本文介绍了前海08-01-01地块公共开放空间五号冷站项目临海、临高架桥、地下水位高，填石层、淤泥层、砂层分部不均等复杂情况下深大基坑施工技术，仅供同行参考。
【关键词】深大基坑临海填石层淤泥层 砂层 施工技术
1、前言
今年来国家加快沿海城市经济建设，长三角、珠三角、粤港澳三大经济圈飞速成长，建筑、交通等城市基础设施建设不断完善，临海地段的构筑物基坑施工不可避免的碰到回填石地层、淤泥地层、砂层的影响，在基坑围护结构穿复杂地层施工中要确保施工质量同时还要应对踏孔、泥浆流失等各类不利情况的发生，因此采用相应的技术十分必要。
2 、工程概况
深圳市前海08-01-01地块公共开放空间五号冷站项目位于前海自贸区，属粤港澳大湾区基础设施建设内容。项目场地基坑北侧8m为沿江高速桥墩、西侧80m为大铲湾海岸线，南侧60m为铲湾渠，场地地层自上而下为素填土层、填石层、淤泥层、砂层。基坑东西方向长172m,南北方向宽84m,开挖最大深度23m,场地面积11033㎡，围护结构采用咬合桩+混凝土支撑支护形式。
3、施工重点与难点
基坑围护结构做好成桩质量确保桩间咬合效果防止突泥、透水为基坑施工重点。
施工难点：
①基坑与沿江高速桥墩距离短，控制基坑施工对桥体影响为施工难点；
②围护桩施工穿填石层、淤泥层、砂层成孔作业为施工难点；
4、基坑近桥桩侧土体加固措施
基坑北侧为沿江高速匝道，为减少基坑施工对沿江高速影响，设计对基坑与桥桩之间的土体进行φ600mm双管旋喷桩土体加固。
旋喷桩设计加固深度自地面至基坑底以下2m，靠基坑侧施工双排咬合旋喷桩，靠桥侧施工单排咬合旋喷桩，中间土体间距1.5m×1.2m梅花形加固，每座桥桩承台四周单独加固一圈,桥桩与维护桩之间加密旋喷，旋喷桩施工布置图见图4-1；
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图4-1旋喷桩施工平面图
5、基坑围护桩施工控制技术
五号冷站基坑围护结构采用φ1200mm荤素咬合桩,成桩深度35m，桩底入基坑底以下12m，素桩采用C20缓凝混凝土，荤桩采用C40钢筋混凝土，荤素咬合350mm。围护桩使用旋挖钻机泥浆护壁成孔工艺。在填土、填石、淤泥层采用长套筒跟进以保证桩身质量，防止钻孔因遇孤石、淤泥等不良地质造成偏孔、塌孔现象。为方便钻机钻头施工，外套筒直径比设计桩径大10cm,护筒采用壁厚3cm钢板制作。护筒采用震动下沉的方式超前钻头不小于2m通过填土、填石、淤泥层。钻机成孔在泥浆护壁的情况下钻进施工，其中维护结构中的咬合桩钻孔作业采用跳桩施工，先施工素混凝土桩，再施工钢筋混凝土桩，通过相邻桩位交叉完成咬合。
（1）孔位放样钻机定位
测点放样控制误差小于±5mm，以方便钻机对点。桩位用Φ10mm，长35-40cm钢筋打入地面30mm,作为桩的中心标记，然后在钢筋头周围按桩径洒白灰圆圈作为记号。停放钻机的基础稳定平整，当基础较软或有坡度时，采用垫钢板或枕木的方法，确保钻机的稳定，在钻孔过程中钻机不会移位和倾斜。
（2）护筒下沉泥浆调试
护筒可通过护筒振动器或搓管机完成下沉作业，当遇到填土层和淤泥层时可通过震动加压的方式下沉，当遇到填石层时使用护筒驱动器连接驱动盘给筒靴上的合金钻齿提供旋转动力及向下加压的方式下沉。在砂层、填石易坍塌的地层中，泥浆的比重增加至1.3～1.5之间以增强泥浆护壁效果。
（3）钻孔作业清孔验收
钻进中根据地层的变化调整钻进参数，在粘土层中钻进速度为70～120r/min，在淤泥质土、填石层、砂土及砂层的钻进速度宜为40～70r/min，钻进过程中经常检查桩径、垂直度、钻机位置是否正常等，填写钻孔桩施工记录并及时交接。清孔后的泥浆性能指标：孔底沉渣厚度≤200mm，泥浆指标不大于1.25，粘度不大于28秒，含砂量不大于8%。
（4）钢筋笼吊放混凝土浇筑
