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　　1.前言

　　目前城市燃?xì)夤艿缆裨O(shè)中使用的非開挖穿越技術(shù)主要有定向鉆和頂管兩種。當(dāng)遇到需要頂管穿越時，設(shè)計單位設(shè)計的頂管作業(yè)井的施工圖普遍采用沉井。沉井的下沉方式有：排水下沉、不排水下沉、島式下沉3種。主要優(yōu)點是、可靠。缺點是施工工藝復(fù)雜，造價太高，施工工期長。當(dāng)場地地下水位高、水量大。地層中含有淤泥及松散砂層等不良地質(zhì)條件時。采用排水下沉的方式施工沉井亦存在不因素。

　　當(dāng)?shù)叵滤桓?、水量大、地層中存在大量流砂等不良地質(zhì)條件時開挖頂管作業(yè)井。開挖前首先應(yīng)該進(jìn)行止水、止流砂等預(yù)先支護(hù)加固的處理措施。工程上常用的止水防滲加固方法有：高壓旋噴注漿法、深層攪拌樁法、凍結(jié)法、袖閥管注漿法等。在城市燃?xì)夤艿缆裨O(shè)過程中。限于場地條件及周邊建構(gòu)筑物的影響。需使用大型機(jī)械設(shè)備施工的地基處理方法往往又不適宜采用，怎么辦?

　　本文以深圳寶安大道次高壓燃?xì)夤艿来┰叫律陈返捻敼茏鳂I(yè)井為例。介紹一種新穎的頂管作業(yè)井的支護(hù)設(shè)計和施工方法。

　　2.工程概況及工程地質(zhì)條件

　　2.1工程概況

　　寶安大道新沙路頂管工程有2段頂管，共4個作業(yè)井。接收井直徑4.0m、工作井直徑6.5m。兩段頂管長度分別為100.85m和107.52m：開挖深度分別為8.6m和9.9m。場地原始地貌屬濱海海陸交互相河流人海地段。其中。新沙路2#頂管工作井位于寶安大道與新沙路交匯處，交通流量非常大，場地狹小，不適宜大型機(jī)械進(jìn)場進(jìn)行作業(yè)井支護(hù)施工。

　　根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和地質(zhì)條件，對地層進(jìn)行預(yù)先支護(hù)加同的方法采用了微型樁+止水樁。施工使用的設(shè)備就是常規(guī)地質(zhì)勘探使用的XY一1型鉆機(jī)。其自重約1.5工，鉆探機(jī)械占地僅僅1.5m2.0m。

　　需要說明一點：這里所指的微型樁是巖土工程業(yè)界約定俗成的一種稱謂。

　　特指由小型鉆機(jī)施工的樁，也叫樹根樁。

　　成樁工藝是：泥漿護(hù)臂鉆孔-插管注漿、置換孔內(nèi)泥漿-安放鋼筋籠或工字鋼-填碎石-二次注漿。微型樁的直徑一般小于0.4m。而本工程微型樁樁徑采用0.4m-0.6m，按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—2008)，樁徑d介于250mm一800mm的樁歸類為中等直徑樁，d≤250mm才是屬于小型樁。

　　2.2工程地質(zhì)條件

　　以2#工作井為例，根據(jù)鉆探及實際開挖后修正的地層如下：

　?。?）0.00m一3.00m為雜填土：含磚塊、混泥土石塊，局部還埋藏有已廢棄的建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)，底部0.3m～0.5m為拋填的塊石。

　?。?）3.00m～6.00m為淤泥：黑色，含腐殖質(zhì)、細(xì)砂和貝殼，很濕，軟塑。

　?。?）6.00m～8.80m為細(xì)沙：淺灰一淺白色，較純凈，粘性土含量小于7％，飽和，松散。

　?。?）8.80m以下為風(fēng)化殘積土(砂質(zhì)粘性土)。黃褐色，濕，可塑。

　?。?）地下水位埋深2.40m，為孔隙潛水，地下水豐富。頂管工程地質(zhì)剖面圖見圖1

　　圖1頂管工工作井、接收井地質(zhì)剖面圖

　　3.頂管作業(yè)井的支護(hù)設(shè)計及施工方法

　　3.1支護(hù)設(shè)計

　　3.1.1作業(yè)井主要設(shè)計參數(shù)

