天津市地道桥工程基坑支护技术应用与发展趋势

其 特 点如 下 ：
度 不等 的砂层 ， 且地 下 水位 埋 藏 较浅 。 （） ２ 地道 桥 工 程 基 坑 一 般 长宽 比较 大 ， 度 约 宽 为 １ ５ 长度 约 为 ３０～１００ｍ， ５ ０ｍ， ０ ０ 开挖 深 度一 般 为 Ｉ １ 纵桥 向为 由两端 向中间逐渐 加深 。 ２ｍ， 根 据 上 述 特 点 以 及 天 津 市 已 建 的 中纺 路地 道 桥 、 河 西 路地 道 桥 、 园 西 道地 道 桥 等 工 程建 设 海 芥 经验 ，天 津 市 地 道 桥 工 程基 坑 支 护 应 根 据 不 同 的 开挖 深 度 优先 选择 不 同 的支 护 形 式 。 开挖 深 度 小 于 ３Ｉ ：优 先 选 择 锁 口钢 板 桩 ｎ段 支护 ；
点 ，将 目前 主要 的基坑 支护形 式特 点及 对天津 地质 的适应性 进行 综合分 析和论 述 ，着重 阐述发 展前景 广泛 的 Ｓ ＭＷ 工法 及预 应 力鱼腹 梁钢 支撑支 护体 系的设计 要点 ， 出 了根 据不 同的开 挖深度 优先选 择 的支护形 式 。 提 关 键词 ： 地道桥 ； 坑支护 ； 基 钻孔 灌 注桩 ；ＭＷ ］法 ； Ｓ 二 预应 力鱼腹 梁钢 支撑 ； 天津 市 中图分 类号 ： ４ ３１ Ｕ４ ． 文献标 识码 ： Ｂ 文 章编号 ：０ ９ ７ １ （ ０ ２ ０ — １ ４ ０ １０ — ７ ６ ２ １ ）４ ０ ５ — ４
特 点 ： 板 桩 ， 其 是 锁 口钢 板 桩 ， 够 有 效 钢 尤 能
封 堵 高 流 塑性 淤 泥 向坑 内涌 土 ，并 能形 成 有 效 的 止 水 帷 幕 ，可 以有 效 克 服 支 护 方法 中 出现 坡 脚 涌
２ 地道 桥 工程 基坑 常见 支护 形式 特点 及 应 土 而失 事 的 弊病 。基 坑 支 护是 临 时性 工 程 ， 板 桩 钢 用情况 可 以 回收 ， 目前 一 般 是通 过 租 赁 钢 板 桩 施 工 ， 因此
度。将预应力鱼腹梁通过专用结点与角撑或对撑梁 连接 在一起 ， 便组 成 了深基坑 的支 护系统 。
ｂ ． 浆液配 比除满足抗渗 和强度要求外， 尚应满 足型钢插入顺利等要求 。根据 天津地 区以往工程 经 验 ， 浆配 比： 泥 掺量 、 润 土 、 注 水 膨 缓凝 剂 、 水灰 比 分 别 为 １％、． ％、．％ 、． 右较 为适 宜 。 ３ ０２ ２ ０８ ０５左 ｃ． 水 泥搅 拌 桩 在施 工 过 程 中必 须 加 强 搅 拌 ， 增 加 水 泥与 土 体 的均 匀性 。控制 三 搅 二喷 工 序 ， 第一 次 搅 拌 提 升 和第 二 次 搅 拌 提 升 时进 行 喷浆 ，第 三 次搅拌为复拌 ， 以提高桩身的均匀度 ， 一次喷浆 第
会引 起 坑 底 土 体 产 生 向上 位 移 ，同 时 也引 起 基 坑
收 稿 日期 ：０ １ １— ９ ２ １ － ２ ０ 作者简介 ： 骆春 １ １ ８ 一， ， ￣（９０ ） 天津 人， 男 工程 师， 事桥梁设 计研 从 究工 作 。
果较好 ， 一般 用 于 开挖 深 度 不大 于 ５ｒ ｎ的基坑 。
注 ： 层 埋 深 。 指 自地 表 面 以 下 相 对 高 程 ， 位 ： Ｉ 土 是 单 １。 Ｔ
近年来 ， 随着 天 津 市 大 规模 的基 础 设 施 建 设 ，
图 １ 锁 口钢 板桩
