摘要：深基坑支護施工要綜合考慮工程地質與水文條件、基礎類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環境、基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素。本文著重介紹了廈門市快速公交系統QA標工程地處繁華市區的施工工藝及支護方法。
　　關鍵詞：橋梁承臺，深基坑，施工工藝，支護方法
　　1工程概況
　　廈門市快速公交系統QA標154＃～164＃墩共計11個橋墩地處火車站前的廈禾路上，橋梁上部結構為預應力砼現澆箱梁，下部采用樁基承臺接墩柱結構，最大墩高約21.5m，地面以上采用矩形板式花瓶墩，地面以下采用矩形實體墩柱，采用群樁結構，每個承臺設有4或6根樁基。承臺尺寸有：9.7×5.7×3.0m、11.3×5.7×3.5m、11.1×5.7×3.0m三種形式；其中161＃、162＃墩基礎變更為9.0×7.0擴大基礎。受正在施工的火車站地下商業街的影響,橋墩承臺必須設置在商業街底面以下，由此造成樁基礎及承臺埋深較大,上述11個承臺開挖深度都在12.5m～14.0m之間。由于該段地處繁華的廈禾路，采用排樁支護的垂直開挖形式。
　　2水文、地質條件
　　本工程為城市立交橋，橋址處無水塘和溪溝等地表水體。地下水屬孔隙、裂隙（基巖區）潛水類型，含水層均屬弱透水性，地下水主要靠大氣降水補給。
　　根據巖性判斷：填筑土①中塑性亞粘土；②中塑性殘積亞粘土；④全風化花崗巖；⑤散體狀強風化花崗巖；⑥脈巖殘積粘性土、散體狀強風化脈巖均屬弱透水含水層；粗砂③屬強透水含水層，但是該層以透鏡體狀出現，對地下水含水量影響較小。碎裂狀強風化花崗巖⑦弱風化花崗巖；⑧微風化花崗巖；⑨的賦水性及透水性與其裂隙的發育程度及連通性有關，經勘察表明其裂隙多以閉合裂隙為主，層內水量不大。
　　3施工順序
　　施工順序為：橋梁工程樁施工→支護樁沖孔→支護樁灌注砼成樁→冠梁施工→開挖土方至各道支撐處→噴射砼施工→安裝鋼支撐→開挖至坑底→澆注砼墊層→承臺施工→承臺周邊回填→墩身施工→基坑回填。
　　4施工工藝及方法
　　4.1支護樁施工
　　⑴成孔
　　①根據現場地質情況及設計所要求的樁徑、樁深，采用DK－55型沖擊鉆機成孔。
　　②開鉆前往孔內多放一些粘土，如果巖石不平，加適量粒徑不大于15cm的片石，頂部拋平，用低沖程沖砸。
　　③開孔時，為了使鉆渣泥漿盡量擠入孔壁，一般不抽渣，待沖砸至護筒下3～4m時，方可高沖程下正常沖進，4～5m后，方可抽渣。
　　④在不同的地層，采取不同的沖程。
　　a粘土、風化巖，宜采用中、低沖程1～2m。
　　b基巖層宜用高沖程，沖程3～5m。
　　c淤泥層及時投入粘土和小片石，低沖程沖進必要時反復沖砸。
　　d巖石面傾斜較大，或高低不平，最易偏孔，可回填堅硬片石，低錘快打，造成一個平臺后，方可采用較高沖程。
　　e為保證孔形符合要求，鉆進中應復核樁位，更換鉆頭前必須經過檢孔，用檢孔器檢查符合設計要求后，才可放入新鉆頭。如檢孔器不能沉到原來已鉆孔到的深度，或鋼絲繩的位置偏移護筒中心較大時，則考慮可能發生了彎孔、斜孔或縮孔等情況，應及時采取補救措施。考慮夜間不能施工，部分樁基在土層位置采用護筒全程跟進。
　　f成孔后，及時對孔深、孔徑、垂直度進行檢驗，不合格及時處理。樁位偏差（順軸線與垂直軸線方向）不超過50mm，孔徑不小于設計值，垂直度偏差小于1％。
　　⑵清孔
　　清孔時不應過早地稀釋泥漿，而應加快泥漿的循環，待測定泥漿指標接近規范要求，才可稀釋。當導管下放的時間較長時，應同時進行泥漿循環，以確保泥漿的懸浮性。
　　⑶鋼筋籠制作與吊裝
