深圳恒大中心项目基坑开挖深度达42.35m,基坑边缘离地铁线最近处仅3m,常规地下连续墙基坑支护不能完全保证地铁线路安全,后期随着基坑开挖深度的加大,地铁线路结构安全隐患较大。所以地下连续墙施工前,需加固紧邻地铁线路侧的地下连续墙外围,以保证整个基坑工程及地铁线路的安全。

　　 常规邻近地铁线路的基坑工程外围加固采用钻孔灌注桩、连续桩、钢板桩、搅拌桩等。本工程受限于场地面积、开挖深度、地质条件等不利因素,以及工期、质量等各项要求,决定采用隔离咬合桩进行加固,以保证地铁线路的安全,并达到控制施工成本、提升施工质量的目的。

　　 恒大中心项目场地位于深圳市南山区白石洲,白石四道与深湾三路交汇处东南侧,总占地面积10 376m²。项目规划建设1栋超高层建筑(72层),地上高约400m,拟设置6层地下室。基坑呈矩形,深39.05,42.35m,基坑支护长约370m,开挖面积约8 633m²,基坑北侧紧邻地铁11,9号线。在本项目红线范围内,北侧隔离桩外边缘距地铁11号线上行线结构外边线最近处仅3.0m。

　　 本工程北侧紧邻地铁,地下连续墙加固范围如图1所示,根据加固范围,分为2个施工区域:地铁保护区内、地铁保护区外。

　　 地铁保护区内,地下连续墙外侧加设1排咬合桩,内侧加设双排旋喷桩;地铁保护区外,地下连续墙外侧加设单排旋喷桩,内侧加设单排旋喷桩。咬合桩如图2所示,双排旋喷桩如图3所示。

　　 本工程紧邻地铁地下连续墙外侧加设咬合桩的技术要求如下。

　　 1)北侧隔离咬合桩采用桩径1 200@800设计,灌注水下C30混凝土;东、西侧隔离咬合桩采用桩径1 200@800设计,灌注水下C20混凝土,需采用全套筒全回转施工工艺,成孔过程中,套管超前支护≥2m,进入中风化层可不进行超前支护,水平定位误差≤50mm,垂直度误差≥0.3%。

　　 2)隔离咬合桩分为钢筋混凝土桩(简称荤桩)和素混凝土桩(简称素桩),其中,钢筋混凝土桩采用水下混凝土,混凝土坍落度需为18～22cm。素混凝土桩采用超缓凝混凝土。荤桩与素桩间进行咬合施工。施工完素桩且初凝之前完成荤桩施工,荤桩施工时采用全套筒钻机,切割相邻素桩相交部分的混凝土,实现咬合。

　　 3)北侧咬合桩桩顶绝对标高为4.950m;东西侧咬合桩钢筋笼顶标高在地面以下5m,绝对标高约0.300m。荤、素桩空桩部分浇筑至导墙底标高(绝对标高约5.050m)。

　　 4)荤桩成孔时,两侧素桩在70～80h时的强度≤3MPa,利于荤桩成咬合孔。成孔垂直度允许偏差为3‰。

　　 5)素桩施工套管至强风化层底,进尺<10cm/h视为终孔。

　　 6)浇筑混凝土的抗压强度试验,每100m³混凝土取3组试块。

　　 7)采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量不少于总桩数的20%,且≥5根,当判定为Ⅲ,Ⅳ类桩时,应采用钻芯法补充检测,取总桩数的1%,且≤3根,同时扩大低应变检测数量。

