2＃、4＃墩承台施工深基坑开挖支护专项方案 一、 工程概况
1、广深港客专出入段左右线大桥位于深圳市龙华境内，是深圳北站通往动车运用所的一座大桥。大桥在人民路和福龙路交叉口以南约80m处横跨福龙路，和福龙路的夹角为53°。其中，出入段左右线大桥的2＃和4＃墩位于福龙路主车道和辅道之间的路基边坡上，路基边坡高度为6m左右，坡角约为35°～40°。
2、2、2＃墩和4＃墩设计为桩基础、矩形承台，薄壁式墩柱。2＃承台尺寸为长度（横桥向）×宽度×厚度＝9.4m×6m×2.5m，4＃承台尺寸为长度（横桥向）×宽度×厚度＝9.2m×6m×3m。设计承台顶标高和福龙路辅道顶基本平齐。其中2＃墩承台靠近主道侧基坑开挖深度约8.5m，4＃墩承台靠近主道侧基坑开挖深度约9.3m。本基坑开挖专项方案中，仅按照4＃墩承台即基坑最深的情况进行考虑。
3、福龙路主道路基为人工回填道路路基，路基压实度情况较好，土质基本为粉质黏土。地基承载力在200kPa以上。经现场取土样送检，该土判定为砂类土中的“土质砾砂”，平均颗粒密度为2.52g/cm3，
w23.4%,I16.4液限wl39.8%,塑限p塑性指数p，天然含水率为
w12.8%,并由此可推算该土样的容重为：20.5kN/m3，孔隙比e0.41,查《土木工程使用手册》P1047，可取值内摩擦角为42°，粘
聚力为0。
1
4、地下水位基本位于承台底以下标高。2＃和4＃承台位置处，根据桩基础施工情况判断，在承台底以下0～2m处即为全风化或强风化花岗岩地层。
二、 基坑开挖边坡支护方式选择
由于地下岩层位置较高（在承台底以下0～2m处即为全风化或强风化花岗岩地层），且现场场地有限，大型打桩设备施工的条件较差，钢板桩加锚杆支护方式又会导致路面沉降，福龙路主道侧更不具备放坡开挖的条件。参考《建筑基坑支护技术规程》3.3，P9，支护结构选型表，考虑到施工工期较紧的情况，决定选择土钉墙支护结构，进行2＃和4＃基坑开挖的防护方式。
三、 土钉墙支护施工及基坑开挖
本方案中，2＃和4＃承台基坑，在福龙路主道侧采用土钉墙支护方式，其余三边采用放坡开挖的方式进行基坑开挖施工。本方案也重点对土钉墙的设计和施工进行方案编制。 （一） 土钉墙设计
根据现场地质情况，以及主车道行车情况，使用《理正深基坑支护结构设计软件（F-SPW）》进行土钉墙设计。该土钉墙设计结果如下：
1、面层混凝土厚度120mm，混凝土强度等级采用C25，水平和竖向配筋均为d10@150，钢筋保护层取20mm。
2、土钉从上之下共5排，土钉长度为8m，采用梅花形布置，除第一排竖向距地面1m外，其余土钉水平间距和竖向间距均为1.5m；土钉与水平夹角取5°；第1排～第3排土钉为单根二级φ25钢筋，
2
第4～5排土钉为两根二级φ25钢筋。。
3、钻孔直径100mm，孔道压浆采用M20水泥砂浆。 （二） 基坑开挖支护施工工艺流程：
1、开挖第一层工作面，第一层开挖深度1.2m，修整边坡面，埋设喷射混凝土厚度控制标志；
2、设置土钉（包括成孔、置入钢筋、注浆、补浆）； 3、挂设并固定钢筋网；
4、施做喷射混凝土面层，并按相应规定养护；
5、开挖第二层～第六层工作面，循环2～4步骤，直至开挖至9.3m即基坑底；
6、设置坡顶、坡面和坡角的排水系统。 （三） 基坑开挖土钉支护措施
1、基坑开挖
1）基坑开挖和土钉墙施工一样，按照分层开挖要求自上而下分段分层开挖进行。在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度的允许偏差是±20mm，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。
2）对于4＃基坑，深度9.3m，每次开挖至以下深度进行控制：1.2m、2.7m、4.2m、5.7m、7.2m、9.3m。
3）在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土面层以前，不得进行下层深度的开挖。
4）应尽量缩短边壁土体的裸露时间，每层土层开挖到位后，立即施做土钉以及面层作业。
3
2、土钉设置
1）每层边坡开挖到位后，土钉成孔前，应按照计算结果要求，定位出孔位并做出标记和编号。孔深允许偏差控制在±50mm以内，孔径允许偏差控制在±5mm以内，孔距允许偏差控制在±100mm以内，成孔倾角偏差控制在±5％以内。
2）成孔过程中，如遇有障碍物需调整孔位时，先对废孔插入土钉并注浆，再在废孔附近钻出符合要求的土钉孔。
3）成孔过程中，应做好成孔记录，按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量、事故处理过程以及结果等。
4）钻孔后，应进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。成孔后应及时安设土钉并注浆。
5）土钉置入孔中前，应先设置定位架，保证钉体处于钻孔的中心位置，支架沿钉长的间距可为2～3m，支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动。
6）土钉端部通过锁定筋与面层内的加强筋及钢筋网连接，且相互之间应焊接牢固。
3、孔道注浆
1）土钉置入孔中，采用低压0.4～0.6MPa的压浆设备，对孔眼进行注浆。注浆时应在孔口部设置止浆塞，注浆饱满后应保持压力3～5min。
2）压浆时，宜采用底部注浆方式，先将注浆管出浆端插入孔底，在注浆同时将注浆管以匀速缓慢抽出，注浆管的出浆口应始终处于孔