　　工作井直徑6.5m；

　　接收井直徑4.0m；

　　頂管洞口開口直徑1.6m；

　　水泥套管內(nèi)徑1.2m；

　　頂管高程：1#作業(yè)井：-3.6m；2#作業(yè)井：-2.9m；

　　洞口底高出作業(yè)井底0.5m；

　　次高壓燃?xì)夤艿拦軓溅?13mm。

　　作業(yè)井平面圖及剖面結(jié)構(gòu)圖見圖2、圖3

　　圖2頂管工作井結(jié)構(gòu)平面圖

　　圖3頂管工作井結(jié)構(gòu)剖面圖

　　3.1.2開挖深度

　　1#工作井、接收井9.9m，封底厚度0.5m，有效井深：9.4m。

　　2#工作井、接收井8.6m，封底厚度0.5m，有效井深：8.1m。

　　3.1.3微型樁

　　工作井樁徑D=600mm，接收井樁徑D=400mm，樁長均為12m，內(nèi)置18工字鋼，通長配置。工作井沿直徑D=7.8m園周均勻布置28根樁，接收井沿直徑D=5.1m圓周均勻布置24根樁，樁身混凝土強(qiáng)度：C20。

　　3.1.4止水樁

　　樁徑D=300mm，樁長12m,灌注素水泥漿，工作井樁數(shù)28根，接收井樁數(shù)24根，與微型樁搭接。

　　3.1.5襯砌(挖孔樁護(hù)臂)。

　　厚度350mm，按構(gòu)造要求配筋，澆注C30混凝土

　　3.2施工方法

　　3.2.1微型樁施工工藝

　?。?）挖除填石平整場地：由于場地上部填土層中含較多混凝土碎塊、填石等硬雜質(zhì)，局部埋藏有廢棄的鋼筋混凝土基礎(chǔ)。微型樁施工前首先使用挖土機(jī)挖出作業(yè)井范圍內(nèi)混凝土、填石等障礙物后，再回填粘性土，平整場地。

　　（2）測量、放線：按設(shè)計管道走向測量頂管作業(yè)井位置，沿直徑D=7.8m(工作井)、D=5.1m(接收井)圓周均勻布設(shè)微型樁樁點28個、24個。

　?。?）鉆機(jī)就位-復(fù)核樁-開鉆-泥漿護(hù)壁成孔-插入注漿管至孔底-灌注水泥漿置換孔內(nèi)泥漿-插入18工字鋼-填人碎石-二次注漿-結(jié)束。

　　（4）重復(fù)工藝(3)間隔-孔跳鉆下一孔，直至全部完成。

　　3.2.2止水樁施工工藝

　　泥漿護(hù)壁鉆孔-插管-注漿-結(jié)束。

　　3.2.3襯砌施工工藝

　　采用自上而下開挖和支護(hù)的逆作法施工襯砌。以人工挖孔樁方式挖孔-鋼筋制作安裝-制模-澆注混凝土。每節(jié)高度1.0m，節(jié)護(hù)壁與微型樁樁頂冠梁同一批次澆注混凝土。

　　3.2.4封底

　　底板鋼筋制作安裝一澆筑混凝土。

　　3.2.5頂管洞口開口及封門

　　工作難點：由于頂管洞口開口部位位于細(xì)砂層中，若直接在井壁開口將會有大量泥沙涌人作業(yè)井，引發(fā)地面塌陷。

　　解決辦法：開口前，在支護(hù)結(jié)構(gòu)外圍施工兩排注漿孔，共17孔。采用袖閥管注漿法加固洞口外圍砂層，止水防滲。

　　加固結(jié)構(gòu)見圖4

　　開口后洞口采用砌磚封門。

　　圖4頂管洞口止水及加固平面圖

　　4.基坑支護(hù)施工效果評述

　　在地層中存在較厚淤泥及砂層且地下水豐富等不良地質(zhì)條件下，開挖基坑、作業(yè)井、挖孔樁等地下洞室工程，關(guān)鍵處理技術(shù)是止水防滲和超前支護(hù)，若處理不當(dāng)。在施工過程中很容易發(fā)生基坑或其他洞室工程塌方、地面沉陷等造成財產(chǎn)或人員傷亡的工程事故。