　　①鋼筋籠成型采用箍筋成型方法，鋼筋連接采用機械連接接頭。
　　②吊入鋼筋籠時，應對準孔位輕放、慢放，若遇到阻礙，可徐起徐落和正反旋轉使之下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌，下放過程中，要注意孔內水位情況，如發生異樣馬上停止，檢查是否坍孔。
　　③鋼筋籠入孔后，要牢固定位，并應采取具體措施防止在灌注水下砼過程中下落或被砼頂托上升。
　　④當砼灌注完畢，樁上部砼初凝后即解除鋼筋的固定措施，以便使鋼筋籠隨同砼收縮避免粘結力的損失。
　　⑷水下砼灌注：
　　①砼采用商品砼，灌注混凝土前應對剛性導管進行必要的水密、承壓和接頭抗拉等試驗，水密試驗的水壓小于井孔內水深1.5倍的壓力，承壓試驗時的水壓不應小于導管壁可能承受的最大內壓力Pmax，可按下式計算：
　　Pmax=γc•hcmax-γw•Hw
　　式中：Pmax—導管可能承受到的最大內壓力。（Mpa）；
　　γc—混凝土拌和物的容量（KN/m3）；
　　hcmax—導管內混凝土柱最大，高度（m），可按導管全長或預計的最大高度計；
　　γw—井孔內水或泥漿的容重（KN/m3）；
　　Hw—井孔內水或泥漿的深度（m）
　　②鋼筋籠吊裝就位后，為保證二次清孔徹底干凈，用鋼軌焊接成束，下到孔底，高頻率輕擊樁底，泛起沉渣，利用泥漿循環帶出井外。
　　③鉆孔樁所需首批混凝土數量應能滿足導管初次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部間隙的需要，其所需混凝土的數量可參考下式計算：
　　V≥(πd3/4)h1+(πD2/4)Hc
　　式中：
　　V—首批混凝土所需數量（m3）；
　　h1—井孔混凝土面高度達到Hc時，導管內混凝土柱需要的高度（m），
　　h1≥γwHw/γc（見右圖）；
　　Hc—灌注首批混凝土時所需井孔內混凝土面至孔底的高度（m）Hc=h2+h3；
　　Hw—井孔內混凝土面以上水或泥漿深度（m）；
　　D—井孔直徑（m）；
　　d—導管內徑（m）；
　　h2—導管初次埋置深度，h2≥1.0m
　　h3—導管底端至鉆孔底間隙，約0.4m；
　　γw—井孔內水或泥漿的容重（KN/m3）；
　　γc—混凝土拌和物的容重（KN/m3）；
　　④漏斗底口高出井孔水面或樁頂的必需高度可參考下式計算：
　　hc≥（P0+γwHw）/γc
　　式中：
　　hc—井孔內混凝土面以上，導管內混凝土柱（計算至漏斗底口）高度（m）；
　　Hw—井孔內混凝土面以上水或泥漿深度（m）；
　　γc—混凝土拌和物的容重（KN/m3）；
　　γw—井孔內水或泥漿的容重（KN/m3）；
　　P0—使導管內混凝土下落至導管底并將導管外的混凝土頂升時所需的超壓力。
　　⑤控制樁頂砼標高，砼應超澆800mm，超高部分砼待強度達到70%后鑿除。
　　4.2冠梁施工
　　鑿毛處理樁芯頂面混凝土，清除樁頂浮碴、雜物和積水，對樁頂錨固鋼筋進行除銹處理，并校正。要求處理后樁芯混凝土頂面標高不超過理論樁頂標高。按設計綁扎冠梁鋼筋，主筋應與樁頂錨固筋焊接，以保證結構的整體性。冠梁鋼筋綁扎完畢后，支立冠梁模板，架設時應確保鋼模板的牢固、可靠。經監理工程師檢查合格并簽證后，然后一次性澆筑混凝土至設計標高。
　　4.3土方開挖
　　待支護樁及冠梁砼強度達到設計值的70%以上，即可進行土方開挖。開挖深度在5m以內采用普通挖掘機開挖，開挖深度大于5m采用長臂挖掘機開挖，直接裝車運至棄土場。
　　土方開挖施工控制要點：
　　⑴開挖應分層均勻對稱開挖，每層厚度不超過1m，開挖至每道支撐底標高后停止開挖，進行安裝內支撐，嚴格遵守“分層開挖、先撐后挖”的原則。
