40m为高速主体桥，距离海岸线80m,施工场地现状为填海造陆形成，地层复杂，自上而下为素填土层、填石层、淤泥层、砂层等不良地质分布，基坑围护结构采用咬合桩，基坑预开挖深度24m。

3.施工重难点
施工重点：本工程施工重点为填石层中桥桩周边加固、旋喷桩施工、围护结构施工确保施工质量，增强基坑周边土体自稳能力，增大其抗剪强度。

1.
施工工艺
1.
桥桩加固施工
为防止基坑施工期间高架桥桩沉降变形影响行车安全，对基坑北侧的主体桥墩、匝道桥墩进行旋喷加固，每一根桥墩采用φ600mm咬合旋喷桩加固一周，降低桥墩下沉变形。

1.
1.
桩坑间土体旋喷加固
基坑围靠沿江高速一侧间土体采用旋喷桩做地层加固，地层加固宽度为10m,深度为26m(入基坑底以下2米)，靠基坑一边为双排咬合旋喷桩、靠桥桩一侧为单排咬合旋喷桩，中间部分采用梅花形布设旋喷加固点。

1.
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抗剪桩及基坑围护桩施工
沿江高速匝道桥路衔接部分位于基坑东北侧，基坑侧土体除了自重应力还增
加了行驶车辆动荷载的应力叠加，为降低土体扰动液化，基坑侧应力增加不利于
基坑安全，此部位在旋喷桩进行土体加固的基础上增加了单排钢筋混凝土抗剪桩，抗剪桩直径φ1200mm,混凝土标号C40,桩体深度入基坑底12m,基坑围护桩采用1200mm荤素咬合桩，围护桩素桩为C20缓凝混凝土，荤桩为C40钢筋混凝土，在围护桩施工完毕后冠梁与抗剪桩通过联系梁形成整体。

利用基坑支撑形成抗剪+支撑的联合抗变形体系，确保匝道桥路基安全。

1.
1.
旋喷桩加固施工工序
高压旋喷桩加固原理：高压旋喷桩是利用钻杆钻至设计底高程，高压设备将配置好的浆液形成高压射流从钻头特制喷嘴高速喷射出来，借助液体冲击力，切割、置换、搅拌、掺和土体，同时钻杆以低速向上逐步提升，使浆液与土体充分
搅拌混合，待浆液凝固后，在土中形成钻孔直径600mm的圆柱状固结体，从而达到加固地基的目的。

主要施工方法及步骤：
(1)将使用的钻机安置在测设的孔位上，使钻头对准桩位，本次试桩桩位3根。

为保证钻孔达到要求的垂直度，钻机就位后做水平校正，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。

以吊线锤校正机架垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1%，孔位偏差小于5cm。

(2)钻机就位后，进行低压射水试验，检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。

(3)钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置（钻孔杆与注浆管合二为一），在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置（预定加固范围最深点）。

(4)制浆：本段高压旋喷桩喷射注浆材料采用P.O42.5R级普通硅酸盐水泥，暂按水灰比1：1配置，利用玻美氏比重计实测水泥浆比重，水泥浆比重控制在1.55～1.60g/cm3。

(5)喷射注浆：将注浆管下入到预定深度后，即可自下而上进行喷射作业。

喷射过程中注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。

当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数时，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转喷浆边提升。

(6)喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。

(7)注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头,进行下一根施工。

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咬合桩、抗剪桩施工工艺
4.5.1工艺原理
咬合桩的施工顺序为：按“先A后B”的顺序施工咬合桩，A桩（一序桩）采用素砼，B桩（二序桩）均为圆形配筋的钢筋混凝土桩。

咬合桩采用全套筒旋挖施工，桩施工分成两序，一序桩（A桩）采用C20混凝土灌注。

二序桩在相邻的一序桩施工之后达到初凝前进行旋挖成孔，并及时浇筑混凝土，混凝土等级为C40。

4.5.2抗剪桩、围护结构单桩施工工艺
具体步骤如下：
a.钻机就位
当导墙强度达到100%后，重新定位桩中心位置，将点位反到导墙顶面上，作为钻机定位控制点。

移动套管钻机至正确位置，使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔设计桩位中心。

b.取土成孔
在桩机就位后，吊装第一节管在桩机钳口中，找正桩管垂直度后，磨桩下压桩管，压入深度约为 2.5—1.5m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土、一边继续下压套管，始终保持套管底口超前于开挖面的深度≮2.5m。

第一节套管全部压入土中后（地面以上要留 1.2—1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土……，如此继续，直至达到设计孔底标高。

c.钢筋笼制作、吊放
钢筋笼制作要符合《混凝土结构工程施工及验收规范》要求。

钢筋制作在加工场进行，加工要符合图纸尺寸要求，笼体完整牢固。

为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，每隔2m用Φ25钢筋设置一道加强箍。

d.灌注混凝土。

水下混凝土灌注采用导管法，导管采用直径为Φ250的螺旋式接头钢管。

导管埋入混凝土的深度宜保持在2m~6m之间，最小埋入深度不得小于1m。

混凝土浇灌中应防止钢筋笼上浮，当混凝土进入钢筋笼底端1~2m后，可适当提升导管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。

e.拔管成桩：
一边浇注混凝土一边拔管，应注意始终保持套管底低于混凝土面不小于2m。

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基坑变形及桥桩沉降监测
在基坑开挖期间对基坑围护结构、周边地表、桥墩等进行每天至少一次严密的监控量测，根据量测数据组织土方开挖施工，在基坑土方开挖直至结束基坑周边变形及地表沉降均正常，第三方监测单位反馈数据未达到预警值，基坑抗变形控制良好。

1.
总结：
基坑的安全与否直接影响着沿江高速的正常通行，所以采用双排咬合桩加密集高压旋喷桩止水帷幕的形式，极大程度的保护了桥墩周围的土体及地下水，保证基础在一个稳定的持力环境下，通过提前加固控制基坑变形措施，降低施工风险的发生，为后续土方开挖及主体结构施工提供良好的作业环境，对加快工程建设起到重要安全保障。

参考文献：
【1】王贤昆，程群，庞建勇，王强，刘芳玲泥土搅拌桩止水帷幕工程特性研究；地下空间与工程学报
【2】周建兵浅谈深基坑止水帷幕的设计与施工；《中华建设》，2010（3）；110-111
【3】江伟安甬江特大桥深基坑支护方案的探讨；宁波市三江河管理局，315109.
【4】贺晋阳浅谈咬合桩施工适宜地质条件[J].价值工程，2012.08：55-56.。