特别是地 道桥的大量建造 ，施工中针对天津地质 特 点选 择 合理 的基 坑 开 挖 与 支 护方 式 对 于 工 程 建 设 的成功 与 否具 有 重 要 的意 义 。
更广 泛 的应 用 。
３２ 预 应 力鱼 腹梁 钢 支撑 支 护 （ 称 ＩＳ） ． 简 Ｐ 预应力 鱼腹 梁钢 支 撑支 护 （ 图 ６ 见 ）是 由型 钢
梁 、 绞线 、 钢 弦梁支 撑件 、 连接点 和锚 具组 成 。 作 用 其 原理 为 ： 通过 对钢 绞线施 加预 应力 ， 给鱼 腹梁 支撑 杆 件产 生 了一 个较 大 的反 作用力 ，从 而使 作用 于鱼 腹 梁 围檩 上 的弯矩 大大减 少 ，提 高 了鱼腹 梁 的弯 曲刚
ａ施 工 前 必 须 检 查 型 钢 表 面 平 整 光 滑 ， 线 度 ． 直 必 须 控制 在 １ ％以 内 ，型 钢插 入 搅 拌 桩前 必 须 在 ． ０ 表 面 均 匀 涂 刷减 摩 剂 ， 围檩 间用 牛皮 纸 隔离 ， 与 以 利拔桩。 ｂ型钢 起 吊移 动插 人 定位 框 架 内 ， 测 型 钢 垂 ． 检
３ １ ＭＷ 工 法 ． Ｓ
大于 ２０ｍ ｍ ｎ左 右 ， 升 速度 ５ ｍ ｍ ｎ左 右 。 ． ／ｉ 提 ０ｃ ／ ｉ 控
Ｓ ＭＷ 工 法 （ 图 ５ 见 ）作 为 一种 较 新 的施 工 工
制 重 复搅 拌 提升 速 度在 ０８～１ ｍｉ 内， ． ． ｍ／ ｎ以 ０ 以保 证 加 固范 围 内每一 深度 均 得 到充 分搅 拌 。 ｅ相邻 桩 的施 工 间 隔 时间 不 能超 过 ２ 。 ． ４ｈ
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管理施工
城 市道 桥 与 防 洪
２１ 年 ４ ０２ 月第 ４ 期
天津市地道桥工程基坑支护 技术应用 与发展趋势
骆 春 雨 ， 江 ， 景 ， 东利 胡 曹 孙
（ 天津 市市政 工程 设计研 究 院 ， 天津 市 ３ ０ ５ ） ００ １
摘 要： 地道 桥工程 在基 坑开挖 过程 中选择 经济合 理 的支护方 式对 于工程 的成功 建设 具有重 要 的意义 。结合 天津市 的地质 特
直度 ，插人型钢应控制在搅拌桩施工完毕 １ ２ｈ内 （ 泥 土 初 凝 前 ） 行 ， 时 监 控 Ｈ 型钢 的 长 度 和 水 进 同 插 入 搅 拌桩 的深 度 。插 入 前 应校 正 位 置 ， 立 导 向 设 装置， 证垂直度小于 １ 以保 ％。插 入 过 程 中， 须 吊 必 直 型 钢 ， 量 靠桩 锤 自重 压 沉 。 尽 ｃ型 钢 回收 。 用 ２台液 压 千 斤 顶 组 成 的 起 拔 ． 采 器 夹 持 型 钢 顶 升 ， 其 松 动 ， 后 采 用 振 动 锤 利 用 使 然 振 动 方 式 或 采用 卷 扬 机 强 力 起 拔 ， Ｈ 型钢 拔 出 ， 将 采 用 边拔 边灌 浆 的方法 较 为适 宜 。 采 用 Ｓ Ｗ 工 法 是 未 来 地 道 桥 基 坑 支 护 技 术 Ｍ 发 展 的趋 势 ，掌握 搅 拌 桩 的制 作 和型 钢 的打 拔 等 关键 技 术是 成 功应 用 Ｓ Ｗ 工 法 的基础 。随着社 会 Ｍ 的进 步 ， 工 队伍 水平 的提 高 ，ＭＷ 工 法 必将 成 为 施 Ｓ 天津 市 地 道 桥 支 护形 式 中重 要 的 支护 技 术 ，得 到
表 １ 天津市地质土层分布表
