摘要：结合南沙某基坑支护工程案例，提出解决软土地区基坑开挖中桩基倾斜及施工机械倾覆等问题的砼栈桥支撑方案，总结砼栈桥支撑方案设计、支撑施工、基坑开挖及支撑拆除等设计施工经验，为类似工程提供参考。
关键词：软土；基坑；砼栈桥支撑
0 前言
广州南沙地区软土分部广泛，淤泥或淤泥质土深厚，含水率高、压缩性高、承载力低、流变性明显。近年来，随着城市的发展和土地资源趋紧，地下工程日益增加，基坑支护开挖已积累了一定的成功经验，但基坑施工过程中也出现了桩基倾斜、机械倾覆等问题，对基坑支护的设计和施工提出了更高的要求。本文结合南沙某基坑支护工程案例，研究探讨保证基坑开挖中施工机械和桩基安全的砼栈桥支撑方法。
1 工程概况
万顷沙保税港加工制造业区块综合开发项目安置区一期工程位于广州南沙区万顷沙镇，拟建24栋18F住宅楼及沿街商业，设置1层地下室，基础型式为桩基础。基坑场地自然地面标高为5.10m、5.80m（东侧）、6.80m（东南侧），基坑开挖面积约7.6万m2，周长约1180m，基坑开挖深度为自然地面以下4.70m、5.40m、6.40m。基坑外围采取采用“SMW工法桩/旋挖灌注桩+砼支撑+被动区加固、SMW工法桩+被动区加固+锚索、旋挖灌注桩+被动区加固”的支护方式。本文讨论的栈桥支撑区域位于场地东侧，呈三角形状，场地自然地面标高5.80m~6.80m，基坑开挖面积约8780m2，周长约324m，基坑开挖深度为自然地面以下5.40~6.40m，采用“SMW工法桩+砼支撑+被动区加固”的支护方式。
2 地质水文情况
2.1地形及地质情况
场地基坑开挖深度范围内自上而下主要为人工填土层、淤泥层。其岩土层特征如下：
（1）人工填土层：场地内人工填土层主要为素填土，颜色主要为灰褐、灰黄色，主要为人工堆填的黏性土和粉细砂组成，大部分呈松散、欠压实状，局部稍压实。场地均有分布。层顶标高为3.8～5.92m，层顶埋深为0.00 m，厚度为0.5～3.8m，平均厚度1.17 m。
（2）淤泥层：呈深灰色和灰黑色，主要由粘粒、粉粒及有机质组成，局部含少量粉细砂，饱和，流塑状，局部为淤泥质土。分布广泛，层顶标高为1.78～5.02m，厚度为8.10～27.00m，平均厚度14.62m。
2.2水文地质情况
场地内地下水初见水位埋深为0.30～1.80m，标高为2.87～5.25m；稳定水位埋深为0.40～2.30m，标高为2.60～5.21m。场地内地下水位的变化与地下水的补给及排泄关系密切，每年4～9月为雨季，降雨充沛，水位会明显上升，冬季降水减少，地下水位随之下降。场地位于珠江口狮子洋的西南侧，地下水受珠江潮夕影响较大，据调查，场地地下水年变化幅度约1.00～2.00m。
3 砼栈桥支撑方案
3.1方案比选
栈桥支撑区域周边环境情况复杂，基坑东侧红线外为万地雅涛阁小区，对位移控制要求高，基坑跨度较大，内支撑梁较密，基坑开挖深度约5.40~6.40m，不适宜采用坑底打桩方式，拟原地面打桩。基坑挖深范围内自上而下主要为人工填土层、淤泥层，坑底主要位于流塑状的淤泥中，地质条件较差，地基承载力特征值仅为50KPa。根据其他软土地区基坑施工经验，如采取常规基坑开挖施工方法，容易发生机械倾覆和桩基倾斜现象。为此，必须改进基坑设计和开挖施工方案，保证基坑施工机械和桩基安全。经研究，初拟保护水泥搅拌桩和砼栈桥支撑两种方案供选用。
