银石广场工程地下室基坑超长支护桩成孔施工

康清泉，黄 旭，卢德强

(成都市第四建筑工程公司，四川成都610000)

1 工程总体概述

1.1 工程总体概况

银石广场位于成都市红星路三段与东锦江街交汇处。南西侧紧邻香槟广场，正在建设的地铁2#线与地铁3#线春熙路站分别从场地北东侧及西北侧通过。地下室基坑深度25.3～27.5 m。

1.2 基坑围护结构设计

根据工程施工场地狭窄、基坑开挖深度深、周边有高层建筑和与地铁相邻等具体情况，深基坑支护选用了挖孔灌注桩+预应力锚索、局部土钉墙和组合钢内支撑的复合支护结构。

其中，挖孔灌注桩桩径1.2 m，间距2.5 m，嵌入基坑以下3.5 m。

桩混凝土等级C30，桩孔护壁混凝土等级C20。

1.3 场地工程地质条件

拟建场地地形较平坦。地层从上至下描述如下:

(1)杂填土层厚2.80～5.80 m。

(2)素填土厚度1.00～3.20 m。

(3)中砂厚度0.30～2.80 m。

(4)卵石厚度4.40～6.00 m。

(5)泥岩厚度11.80～16.30 m，标高484.18～488.90 m，高差4.72 m，起伏较大。

1.4 地下水

场地地下水上部主要属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石层为主要含水层，另外泥岩裂隙中赋有一定的裂隙水，具有承压性，水量较大，主要由岷江水系及大气降水补给;场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。

2 成孔施工方法选择

2.1 机械成孔

机械成孔较人工挖孔安全、进度快，但由于工程地处市中心商业繁华区，周边建筑密集，机械成孔施工震动大，对周边建筑和正在施工的地铁有一定影响;同时成孔机械由于场地狭窄，使用受到限制，成孔产生较大噪音，抽排出较多的泥浆导致土方运输困难等。

2.2 人工挖孔

对周围道路及建筑无影响，基本无噪音和粉尘，对场地要求低。但挖孔深，地层复杂，施工存在一定的难度，安全隐患大。但只要制定科学合理的方案，施工中加强安全监控，困难是可以克服的。

经过对比分析，决定采用人工成孔的方式进行施工。

3 施工难度及特点分析

(1)挖孔深度29～31.5 m左右，场地土层分布情况复杂，沙层、沙砾层易塌孔，安全生产难度大。

(2)挖孔期间正值雨季，挖孔14 m深度后进入泥岩层，井点降水无效，将带水作业;孔底能见度低;孔内的有害气体防治尤为重要。

(3)挖孔深度基本超过30 m，部分操作人员有一定的恐惧心理，在做好安全技术交底的同时，需对操作人员进行心理辅导，克服恐惧感。

4 支护桩成孔施工

4.1 前期准备工作

(1)编制专题施工方案，按照规定报送政府相关部门审查批准。

(2)对施工操作人员作详细安全技术交底。

(3)按支护桩平面布置图测量放线，设置控制点。

(4)设置降水井点，抽排泥岩以上地下水。

(5)备好送排风设备和有害气体监测设备。

4.2 桩成孔施工

围护桩采用间隔施工即隔根成孔的方法。

4.2.1 桩孔平面位置控制

挖孔过程中，工长每天对桩孔平面位置和桩孔直径进行检查，保证平面位置和直径误差在规范要求范围内。

4.2.2 成孔

4.2.2.1 回填土高度内

采用短镐、锄头类工具挖掘，每次开挖1 m，完成后，绑扎好护圈钢筋，安装钢模，浇筑护圈混凝土。第二天拆除(12 h后)，继续挖土，浇筑护圈混凝土。

混凝土护圈模板采用定型钢模。

4.2.2.2 砂砾层

砂砾层质地松散易塌孔，成孔较为困难。每开挖1 m，即绑扎护圈钢筋，安装钢模，浇筑护圈混凝土。注意护圈钢筋要与上模钢筋连接钩牢。

(1)技术要点

①如果发现其中砂层有垮塌情况，开挖深度应控制在0.25～0.50 m高度内，立即施工混凝土护圈。

②护圈钢筋严格按设计图施工，钢筋连接处搭接25 cm，混凝土严格按配合比施工。

③进入水层，即基岩顶面以上3 m左右，降水无效，施工难度很大，需现场管理人员下井，查看实际情况，并定做0.25～0.5 m高度的护圈用模板，加强钢筋连接。提高混凝土等级至C25或采用快凝混凝土，尽快完成护圈混凝土，避免塌孔。

④带水作业:带潜水泵作业，操作人员必须穿高压电绝缘鞋，已完成的护圈如出现渗漏水，应采用堵漏剂及时封堵，不能封堵时在漏水处用PVC管把水引入下一处，避免水下淋误工或造成安全事故，为下挖创造条件。