钢筋笼吊装之前，先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。混凝土浇筑前检测塌落度是否满足要求，混凝土灌注过程应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的间隔时间，导管底端及护筒底端要始终埋入混凝土面以下2～6m，严禁把导管和护筒提出混凝土面造成断桩，灌注的桩顶标高应比设计高出0.5m。以确保桩顶混凝土质量。
（5）塌孔处理
钻机钻进过程中遇到填石、砂层塌孔无法完成成桩作业时，钻机退出空桩周边采用砖渣回填，利用旋喷桩对原孔位四周进行全孔身旋喷加固，每个塌孔位施工4～6根，待4-5天后重新成孔作业，在复杂地层中成孔作业尽量缩短成孔时间，成孔后及时报验进入下道工序，尽量避免泥浆沉淀护壁效果降低造成踏孔。
咬合桩施工严格控制成桩垂直度，保障咬合满足要求，混凝土灌注连续一次成桩，做好围护桩施工才能保障基坑后续开挖过程中的安全，咬合桩施工通过一系列的技术控制在土方开挖中达到了很好的咬合止水效果，为五号冷站施工增加了安全保障的砝码，五号冷站围护结构咬合桩成桩效果见图5-1；
图5-1五号冷站围护结构咬合桩成桩效果图
6、基坑施工降水与回灌设计
基坑设计基坑内井点降水，土方开挖保持无水作业，降水井基坑内设计20口降水井，降水深度至基坑底以下不小于1.0m。为保持基坑外水位面，沿基坑周边施工15口回灌井，同步布设12口水位观测井，在基坑开挖降水期间可利用降水井外抽水接入回灌井调节水位，防止地层失水地表沉降。
7、钢筋混凝土支撑系统
基坑因南北跨度84m,为增加基坑受力设计支撑梁上增设板撑，支撑梁利用钢构柱做支撑点建立基坑内支撑系统，支撑梁共计4道。支撑梁断面尺1.0m×1.0m由支撑层数增大而增大至1.3m×1.2m，钢构柱采用4L200mm×18mm、Q345B钢材加工，柱体尺寸600mm×600mm，底部承重桩采用φ1200mm钢筋混凝土桩，支撑梁施工示意图见图7-1、7-2。
8、基坑施工监测体系
基坑监测坑顶30m左右设置水平位移、沉降观测点，基坑周边道路位置设置沉降观测点，在基坑四周设置水位观测井，桥墩差异沉降点每组2个，设置在墩台两端，桥柱每组布置1个水平位移监测点用于倾斜监测，基坑内布设支撑立柱沉降监测点，混凝土支撑梁内部埋设支撑轴力监测设备，各类监测点布设图见图8-1；
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图8-1五号冷站基坑监测点布置平面图
目前基坑土方开挖完毕目前完成基坑土方开挖，支护无渗水，成桩效果好，基坑施工在各类措施施工下监测数据稳定正常，各类技术措施保障基坑安全有效。
9、结束语
前海08-01-01地块公共开放空间五号冷站项目基坑施工通过围护桩成桩质量的重点控制确保基坑桩间无涌水突泥的险情，为防止基坑周边沉降、桥桩保护起到关键作用，基坑外辅以旋喷桩土体加固、地下水回灌水位保持等措施更加保障桥体安全，各类监测数据满足要求。五号冷站项目基坑通过以上施工技术措施在临海、临高架桥、复杂地质情况下取得了良好的施工经验及业主高度的评价。
参考文献
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[4].韩映忠. 复杂环境下临江桥基坑支护设计与施工[J]. 广州建筑,2018
论文作者:刘爽
论文发表刊物:《建筑实践》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/26
标签：基坑论文; 钻机论文; 淤泥论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 作业论文; 钻孔论文; 《建筑实践》2020年第1期论文;