　　新沙路頂管作業(yè)井由于采用了微型樁+止水樁作為超前支護(hù)加同的處理措施。在隨后的作業(yè)井土方開挖及襯砌施工過程中進(jìn)行得很順利。

　　無論在淤泥還是在砂層中，開挖外徑達(dá)到7.2m（每節(jié)土方量40.7m3）的圓形工作井。可容8個工人4個作業(yè)班組同時作業(yè)，每天能順利開挖深度1m、并澆筑一節(jié)護(hù)臂。由于有了微型樁+止水樁的超前支護(hù)和其良好的止水、固砂支護(hù)效果，即便在淤泥和流砂層中開挖土方。井下作業(yè)的工人都覺得很。

　　5.技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

　　新沙路頂管作業(yè)井支護(hù)工程原設(shè)計圖的支護(hù)方式是：

　　首先在外圍采用人工挖孔樁護(hù)臂方式開挖，護(hù)臂厚度350mm。開挖完成后再在內(nèi)圈澆筑厚度為450mm的鋼筋混凝土襯砌。工程造價預(yù)算：4個頂管作業(yè)井造價合計142.47萬元。

　　工程經(jīng)過招投標(biāo)后。一家中標(biāo)的巖土工程施工單位進(jìn)場施工前。在2#工作井位處進(jìn)行超前鉆。發(fā)現(xiàn)地層中存在上述的淤泥、流砂、且地下水大等不良地質(zhì)條件。按原設(shè)計的施工圖開挖作業(yè)井很不，后經(jīng)過幾次會議協(xié)調(diào)，決定采用微型樁+止水樁+護(hù)臂的支護(hù)方式。

　　即首先施工微型樁+止水樁。替代原設(shè)計的挖孔樁護(hù)臂。然后再開挖，澆筑護(hù)臂，由于有了微型樁的超前支護(hù)，內(nèi)圈的襯砌厚度減少到350mm。其工程造價省了：作業(yè)井深度、內(nèi)徑等尺寸與原設(shè)計一致。

　　巖土工程施工單位承諾：愿以不超過總造價89.21萬元完成4個作業(yè)井支護(hù)工程，與原造價相比下降37.4％?？鄢┕挝蛔栽赴匆欢ū壤赂≈袠?biāo)價等因素。微型樁施工的簡單易行、造價低廉、經(jīng)濟(jì)實用是顯而易見的。

　　6.結(jié)束語

　　微型樁是由意大利的F.Lizzi提出的，后來逐步推廣到整個歐洲和北美洲。其主要特點有：施工機(jī)具小，適用于狹窄的施工作業(yè)區(qū)；對土層適應(yīng)性強(qiáng)；施工振動、噪音小，樁位布置形式靈活。我國于1981年開始研究。

　　目前，微型樁主要應(yīng)用于以下幾個方面：

　　1）建筑物增層及改造；

　　2）地基不均勻沉降事故中的基礎(chǔ)托換；

　　3）岸（基坑）邊及地下洞室土方建筑物的基礎(chǔ)托換。

　　本文謂之為一種新穎的頂管作業(yè)井支護(hù)方法，是因為微型樁用于頂管坑的支護(hù)方面的報道還不多見。微型樁甚至還沒有列入我國的樁基礎(chǔ)規(guī)范。本工程難點是地質(zhì)條件較復(fù)雜，地下水大，存在流砂、淤泥等不良地質(zhì)條件，施工場地狹窄，大型機(jī)械不宜進(jìn)場施工。

　　微型樁的使用成功的解決了上述難題，與原設(shè)計采用的支護(hù)方法相比，施工更簡單，開挖的性更好，工期更短，造價更省。

　　以上就是袖閥管廠家關(guān)于頂管作業(yè)井的新施工方法