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论文题目：基坑支护的施工工艺
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基坑支护的施工工艺
论文摘要
摘要:基坑支护技术是一个综合性的岩土工程难题,既涉及土力学中典型的强度、稳定及变形问题,又涉及到土与支护结构的共同作用问题,它较桩基础、地基处理具有更大的难度。
关键词:钢板桩 搅拌桩 支护 设计
一、钢板桩施工
基坑支护区段AB、CD、HI、KL、GH、LA段采用钢板桩支护，其中AB段采用放坡+12m钢板桩悬臂结构支护，CD段采用放坡+6m钢板桩悬臂结构支护，HI、KL段采用放坡+12m钢板桩悬臂结构支护，GH+（H+10m）段采用12m钢板桩+一道预应力锚索支护，LA段采用12m钢板桩+一道预应力锚索支护。
1、打桩方式
钢板桩从施工段一侧开始打入第一片钢板桩，最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度，以起到样板的作用。每完成3 米测量校正1 次，确保在同一直线上。每根钢板桩施打完毕后，即与槽钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度，一般为2-3m，待全部插打完毕后再依次打到设计标高。钢板桩合龙通过精确计算，确定龙口位置，配置相应规格的异形钢板桩，现场实测异形钢板桩的角度和尺寸，根据实际切割焊接异形钢板桩，以确保整个开挖断面的密封性。GH、LA段所用钢板桩在厂家加工时预先在设计位置留孔，以便穿插锚索。
2、工艺施工流程
钢板桩施工工艺流程见下图：
钢板桩施工工艺流程图
3、放样定位
（1）进行控制点的测设工作，对控制点位进行保护，并依据控制点进行施工测量放线。
（2）放线之后打入导向桩，并安放导梁。在打桩时以导梁作为导向位置及高程控制标志。
4、打桩施工
(1)打桩过程
①打桩机（挖机）停在离打桩点约4m 左右的地点，侧向施工，便于测量人员观察。 ②锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。
③待钢板桩尖离开地面30cm 时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。
④对准桩与定位桩的锁口（打桩前锁口内涂以黄油、锯末等混合物），锤下降，靠静力压桩至地面以下一定深度不能下降为止。
⑤试开打桩锤30 秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。
⑥板桩至设计高度前40cm 时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。
⑦松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。
（2）注意事项
①导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。 ②线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。
③钢板桩振动插打到小于设计标高40cm 时，小心施工，防止超深发生。
④封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。
5、锚索安装
钢板桩施打完闭后进行土方开挖到锚索施工作业面，然后进行机械掏孔，成孔后及时埋入预应力锚索并注浆。待达到张拉强度之后尽快进行锚索张拉。
当开挖达到预定的深度后，应及时加支撑防护。钢板桩全部焊接牢固到导向槽钢上。
6、钢板桩拔除
（1）拔桩顺序与打桩顺序相反。
（2）在墩柱浇筑完成后，进行支撑的切割工作，待内支撑全部拆除完成后，用浮吊进行拔桩。
（3）拔除钢板桩宜用振动锤和起重机共同拔除，拔一根清理一根并及时运走，以保证场地的清洁。振动锤产生强大振动破坏拔桩一周围土体间的粘结力,依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔除。对较难拔的桩,可先用柴油锤先振先,然后再与振动锤交替进行振打和振拔。
（4）钢板桩拔除后留下的桩孔，必须即时做回填处理，回填一般用挤密法或填入法，所用材料为中砂。
二、搅拌桩施工
1、工程概况
1、本工程采用喷浆工艺成桩，搅拌桩须上下二次喷浆搅拌成桩。固化剂为32.5复合硅酸盐水泥，桩径Φ600，桩间距450mm，水泥用量不少于65kg/m。桩径Φ500，桩间距1800mm，矩形布置，水泥用量不少于55kg/m。
2、本工程地质情况详见《岩土工程勘察报告》，《基坑支护设计图》。
3、其它详见设计说明。
2、设备选型及施工前期准备
（一）、主要施工设备及其技术参数
根据设计要求，本工程选用深层搅拌桩机及其配套设备进行施工，该机具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点，适宜本工程施工。