(2)成孔过程出现问题的处理

成孔时遇到了沙砾层垮塌和其它异常的情况，针对不同的情况，采取相应的措施。

①砂砾垮塌:一次开挖深度降至0.25～0.50 m高度内，加工制作0.25～0.5 m高度的护圈用模板，缩短混凝土护圈高度并采用快凝混凝土浇筑护圈。

②接近泥岩层施工:在泥岩顶面以上3 m左右施工时，降水无效，开挖深度控制在0.25～0.50 m高度内，同时加强护圈钢筋连接。提高混凝土等级至C25或采用快凝，尽快完成护圈混凝土，避免塌孔。

③降水井周边垮塌:个别降水井距桩孔较近，在挖土过程中出现了降水井周围土方垮塌，影响桩孔土方施工的情况。为确保安全，将已挖完的桩孔用砂回填至土方垮塌的高度以上300 mm，然后用C15混凝土填塞土方坍塌的范围，将降水井周边填实，待C15混凝土达到强度后，清除回填砂，继续挖桩孔内土方。

④个别孔桩在挖土至5 m后出现淤泥，采用钢筋插入淤泥，探得淤泥高度约3 m，然后在桩孔周边打入L=2 000、Φ20钢筋间距200，挖出部分土方后，在打入的钢筋上绑扎箍筋，施工护圈，继续施工。在1 500 m高度再次打入钢筋，重复上面做法，至淤泥挖完。软弱土层施工拆模时间为24 h。

4.2.2.3 泥岩层

采用风镐挖掘。泥岩层坚硬，又带潜水泵作业，施工难度很大，每天下挖0.5～1 m，在有序的工作中、在确保井下操作人员安全、无隐患的前提下求进度。技术措施如下:

①泥岩层带水作业难度大，挖土过程中，由于孔深，能见度低，采用低压工作孔灯，水泵、水管等有序排放并固定，边抽排水边挖土，在施工前做了精心安排，避免发生安全事故。

②孔内少量泥水可在桩孔内挖小集水坑，随挖随用吊桶随弃土吊出。

③如有较大量渗水，可在桩孔内先挖较深集水井，设小型潜水泵将地下水抽排出桩孔外，随挖随加深集水井，水涌过大时可采用潜水泵抽排入场内临时排水沟。

④涌水量很大时，边抽水边挖土，也可将一桩超前开挖，抽出的水集中排入现场的沉水池，经沉淀后排入城市雨水管，将附近桩孔地下水位降低。

4.2.3 土方转运

弃土采用吊桶装载，用提升架卷扬机垂直提升到井口，弃土于离井口1.5 m以外或指定地点。提升卷扬机应采用手持按钮开关和设置防坠装置。配备上下人的软爬梯，供孔内操作人员上下使用。

5 安全管理

除常规的施工现场安全注意事项外，还要做好以下安全工作:

(1)施工现场张挂醒目的安全标志、警示牌。

(2)第一次浇筑护圈混凝土高于地面200 mm。孔周边设置钢管栏杆，高度1 200 mm。

(3)暂时不施工的井口或下班后，用Φ14钢筋双向间距150 mm焊接1.5 m×1.5 m的钢筋网遮盖井口，并做警示标志。

(4)上班前放活物做毒气试验，成孔过程中请区防疫站多次进行孔内空气检测，未发现有害气体。

(5)操作时间内利用空压泵交换桩孔内空气。当桩孔深度10 m以上后，在工人下井前用鼓风机向井内送新风5 min以上，施工时井口用排气设备通过软管排出孔内气体，并不断向孔内输送新风，避免有害气体对操作人员造成伤害。

(6)工人下井前应先抽干井内的积水;下井人员提前到岗，穿上雨衣、防水裤、绝缘鞋等。

(7)雨天禁止挖孔作业。

(8)孔内作业时，坑面应有专人监护，地面人员定时用喊话的方式联络孔下作业人员，当发现异常，应立即采取措施予以救援。

(9)桩孔深度在5 m以上，在井下用安全防护灯照明，且电压不得高于12V。

(10)随时检查电缆电线、机具、电路等是否漏电，漏电水泵在修好之前一律不准使用。

(11)施工中，注意水泵是否有破皮、断头现象，发现问题及时解决。

(12)严禁向井内丢杂物。

(13)井下用电由专业电工管理，严格执行临电规范管理的要求。

6 结束语

银石广场的施工实例，佐证了在施工前编制好合理可行的施工方案，施工过程中加强对超长人工挖孔桩成孔的监控，施工、技术管理措施及时到位，就能确保工程的质量、安全和进度，圆满完成施工任务。