边坡土体水平位移 ，引起周 围地层运动 随着 开挖 深 度 增 加 所形 成 的水 土 压 力 和 地 面各 种 超 载 的作 用 ， 会 使基 坑 周 围土 体 向基 坑 内移动 。为 了抵 抗 就 这 种 土体 位 移 ， 护 基 坑 周 边 环 境 ， 取 的 支 挡 、 保 采 加 固及保 护 措施 ， 统称 为 基坑 支 护 。 基 坑 支 护 技术 发 展 很 快 ， 类 日益 庞 杂 ， 统 种 传 的单 纯 “ 支护 ” 的概 念 也发 生 了变 化 。最 初 的支 护 结 构 仅 包 括 防 渗挡 土 的 内容 ，但 随 着 支 护 结 构 成 体 系的发展 ， 支护 的概念 已扩充了不少 ， 它或者可 以成 为 主 体 结 构 的 一部 分 ，或 者 与 地 基 基 础 协 同 工 作 ， 者要 考 虑 环境 效 应 。 目前工 程 应用 中 主要 或 采 用 的支 护 形 式有 以下 几种 ： （ ） 口钢 板桩 （ 图 １ １锁 见 ）
（） ２ 型钢 的打拔
艺 ，它 是 在现 有深 层搅 拌 桩 的成熟 工 艺基 础上 ， 加
以改进 ， 充分利用了搅拌桩的高止水ｌ 增加了型钢 生， 的刚度与强度 ， 弥补了搅拌桩抗侧 向土压力的不足。 根据 实 际施工情 况和 以往 监测数 据来 看 ，ＭＷ 工法 Ｓ 作 为基坑 支护结 构有 较高 的可行性 ，能有效地 控制 地面、 周边 构筑物 和地 下管线 的沉 降 ； 术经 济方 从技 面看 ， 能满足 止水 和抗 侧 向压力 ， 它 型钢 的 回收在成 本核 算和 间接投 入上具 有一 定 的优 势 。
开挖 深 度 ３～７ｍ 段 ： 先选 择 Ｓ Ｗ 工法 ； 优 Ｍ 开挖 深度 大于 ７１ 段 ：如掌 握 预 应 力 鱼 腹 梁 Ｉ Ｔ
（） １安全 可 靠 。相 对 于传 统支 护 形式 的脆 性破 坏模 式 ， Ｓ的破坏 模 式 是延 性 破 坏 ，从 而 提 高 了 Ｉ Ｐ 基坑 支 护结 构 的 安全 度 。 （） ２ 变形 较 小 。及 时 支护 并 施 加 预 应 力 ， 基 使
基 坑 的开 挖 是基 础 开 挖 面 卸 荷 的过 程 ，卸 荷
综 合 施 工 费用 不 高 ， 施 工 噪 声 大 ， 动 大 ， 土 但 振 对 体 的扰 动 大 ， 自身 刚 度 较 小 ， ｌ－ 易 产 生 较 大 的 施 Ｔ时
变形 。 适 用 范 围 ： 用 各 种 土 层 ， 硬 土 层 中应 用 效 适 在
图５ Ｓ ＭＷ 工法
在 天 津 这 样 的软 土 地 基 上 ，特别 是 在构 筑 物 密 集 的市 区 ， 较 为 理 想 的 基坑 支 护 结 构 。然 而 ， 是 Ｓ Ｗ 工 法 对施 工 队伍 的技术 水 平 要求 较 高 ，型钢 Ｍ 的 打拔 也 是 一 项 不 宜控 制 的施 工 步 骤 ，这 些 因 素 大大 制 约 了 Ｓ ＭＷ 工法 在 天津 地 区 的应 用 与发 展 。 Ｓ Ｗ 工法 的 关键 技 术在 于搅 拌 桩 的制 作 和 型 Ｍ 钢 的打 拔 ， 掌握 这 两 项 技 术 是成 功 应 用 Ｓ ＭＷ 工 法 的必 要 条 件 ， 据 天津 以往 工 程成 功 经 验 ， 两 项 根 这 技术 设 计要 点 如下 ： （ ） 拌桩 的制作 １搅 ａ． 同 常规 搅 拌 桩 比较 ， 特 别 注 重 桩 的间 距 和 要 垂 直度 。 工 中垂 直度 应 小 于 １ 以保 证 型 钢插 打 施 ％， 起拔 顺 利 ， 证 墙 体 的防 渗性 能 。 保