1、桩机型号：深层搅拌机
2、搅拌头转速：60r/min
3、最大施工深度：18m
4、额定扭矩：8500N·m
（二）、施工前期准备
1、清除地表下各种障碍物（包括人防工程、建筑垃圾、地下管线、电缆等）。
2、进场道路畅通，将施工用水、电接至施工现场。
3、组织材料进场，进场水泥必须具备出厂合格证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地要充分满足施工需要，现场布局合理。
（三）、测放桩位
1、施工前，首先根据轴线交叉点坐标用全站仪定出轴线。
2、根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定桩位。
3、引出主要控制点于施工现场不易碾压的位置，用混凝土固定保留。
4、测量现场地面标高，确定桩顶标高。对桩位进行编号，以利于施工管理和资料整理。
5、设备进场后，按设计要求，在不同地点根据不同桩长进行工艺性试验桩的施工，确定下沉及提升速度、水灰比、浆泵工作压力、每米水泥浆用量情况等工艺参数，了解地质情况，待参数确定后再进行工程桩施工。
3、试桩
搅拌桩正式开工前必须做试桩施工，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数。其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度，根据试验桩确定和调整好的技术参数编制质量控制措施和施工工艺，包括打桩的顺序。
在做工艺试验的同时做单桩承载力试验。
4、施工工艺及质量保证措施
（一）、施工工艺流程
⑴桩机就位：检查钻杆长度，钻头直径，将桩机移到指定位置对好桩位。
⑵拌制固化剂浆液：深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液，水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。
⑶喷搅下沉：开启深层搅拌机主电机，桩机钻杆垂直下沉，下沉速度1.0-1.2m/分，下沉过程中，工作电流不大于额定值，随时观察设备运行及地层变化情况，钻头下沉至设计深度。
⑷搅拌提升：深层搅拌机下沉到达设计深度，略停后搅拌提升。提升过程中始终保持送浆连续，中间不得间断。如有间断应进行处理。
⑸重复搅拌下沉：重复前次作业。每根桩均要进行复搅复喷。
⑹移位：桩机移至进行下一桩位，重复进行上述步骤的施工。
（二）、质量保证措施
⑴施工现场事先予以平整，不得回填杂填土或生活垃圾。
⑵施工前根据设计要求进行工艺性试验，确定出各项施工参数，施工过程中严格按设计及工艺要求进行。当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。根据试桩时确定的灰浆稠度、控制喷浆、搅拌提升速度及重复搅拌时的下沉和提升速度等技术参数精心组织施工。
⑶搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配，确保达到止水帷幕的要求。
⑷施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%，桩位的偏差不大于20mm，成桩直径及桩长满足设计要求。
⑸制备好的浆液不得离析，不得停放时间过长，泵送必须连续。
⑹喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求，喷灰量及提升速度等由流量计控制并有专人记录。
⑺施工过程中如因故停浆，要将搅拌头提升至停浆点以上0.5m处，待恢复供浆时搅拌下沉至停浆位置一米以下再进行搅拌提升，以免断桩。若停机超过三小时，要拆卸输浆管路进行冲洗。
⑻水泥搅拌桩桩顶接近设计标高时，搅拌头自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时，采用慢速以保证桩头质量。
⑼水泥搅拌桩桩在桩顶范围内至少复搅一遍，以确保搅拌均匀。桩顶1.0-1.5范围内增加一次输浆，以提高水泥土强度。
⑽质量标准
A、主控项目：
①水泥及外掺剂质量：满足规范要求
②水泥用量：满足设计要求(每延米水泥掺入量不少于55kg/65kg)
B、一般项目：
①桩长：不小于设计
②桩位偏差：±100
③桩径：不小于设计
④垂直度：≤1 %
（三）、质量管理措施
⑴加强质量教育，提高全员质量意识，严格按照国家及地方建委有关文件要求组织施工。开工前由项目总工向全体参加施工人员进行详细的技术交底，使施工人员熟悉本工程设计、质量标准和施工工艺要求。
⑵各班设专职技术人员，检查施工质量，严把每道工序质量关。
⑶施工中严格遵循本方案的成桩工艺及施工程序。
⑷强化工序管理、严格工序控制。
三、土方开挖
1、施工准备
所有设备、运输作业机械、水电等必须进场到位；临时弃土地点必须落实，弃土线路畅通；管线改移、保护全部完成或落实好开挖过程中的加固保护措施。已布置落实开挖过程中的对基坑及周边道路、管线的监测。