　　 本工程紧邻地铁地下连续墙外侧加设咬合桩的工艺流程如下(见图4):(1)咬合桩导墙放点定位后开挖导墙,绑扎导墙钢筋,立模浇筑混凝土;(2)采用全回转钻机进行钢板十字中心定位;(3)吊放第1节套筒,通过全回转钻机施加扭力进行下压成孔;(4)通过履带式起重机配合合金抓斗开挖套筒内土方;(5)素桩利用全回转钻机开挖至中风化面;荤桩施工到中风化层后移出全回转钻机,改用旋挖机进行挖土处理,结合实测深度,查看地质勘察报告,直到进入中风化层1.5m为止;(6)采集开挖中风化岩层岩石样本,确定开挖深度已达中风化层;(7)咬合桩钢筋笼验收合格后,160t及80t履带式起重机准备就位,开始咬合桩钢筋笼吊装施工;(8)咬合桩钢筋笼下放完毕后,全回转钻机归位到原桩孔套管处,吊放混凝土浇筑导管;(9)混凝土到场后,监测标准试块制作及坍落度,浇筑咬合桩混凝土;(10)根据浇筑方量,拔除导管后,分节拔除全回转钻机套筒,浇筑完毕,全回转钻机移至下个桩位孔。

　　 1)开工前,技术负责人会同业主、监理及设计单位会审施工图,明确设计意图,并作好图纸会审纪要。

　　 2)施工前,技术负责人和质量员向全体施工人员进行技术交底,明确技术要求,并牢固树立质量第一预防为主的观念。

　　 3)严格执行原材料的检查验收制度,严禁不符合质量要求的材料进入施工现场。

　　 4)严格执行施工机械管理制度,所有施工设备应先做好维护、保养及性能调试工作,使设备以良好的使用性能保证工程质量。

　　 5)施工前做好施工人员的培训工作,上岗人员特别是特种作业人员必须经培训合格并取得上岗资格证后才可上岗操作。

　　 1)焊接施工规范使用焊机,焊接过程中钢筋笼应接地。

　　 2)起重吊装拉警戒线,安排持证安全员全程旁站,吊装现场必须有持证司索指挥人员。严禁吊装设备下站人。

　　 3)避免机械伤害大型机械设备行走或施工过程中盲点较多,需在机械周边设置安全区域。

　　 施工过程中,已浇筑的混凝土带着钢筋笼随套管一起被上提,可能原因如下。

　　 1)浇筑第2,3车混凝土时,隔离桩机停止转动,未分离套管和外侧土体及内侧混凝土,第3车混凝土浇筑完成后,套管埋深达16.8m,增大套管和混凝土间的摩擦力,提套管过程中,将混凝土及钢筋笼带出孔外。

　　 2)混凝土初凝时间可能早于4h,提升第2节套管时,混凝土及钢筋笼被提升至孔外,未及时对混凝土取样,观察实际初凝时间。

　　 3)现场管理不到位,浇筑过程中未及时提醒工人转动并提升套管,发现问题未及时留设混凝土试样,进行混凝土性能分析。

　　 经验总结如下:(1)重新合理配置每节套管长度,浇筑完成后,套管埋深≤6m;(2)加强管理人员及工人对隔离桩施工要点的交底、培训;(3)加强后续咬合桩施工过程管控,严格控制混凝土浇筑、套管及导管的提升,安排有经验的管理人员在现场旁站指挥,确保后续施工正常;(4)加强混凝土监管,严格控制初凝时间为6～8h,要求混凝土公司技术员随车到现场指导,每车混凝土坍落度控制在18～22cm;(5)合理发料,严格控制到达现场的混凝土浇筑时间,出料至开始浇筑时间间隔>1.5h的,一律退场处理。

　　 1)本技术能解决超深基坑紧邻地铁线路下的结构安全保障问题。

　　 2)相比常规地下连续墙隔离加固技术,充分运用人、机、法、料、环、测各环节,每个环节都进行严格控制,保证技术的有效性、科学性。

　　 3)本技术通过素、荤桩结合的方式,将经济效益最大化,起节约、环保的目的。

　　 4)本技术在保证质量、安全的基础上,通过多种工序的穿插,达到工期要求。

　　 对比紧邻地铁地下连续墙施工前隔离方案传统施工技术,隔离咬合桩施工技术在加快施工进度的同时,既保证施工质量和安全,也为基坑周边复杂环境下制定隔离方案提供借鉴,该技术具有广泛的应用前景,可应用到同类工程中。