（1）保护水泥搅拌桩方案：支撑区域范围内原地面施工水泥搅拌桩，以保护工程桩，防止桩倾斜，同时增强地基承载力，满足基坑开挖施工机械负荷要求。采用梅花式分布打桩，水泥搅拌桩直径600mm，无咬合，间距1000mm，空桩4米，实桩4米。
（2）砼栈桥支撑方案：结合内支撑设置栈桥，供基坑开挖机械站位，栈桥同时兼做支撑。支撑区域范围内设置3道栈桥，栈桥宽度约7.3米，栈桥间距约19米。
保护水泥搅拌桩方案施工便利，工期一般，满足安全要求，但造价较高；砼栈桥支撑方案施工便利，工期稍长，满足安全要求，造价较低，综合分析，选用砼栈桥支撑方案。
3.2砼栈桥支撑方案设计
本项目最终采用砼栈桥支撑方案，栈桥宽度7288mm，栈桥间距约19.16米，栈桥梁900X1400mm，栈桥次梁600X800mm，栈桥板厚250mm。砼栈桥方案如图所示。
4 支撑施工
4.1 支撑施工要点
采用分段施工方式，分段长度为 50～70m，施工缝的设置错开转角及变截面部位；施工缝采用快易收口网处理。栈桥支撑、对撑及角撑进行整体浇筑，尽量不设置施工缝。内支撑梁底位于回填土和淤泥上，先行对梁底软弱土方换填块石加固，换填后地基承载力应大于5T/平方米。考虑到梁底垫层下沉、内撑梁跨度大和下挠，梁底垫层适当起拱，起拱挠度为 0.5%。
4.2 支撑施工流程：土方开挖→垫层施工→钢筋绑扎→支模→砼浇筑→养护。
5 基坑开挖
土方开挖共分为三阶段进行。
第一阶段：出土道路间土方开挖。在支撑梁区域南北方向每间隔23米左右修建一条出土道路，共计5条，道路宽4米，下面换填挤淤1.5米厚砖渣，上面铺设钢板。挖机站在栈桥上负责取土，土方车在相应的道路上运输，从角点位置向外流水取土，分台阶开挖至基底，预留道路下的砖渣和土方。
第二阶段：拆除出土道路。出土道路间土方开挖及换填挤淤施工完成后，剩余5条出土道路部分土方，道路边坡按1：2.5放坡，采用倒退开挖方式顺次开挖完成。
第三阶段：余土清理。使用小型挖机对支撑梁下余土进行清理，大型挖机站在栈桥上面配合清理转运。
6 支撑拆除
采用无损绳锯切割拆除的施工方法，工字钢搭配钢筋制作拆除用支架，使用叉车、汽车吊机将切割后的钢筋混凝土块吊装至大型自卸车，运输到指定场地进行破碎。
6.1 因支撑拆除过程中基坑支护结构内力会发生较大变化，为保证基坑和周边环境的安全，防止支撑拆除后支护结构产生过大的应力释放，保证拆撑过程中应力释放的均匀性，支撑拆除应遵守以下原则：
（1）优先拆除主楼范围内的支撑，再拆除地下室区域范围内的支撑。
（2）拆除步骤：由外而内，由中间向两边的方式进行。
（3）拆除顺序：先次梁后主梁，栈桥板整体分段切割。
6.2 施工工艺流程：施工准备→定位放线→马凳安放→切割拆除→废砼块吊装→外运。
6 结语
本项目基坑支护工程采用砼栈桥支撑方案，施工方法简单，土方开挖过程中不需要大型施工机械下到基坑软土中作业，有效避免了机械倾覆事件发生；同时，本项目施工过程中未发生桩基倾斜现象，达到了预期的效果。
参考文献：
[1] 张玉成.珠三角深厚软土地区浅基坑支护若干问题探讨[R].第八届全国基坑工程研讨会，武汉，2014
[2] JGJ 120-2012 建筑基坑支护技术规程[S].2012
[3] JGJ 79-2012 建筑地基处理技术规范[S].2012
论文作者:朱卫兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签：基坑论文; 栈桥论文; 土方论文; 南沙论文; 场地论文; 淤泥论文; 方案论文; 《基层建设》2019年第10期论文;