4
中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部溢出。
3）向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1.每次向孔内注浆时，宜先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数求出实际向孔内注入的浆体体积，以确认实际注浆量超过孔的体积。
4）注浆用水泥砂浆配合比宜为1：1～1：2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45，且应搅拌均匀，随拌随用，一次拌合的水泥砂浆，应在初凝前用完。开始注浆前、中途停顿或作业完毕均须用净水冲洗管路。
5）用于注浆的水泥砂浆强度应用70mm×70mm×70mm立方体试件，经标准养护后测定，每批至少制作3组试件，给出28d的强度。
4、挂网喷射混凝土面层
1）在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片应牢靠的固定在边壁上，并应符合规定的保护层要求（20mm）。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在喷射混凝土冲击作用下应不出现大的振动。
2）钢筋网片的连接采用绑扎连接，坡面上下段钢筋网搭接长度不小于300mm。钢筋网横向铺设的搭接长度不应小于一个网格边长或200mm。
3）喷射混凝土配合比应通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于15mm，水灰比不宜大于0.45，并应通过外加剂来调节所需工作度和早强时间。
4）喷射混凝土的喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.6～1.0m范围内，喷枪轴线垂直指向喷射面，但在有钢筋部位，
5
应先斜向喷填钢筋后方，然后再垂直喷射钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。
5）为保证施工时的喷射混凝土面层厚度达到规定值，可在边壁面上垂直打入短的钢筋段并以其外露不分作为控制标志。由于本设计中混凝土面层厚度为120mm，可一次喷射到位。
6）喷射混凝土终凝2h后，应采用连续洒水或喷涂养护剂的方式进行混凝土养护。养护时间根据气温确定，宜为3～7h。
按照以上步骤依次逐层开挖支护，其余三个边坡再用1：0.33的坡度进行放坡开挖，直至开挖至基坑底，然后进行承台的相关施工工序。同时需加快承台施工的各相关后续工序，减少基坑的临空时间。
四、 基坑开挖安全防护措施
1、最关键的一点就是：基坑开挖到位后，加快承台施工时间，缩短施工周期。根据目前承台的施工周期，单个承台从开挖到位到混凝土浇注，时间在6天左右。为了缩短2＃和4＃承台基坑的临空时间，需制定详细的承台施工办法，加快承台施工，主要办法就是：
（1）承台顶底层钢筋网提前加工制作，待承台开挖到位后，争取钢筋网整体吊装，不再采取即坑内钢筋制安的方法；
（2）基坑开挖到位后，每个承台的6根桩同时进行桩头浮浆凿除工作，争取在6个小时内结束浮浆清理工作；
（3）采用一次性承台模板，不再进行模板拆除，承台混凝土浇注完毕，待强度达到设计强度的50％后，立即进行承台基坑和边坡的回填；
6
（4）承台基坑和边坡恢复回填按照95％的压实度进行控制，压实采用和原路基一样的砾砂进行回填，采用多台蛙式夯机同时进行夯实。
采用上述措施，可争取在4天的时间内将单个承台施工完毕，在6天内将基坑和边坡回填恢复原状，确保边坡的稳定。
2、加强支护位移的量测；监测点位置应选在变形最大的地段即基坑的中间部位，监测点数为3个，设置在福龙路主道路缘石上，在基坑边坡顶中间位置一个，然后向两边5m各布置一个。
3、在基坑支护施工阶段，每天监测不少于1次，在完成开挖、变形趋于稳定的情况下，可适当减少监测次数。施工监测过程应持续至承台施工完毕基坑回填后。
4、应特别加强持续降雨期内和雨后的监测。
5、在施工过程中，基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之比如超过3‰～5‰时，应密切加强观察、分析原因并及时对支护结构采取加强措施。
6、加强地表开裂状态（位置、裂宽）的观察。
7、作业前要全面检查开挖的机械设备、电气设备是否符合安全要求，严禁带“病”运行。
8、作业中应坚持由上而下分层开挖，先放坡先支护后开挖的原则，不准碰损边坡防止坍塌，未支护前不准超挖。
9、基坑周边严禁超荷载堆土、堆放材料设备，不得搭设临时工棚设施。
7
10、 基坑抽水用潜水泵和电源电线应绝缘良好，接线正确，符合三相五线制和“一机一闸，一漏一箱”要求，抽水时坑内作业人员应返回地面，不得有人在坑内边抽水边作业，移动泵机必须先拉闸切断电源。
11、 汽车运土、挖机铲土时，应有人指挥，遵守现场交通标志和指令，严禁在基坑周边行走运载车辆。
12、 基坑开挖到设计标高后，坑底应及时满封闭，及时进行基础施工，防止基坑暴露时间过长。
13、 夜间作业应配有足够照明，基坑内应采用36伏以下安全电压。
14、 作业人员必须沿专用斜道上下基坑。
8
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容