2、土方开挖总体原则
根据本工程实际情况，每个区段支护结构完成并达到设计强度值后安排土方开挖。 土方开挖采用大小机械配合、采用退挖、掏挖方式作业，1m3以上大型挖掘机应置于淤泥层以上，按中心岛式退挖作业，大挖掘机不能挖到的土方用小挖掘机下到坑内挖土并及时支护、加强监测；基坑开挖前20天进行坑内降水施工，疏干加固坑内土体，以提高土体抗剪强度，降水深度达到坑底以下1.0m。基坑开挖严格按照"时空效应"理论分层、分段、分区对称进行，不得超挖，每层开挖深度1.1m左右，严禁在一个工况条件下，一次开挖到底。机械挖土时，坑底应保留200～300mm厚土层用人工挖除整平，防止坑底土扰动。
3、土方开挖流程
（1）基坑开挖采用挖掘机挖土、汽车运土，人工修正边坡及边墙。基坑开挖后，基坑的边壁采用小型机具或铁铲进行切削清坡，以达到规范和设计的要求。挖出钢板桩作业面之后，必须在钢板桩支护完成后才能开挖支护附近土方。每层开挖深度不能超过1.2m，挖土的同时确保边坡稳定。再接着向下开挖时，开挖到设计标高上面30cm时停止机械开挖，改成人工开挖。
（2）开挖流水划分详见土方开挖流水划分图。
4、土方开挖方法和组织计划
（1）首先直接开挖至钢板桩作业的土方开挖面，由自卸汽车配合挖掘直接挖出土，自卸汽车的数量以保证挖掘机连续工作为准，随开挖随支护。然后对剩余的土体分层开挖直至距离开挖基坑底标高面上20cm处，采用小型机具配合人工清底。
（2）开挖工作台阶。为了使主体结构的施工能够提前展开，同时有尽可能扩大工作面，整个基坑按照分区分层开挖，逐层剥至基底，挖出的土方有大型汽车直接下基坑装土运至弃土场，避免土方二次倒运。
（3）基坑开挖前在基坑四周边上修筑砖砌排水沟截断地面雨水，每段基坑开挖成型后及时在基底四周开挖排水沟，每隔一段距离设计一个集水井，将地表水和基坑内的积水通过临时排水沟顺基坑纵坡引入集水井，再用水泵排砖砌排水沟，沉淀后排入市政排水系
统。
（4）分层开挖同时，要保证基坑维护结构的稳定。
（5）当发生超挖时，应及时回填。
（6）当完成土方开挖和支护后，尽快完成垫层、承台和结构层底层的施工。
（7）基坑开挖安全防护措施。
①开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周边的环境进行监测，反馈信息指导开挖及支护。开挖过程中及时核实土层地质，当开挖土层于设计不符时，及时通知设计院、监理共同处理。遇到文物时，立即停止开挖，保护好现场，及时通知有关部门进行处理，采取相应的措施，确保边坡及边墙的稳定。
②在设计基底标高20~30cm的土层，应该人工进行清理，严格控制标高，以防对底层土层的扰动和超挖。基层分层开挖在完成上层作业面的喷射混凝土之前，不得进行下层深度的开挖。在开挖作业时，严禁边壁出现超挖或者造成边坡松动。
③进入现场必须遵守安全生产纪律。挖土中发现电缆、电线及相应埋设物及时上报，不得擅自处理。
④挖土要注意土壁的稳定性，发现裂缝及倾塌的可能性时，人员必须立即离开进行处理。人工挖土，前后操作人员间距不应小于2-3米，堆土要在1m以外，并且高度不得超过1.5米
⑤每天或者雨后要及时检查边坡和支护结构的稳定性，确保安全的情况下继续工作，并且不能将土或其他物件堆在支护结构上，不得在支护结构上行走或站立。
⑥挖掘机在作业中，不得碰撞支护结构以及管桩。
5、土方开挖技术要求
（1）要注意基坑顶边缘地面荷载，附近堆载不得大于10KPa。
（2）开挖必须遵守“由上而下，先支后挖，分层开挖”的原则。在开挖支护作业面时，应快挖快支。并且应合理地控制开挖速度，避免土体卸荷过快。
（3）开挖过程中，应避免碰撞支护结构，扰动基底原状土。
（4）开挖至基底标高后，应及时进行垫层施工。
（5）要注意基坑内的排水和抽水，防止基坑被雨水浸泡。
6、砂浆抹面做法
放坡坡面采用60厚M5水泥砂浆抹面，平台采用150厚C20混凝土。坡面开挖后，立即人工修整坡面，及时砂浆抹面护面，防止雨水冲刷。
7、淤泥层及桩间土开挖
（1）大小机械配合、采用退挖、掏挖方式作业，1m3以上大型挖掘机应置于淤泥层以上，按中心岛式退挖作业，大挖掘机不能挖到的土方，用小挖掘机下到坑内挖土。土方开挖过程中，基坑降水排水随时跟上。淤泥层每层挖土高度为1.1米左右，开挖淤泥层较软弱部位可采用回填砖渣、碎石，必要时铺上钢板以便机械展开施工。采用小型机械工清理桩间土，布桩较密处可采用人工清土。承台桩部位采用环式绕挖法，避免单侧挖土而导致侧向土压力过大而导致断桩现象发生。
（2）桩头的截取。采用锯桩机截取桩头，根据桩头露出情况分段截桩头，每段
1.5~2.0m。
参考文献:
[1] 张明轩. 钢板桩支护的设计和施工技术[J]. 广西土木建筑, 2008.
[2] 许开成,袁志华. 钢板桩在基坑支护中的应用[J]. 江西建材, 2008.
[3] 高慧勤. 钢板桩在某基坑支护中的应用[J]. 中外建筑, 2007.
[4] 陈淑萍. 钢板桩支护结构的施工[J]. 福建建设科技, 2007.
[5] 邹俊峰. 钢板桩深基坑支护的应用[J]. 广东水利水电, 2007.