　　⑵當發現地下水位較高、水量較大或流泥嚴重，立即停止開挖，待采取有效降水措施后方可繼續開挖。
　　⑶發生異常情況時，應立即停止開挖，并立即查明原因和采取措施后，方能繼續開挖。
　　⑷若開挖遇巖石需爆破時，請有資質的爆破單位進行爆破，編制專項方案報公安局另行審批。
　　⑸最后基底約200mm厚土方由人工挖除并整平。
　　⑹注意挖掘機開挖時不得碰撞支護結構及鋼支撐。
　　⑺土方出地面后做的即挖即裝，場地上不留余土，保證現場整潔，道路暢通。
　　⑻土方開挖接近設計標高時，由專人測定坑底標高，并設置標高控制木樁，再引至挖土控制標樁。
　　4.4內支撐施工
　　本工程每個基坑支護結構采用3道鋼支撐，支撐施工與土方開挖相互交叉搭接進行，施工中必須堅持“先撐后挖”的原則。第一層土方開挖至第一道支撐底后，進行鋼支撐安裝，隨后進行第二層土方開挖，挖至第二道支撐底后進行第二道支撐安裝，依次施工至第三道支撐。
　　4.5支護樁間土噴射砼護面
　　支護樁間土采用噴射砼護面，噴射砼應隨挖隨噴。噴射砼結構：噴射砼厚80mm，砼強度為C20；錨筋采用φ16鋼筋，長度不小于1.5m，水平間距1.5m，豎向間距2.0m；鋼筋網片采用雙向筋φ6@200×200綁扎而成，鋪設時每邊搭接長度應不小于200mm。
　　噴射施工順序及施工要求
　　⑴每步開挖后，若坑壁土質較差，即對修整后的坑壁立即噴上一層薄砼或砂漿，盡量縮短坑壁土體的裸露時間。
　　⑵按設計要求間距打設φ16錨筋。
　　⑶綁扎φ6鋼筋網，并與錨筋連接牢固，確保保護層厚度符合設計要求。
　　⑷埋設φ80PVC泄水管，將水引至坑內排水溝。
　　⑸噴射砼施工
　　噴射采用干噴，80mm厚一次噴射完成。配合比通過試驗確定，粗骨料最大粒徑不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.45。
　　在坑壁上隔3米距離打入垂直短鋼筋作為噴射砼厚度標志，噴射砼的射距保持在0.8～1.5m范圍內，并使射流垂直于壁面。噴射砼的路線從壁面開挖層底部逐漸向上進行，但底部鋼筋網搭接長度范圍以內先不噴砼，待與下層鋼筋網搭接綁扎之后再與下層壁面同時噴射砼。砼接縫在繼續噴射砼之前應清除浮漿碎屑。
　　噴射砼終凝后2h采取噴水養護措施。
　　4.6澆注墊層砼
　　挖至墊層底標高，在基坑四周挖排水溝，降水引至集水井，用潛水泵進行抽排，澆注封底C20砼300mm。
　　4.7支撐拆除
　　承臺施工完成后，在承臺周邊回填并砂灌水密實。按設計位置在承臺周邊澆注C20砼傳力帶與支護樁頂緊，待傳力帶砼強度達到設計的75%后，拆除第三道鋼支撐，進行墩身施工。待墩身施工完成后，分層回填砂灌水密實，澆筑傳力帶，依次拆除第二道、第一道支撐。
　　支撐拆除方法：采用氧乙炔氣割拆除水平支撐與鋼圍檁的連接節點，使連接節點應力釋放并解體，割斷時需用吊車用吊索將其吊緊。解開連接后，用吊車吊出地面。
　　5基坑監測方案
　　本基坑側壁安全等級為一級，施工時按動態設計、信息化施工，加強監測及信息反饋制度。根據支護結構設計計算、施工組織設計和周圍環境情況，本基坑工程需進行兩方面的監測，即支護結構本身在基坑開挖施工期間的安全、穩定監測和周圍建筑物、地下管線的監測。
　　6結束語
　　深基坑支護結構的主要作用是擋土，使基坑在開挖和基礎施工的全過程中能安全順利地進行，并保證對臨近建筑和周邊環境不產生危害。實踐中根據土質條件、基坑深度、地下水情況等，結合不同支護方式的優缺點，選擇經濟合理的方案。
　　參考文獻：
　　[1]段新勝,顧湘.樁基工程[M].北京:中國地質大學,2003.
　　[2]靳會武,周春華.泰州大橋南塔承臺深基坑支護技術.中外公路.2009,6.