浅议泵站基坑支护中的技术应用

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摘 要：针对各类基坑特点，选择不同的支护方式，可以起到事半功倍的效果。近年来，由于钢板桩具有高强、轻质、隔水性好、使用寿命长、安全性高、对空间要求低、环保效果显著等优点，在基坑支护中利用也越来越多。本文通过某工程实例，介绍钢板桩支护在泵站基坑中的应用，简单介绍钢板桩和搅拌桩的施工工艺和施工注意事项，可供同类工程参考。

关键词：钢板桩；水泥土搅拌桩；基坑支护；监测

中图分类号： TU94 文献标识码： A 文章编号：

1 工程概况

某泵站更新改造工程包括扩建沙坪排涝站、重建坦尾泵站及其配套设施两部分。坦尾泵站位于大堤桩号4+100附近，沙坪排涝站位于沙坪河口，大堤桩号11+200附近，两泵站之间相距约7km。

某泵站更新改造工程任务以排涝为主，兼顾农田、鱼塘生产用水和改善水环境。建设项目包括沙坪河排涝站扩建工程；坦尾泵站、渠系及节制闸控制工程。沙坪河排涝站为II等大（2）型工程，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级；坦尾泵站为III等中型工程，主要建筑物为3级、次要建筑物为4级、穿堤涵闸按2级计。沙坪河排涝站扩建工程设计排水流量为108m3/s，总装机容量6300kW，装3台3300ZGB竖井贯流泵机组。坦尾泵站重建工程设计排水流量为24m3/s，总装机容量2640kW，共装6台机组。其中两台小泵为日常排水，排水流量为2m3/s，四台大泵为排涝及引水，单泵设计流量为6m3/s。

2 支护方案的确定

本工程基坑支护工程主要集中在沙坪河排涝站，工程项目主要是拉森Ⅳ型钢板桩、搅拌桩和灌注桩的施工，以及土方开挖。由于周边旧办公大楼以及原排涝站保留，箱涵在其间穿过，施工场地狭窄、为保护原结构而采取的工程措施；钢板桩项目主要在周边旧办公大楼以及原排涝站左右侧支护，形成挡土墙，减少开挖放坡对原建筑物的损害。

3 泵站施工

3.1钢板桩施工

本工程采用拉森Ⅳ型钢板桩、单根12m和9m长、钢板桩挡土墙厚6m，钢板桩间采用精轧Φ32Ⅱ级钢筋锚杆系连接（横撑采用16a槽钢），布置在桩顶以下不小于0.5m，间距为1.2m，钢板桩设计底高程为-12.00，充填混凝土为C30。打桩工艺：吊桩就位、检查垂直度、放下吊锤使桩缓慢沉入土中、检查桩位和轴线、振动沉桩至设计要求标高、移位、继续沉桩。为保证施工质量，施工过程中应注意以下事项：

（1）钢板桩运到工地后，需进行整理，清除锁口内杂物，对缺陷部位加以整修。对于检查合格的钢板桩，为保证其在施工过程中能顺利插拔，可在每片钢板桩锁口处均匀涂抹油脂。（2）施工前严格按设计要求进行施工轴线控制点放样。为保证施工质量，可用导向架来定位。导向架设置要保证一定刚度和坚固性，围檩桩不能随钢板桩打设发生下沉和变形。施工中经常检查并保证导向架中心线在设计的钢板桩轴线上，若有偏离则应及时移动恢复，以确保导向架在钢板桩轴线上。（3）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。施工时，从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。严格控制施工制度，以便使打设后的钢板桩具有足够的刚度和良好的防水作用。（4）钢板桩拔出时，先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢地往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩。拔桩后留下的空隙用灌砂方法来填充。

3.2搅拌桩施工

基坑周边设置两排搅拌桩。搅拌桩设计桩径Ф500mm，桩间距350mm，桩端进入粉质粘土层1.0m，每米喷入水泥60kg。加固剂采用32.5R水泥，采用“四搅二喷”的施工工艺，提升速度控制在0.57～1.0m/min。施工工艺流程：桩机就位、喷浆搅拌下沉、喷浆搅拌上升、重复下沉、上升至孔口、关闭搅拌机并移位。为保证施工质量，在施工中严格按设计要求和有关施工规范、规程进行。从原材料进场开始至搅拌桩施工结束的每一道工序都严把质量关。施工过程中应特别注意以下几点：

（1）施工前现场地面应予平整；设备就位后，必须平整，确保施工过程中不发生倾斜、移动。要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1%。施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度和用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，及时调整。（2）施工时，设计停浆(灰)面应高出操作面标高0.5m，在开挖时应将该施工质量较差段挖去。如继续搅拌时应下沉或提升 0.5m，达到搅拌均匀。（3）制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2小时。浆液倒入集料斗时应加筛过滤，以免残碴损坏或堵管。泵送浆液前，应保持浆液管湿润，以利输浆。（4）施工前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。（5）施工中应尽量避免硬接驳，相邻桩搅拌间隔时间不宜超过 24h。如遇有硬接驳时，应采用补救措施，如错接和补桩等方法加以处理，保证挡墙连接的整体性。（6）注意前台操作机和后台供浆的密切配合，互相联络的信号必须明确。

3.3 灌注桩

灌注桩采用Φ800mm钢筋混凝土结构，单桩承载力大于1400KN，嵌入全风化层不小于4m，上部接Φ500mm钢管立柱，要求立柱嵌入灌注桩不小于2m，孔底500mm以内泥浆密度≥1.25g/cm3、含沙量≤8%、漏斗粘度≤28s。

3.4土方开挖

根据地形及主体结构施工的需要，结合“先上后下，先坡后底”的原则进行开挖，开挖过程中采用1~2m3反铲挖掘机进行开挖，装8~15t自卸汽车运至渣料场，推土机推平。

沙坪泵站原地面高程为6.5~7.0m，最低开挖高程为-9.98m，最大开挖深度约为17m，需分层开挖，按3m一层开挖，每层设2m宽马道，坡脚设排水沟；考虑到地基处理灌注桩桩顶高程为-4.1m（集水井处为-5.28m和-9.78m），第一次统一开挖至-4.0m后，开始灌注桩施工，待灌注桩施工完成后，再进行第二次开挖至设计高程。

坦尾泵站西江大堤处原地面高程约为9.8m，最低开挖高程为-3.3，最大开挖深度约为13.1m；主副厂房及安装间原地面高程约为-0.3~2.3m，最低开挖高程为-9.35，最大开挖深度约为9m，开挖过程中按3m一层进行开挖，每层设2m宽马道，坡脚设排水沟。升平河出口闸、南堤建筑物处开挖深度不大，可以考虑一次开挖到位。

4 结 论

根据本工程的特点，基坑采用了钢板桩支护，并采用水泥土搅拌桩止水，保证了基坑开挖过程中的安全稳定；从监测结果也可以看出，本支护系统达到了预期支护效果，值得类似工程借鉴。

参考文献：

［1］刘英平.城市排水泵站深基坑支护开挖施工［J］.安徽建筑,2005,(5).

［2］蒋洪胜,刘国斌.软土深基坑支撑轴力的时空效应［J］.岩土工程学报,1998,20(6).

［3］肖武权,冷伍明,律文田.某地铁深基坑支护体系内力与变形监测结果分析［J］.工业建筑,2004,34(9).

［4］杨雪强,刘祖德.论深基坑支护的空间效应［J］.岩土工程学报,1998,20(2).