解建军
深基坑支护方法较为常见的有钢板桩、水泥土桩墙、地下连续墙、土钉墙、逆作法、内支撑体系等。钢管桩支护和水泥深层搅拌桩止水帷幕是钢板桩与水泥土桩墙两者并用的一种支护形式，适用于地质条件较差的地质结构。钢板桩(U形、Z形、H形、钢管和组合型截面)连续桩排，在软土中打设方便，有一定挡土能力，当基坑深度不太深时往往是考虑的方式之一。深层搅拌水泥土桩墙，是采用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌形成水泥土，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬化成整体性的并有一定强度的挡土、防渗墙。深层搅拌水泥桩既可挡土又可形成隔水帷幕，对于平面任何形状开挖深度不很深的基坑皆可用作挡土支护结构，比较经济。
1 工程概况
山西安泰炼钢二期工程原料供应设施Z1转运站工程，设计分两部分，一部分为地下式钢筋混凝土箱形结构，另一部分为地上一层钢筋混凝土框架。地下部分为深基坑施工，其混凝土底板分两层标高，底板垫层底标高最深处分别为－9.450 m及－5.650 m，长12 m，宽6 m。地坑不同的底板标高连接着两条皮带机输送通廊，一条通廊与原料库连接，另一条通廊通向炼钢生产厂房。与原料库连接的通廊底标高为－5.650 m，与炼钢厂房连接的通廊，设计为斜通廊，角度为26°，最深处底标高为－8.5 m。此转运站东边距马路约8 m，西边距受料坑约8.570 m，北边临近厂区的樊王河边，距离约7 m，南面炼钢异形坯厂房，距离约6 m，而且临樊王河边埋设有炼钢生产的工艺管道。新建Z1转运站四周距原有建筑物较近，施工场地工作面异常窄小，施工难度大，地下部分施工需采取支护措施。
2 技术问题分析及措施选择
1)水文地质情况。根据岩土工程勘察报告表明:工程施工区域场地土质自上而下依次为:第一层为杂填土，平均厚度2.150 m;第二层为粉质粘土，平均厚度6.430 m。该层内部包括两个亚层:①粉土，平均厚度3.920 m;②细砂，平均厚度1.470 m;第三层为粉土，平均厚度5.3 m;其他土层对基坑的止水、降排水及支护影响不大。第一层土质中存在地表水，水量较为丰富，第二层土质为含水层，水位埋深在2.0 m～5.6 m之间。根据其他工程施工时开挖的土方工程情况，该层在3 m左右有1.0 m厚的流砂层。2)深基坑支护降水方案的选择。根据建筑物周边的情况，土方工程大开挖不具备施工条件，施工又处于雨季，地下水比较丰富，深井降水很容易引起南侧炼钢连铸异形坯厂房基础的沉降，且影响东道路的正常通行。3)图纸原设计深基坑的支护措施为地下连续墙，考虑到地下连续墙的施工工期较长，无法满足施工进度要求，针对以上工程特点及要求，经综合考虑，反复论证，最后决定转运站地下深基坑四周采取支护桩配以止水帷幕桩的方法施工，降水采取基坑明排水措施施工。支护桩采用φ480×10钢管支护桩，止水帷幕桩采用深层搅拌水泥土桩，两喷四搅的施工工艺。
3 施工要点
3.1 钢管支护桩
支护桩采用钢管支护桩施工，钢管采用φ480×10螺旋管。基底标高为－9.450 m，基坑四周钢管支护桩间距为500 mm，桩底标高控制在－20.000 m;基底标高为－5.650 m，基坑三面钢管支护桩间距为2 000 mm，桩底标高控制在－12.000 m。钢管支护桩采用DZ90型柴油打桩机施工。钢管支护桩施工过程中的控制重点:1)钢管桩本体钢管的接口，钢管桩的接口位置强度一定要等强度对接;2)钢管支护桩桩体的垂直度严格控制;3)钢管桩施工前一定认真核对桩位与基坑本体的关系，确保土方开挖后基坑本体能够顺利施工。为了加强支护桩的整体刚度，土方开挖过程中，深基坑三面钢管支护桩部分采用钢板将深基坑所有钢管桩焊接成整体，并且在基坑南面钢管支护的两个角进行型钢支撑加固，增强支护桩抗倾倒力。
3.2 粉喷帷幕桩
止水帷幕采用粉喷深层搅拌桩，桩径500 mm，桩底标高均按－16.000 m施工，纵横间距均为300 mm，三角形布置，水泥采用矿渣 P.S32.5 水泥，用量 60 kg/m，水灰比 0.6～0.8，采用两喷四搅的施工工艺(粉喷帷幕桩施工定位及施工顺序见图1)。深层搅拌水泥土桩的施工工艺流程:定位→预搅下沉→喷浆搅拌上升→重复搅拌下沉→重复搅拌上升→完毕。施工过程中关键是控制搅拌桩机下沉的深度，提升速度必须均匀且满足喷粉数量要求，桩体与桩体搭接要符合设计要求，以形成整体。在止水帷幕桩施工开始不得因种种原因停工，施工前必须准备充分。不仅要考虑到施工所必需的材料供应、断电及设备维修等情况，还要考虑自然条件的影响，比如刮风、下雨等。
4 结语
该转运站深基坑施工原设计为地下连续墙，但其施工成本高及工期长，无法保证业主工期要求，且施工场地小，施工难度大，危险性高等，也不适合采用地下连续墙施工。为此，业主请求我方采取有效措施，采取切实可行的施工方案，确保工程按期交付。经反复论证，决定采用支护桩配以止水帷幕桩，基坑设置明排水的联合施工方案，该方案报予业主，业主完全同意，并立刻批准。
本方案在实际工程施工中取得了明显效果，并且得到建设单位的一致好评。采用此联合方案实际工期仅仅为27 d(其中钢管支护桩施工15 d，帷幕止水桩施工12 d)，提前13 d完成施工任务。土方开挖后，帷幕立壁没有出现渗漏。这说明此深基坑支护降水综合利用方案可行，根据不同周围环境采取不同的施工措施，如果考虑到支护桩支护土体侧压力，还可以考虑在止水帷幕桩外侧采取挖土卸荷办法。本工程采用钢管支护桩主要是为了缩短工期，若工期允许的情况下，支护桩采用钻孔灌注桩施工成本会大大的降低。此联合方案适应于基坑深度在10 m左右的深基坑施工。
［1］程海涛，柳学花.灌注桩组合止水帷幕基坑支护施工技术研究［J］.山西建筑，2010，36(13):93-94.
