深基坑坑中坑钢板桩支护及模块化防水结合施工技术

深基坑坑中坑钢板桩支护及模块化防水结合施工 技术

陈志胜

中建三局第二建设工程有限责任公司，湖北 武汉 430000

摘要：随着经济的飞速发展，土地资源越来越紧张，超高层建筑越来越多，超高层建筑深基坑施工越来越多，深基坑施工存在着较大的技术风险、安全风险等，选择安全可靠、施工便捷、经济合理的施工措施尤为重要。本文对某实际施工项目中的超深基坑坑中坑钢板桩支护及模块化防水施工为例，对其施工过程中的问题和技术要点进行分析和研讨。

关键词：超深基坑；坑中坑；钢板桩支护；模块化防水施工

此工程塔楼超深基坑，塔楼基坑开挖深度约 9.9m，坑中坑底板厚3.6m，坑中同时存在11个标高不一致的坑中坑基础，大部分坑中坑深度为3.6~6.15m。

一、工程施工的难点和特点

此工程基坑支护采用围护桩和锚索冠梁及土钉墙相结合施工的形式，同时在排桩外侧设置帷幕止水措施，以截断粉土与周围的水力联系。由于场地存在潜水和承压水，其水位均高于基坑底面，含水层顶面距基础底面较近，基坑土体为粉土、粉质粘土，如长期暴露土体易坍塌、土体颗粒流失可能使地基形成局部软弱带或空洞，造成土层承载力下降，严重时可能产生塌陷，威胁建筑物安全。深基坑坑中坑支护如采用混凝土灌注桩将造成施工周期加长、施工经济效益的降低。根据岩土工程勘察报告中，地下水丰富，为防止基坑土方坍塌，确保基坑的安全及地下室结构施工顺利进行，深基坑坑中坑采用钢板桩支护配合防水模块化施工，钢板桩施工周期快，无养护周期，又解决了现场防水施工技术难题。

二、施工中采用的技术

国内超高层建筑的地下室一般基坑较深、场地受限制、支护及防水施工周期较长、费用高。给施工和履约都带来了很多问题，故地下室支护及防水的设计思路是：采用的拉森钢板桩支护以及模块化的防水体系，采用钢板桩打桩机直接打设，场地外进行钢板和防水模块化加工，现场拼装，相比传统的围护桩、砖胎膜以及侧面防水施工，在施工工艺较为简单，现场操作便捷，工期上有较大的节约。

（1）定位放线：测量人员根据方案施放出各轴线，然后根据基坑与桩基外边缘尺寸及工作间宽度，施放出钢板桩施打中线，用白灰撒出明显标记，并在钢板桩所在位置挖沟槽，引测水准点。钢板桩的设置位置要符合施工方案的要求。
钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合钢板桩模数。

（2）钢板桩施工：根据施工的定位放线，逐一的按照同一个方向打设钢板桩，搭设过程中，需要相应的测量人员配合，过程中复核钢板桩的垂直度、检查钢板桩的水平位置、保证相邻钢板桩有较好的咬合、钢板桩打设至设计标高。

（3）土方开挖：钢板桩打设完成后，进行土方开挖，开挖方式为整体大面开挖，禁止局部一次性开挖过深，开挖过程中不得扰动钢板桩；开挖过程中以及开挖完成后，钢板桩顶部侧面的工作面上禁止集中堆载。

（4）模块化防水制作：地下室卷材施工方法基本上有两种，外防外贴法和外防内贴法。本工程采用外防外贴法，即待围护结构施工完成后，将立面卷材直接铺贴在维护结构的外表面，现场将3mm厚花纹钢板切割成1m*2m的模块，同时将4mm预铺反粘聚合物改性沥青防水卷材也切成1m*2m的尺寸，将4mm预铺反粘聚合物改性沥青防水卷材铺设在花纹钢板，模块化防水与拉森钢板桩之间采用焊接，沿边缘线进行焊接，相邻模块之间拼装紧密。本施工工艺采用的预铺反粘防水卷材，面层无需保护层，施工中注意防水卷材的粘接面方向。

（4）现场拼装：拼装前先进行排版，大面积模块化尺寸1m*2m，局部收头区域按照排版的尺寸进行布置和加工。按照排版的布置进行拼装施工，模块化防水与拉森钢板桩之间采用焊接，沿边缘线进行焊接，相邻模块之间拼装紧密。

（5）灌缝：拼装完成后，花纹钢板与拉森钢板桩之间的空隙采用C15细石混凝土进行浇筑罐实，顶部浇筑垫层封闭，混凝土采用振动棒振捣密实。

（6）附加层施工：整体施工完成后，在模块化拼接处增加防水附加层，附加层在基层上按实际搭接面积弹出粘贴控制线，严格按粘贴控制线试铺及实际粘铺卷材。根据现场特点，确定弹线密度，以便确保卷材粘贴顺直，不会因累积误差而出现粘贴歪斜、难以纠正的现象。卷材应先试铺就位，按需要形状正确剪裁后，方可开始实际粘铺。

三、操作与注意事项

（1）钢板桩的检验

各种原材料，半成品严格按质量要求进行采购。钢板桩送到现场后，应及时检查、分类、编号，钢板桩锁口应以一块长1.5～2.0m标准钢板桩进行滑动检查，凡锁口不合应进行修正合格后方能使用。对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；割孔、断面缺损的应予以补强。

（2）钢板桩施打
  采用Ⅳ型12m、9m长密扣拉森钢板桩，拉森钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机）施打。打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高。钢板桩需密扣，保证钢板桩顺利合拢；特别是基坑四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。由于本工程在地下水位很高，钢板桩的垂直度及搭接十分重要，若有脱钩或不垂直的钢板桩需拔出重新办要求打入。必须严格按图施工。

钢板桩施打公差标准

（3）基坑开挖

钢板桩基坑在使用过程中，防止基坑内水位过高。在基坑底外围设置排水沟，引水至抽水点。在基坑内抽水时，保证基坑干槽施工。在挖至基底设计后在两侧对称位置各设置2个集水坑(长宽现场定)，在坑底填入滤料厚30cm。采用2台4寸泵每天按需分配不停抽水，直至施工完工回填才停止抽水。土方开挖时不允许在基坑上方堆积土，全部外运至业主指定的弃土场。基坑周边（约一倍桩长）范围内尽量避免堆载。开挖过程中注意支护体系的变形观察。基坑内作业时，有专职安全员负责。在挖土、运土地、安装、回填等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

4. 模块化防水施工

模块化卷材排气、压实后，再用手持小压辊对附加层部位进行碾压，从搭接内边缘向外进行滚压，排出空气。搭接时应对准搭接控制线，搭接宽度有设计要求时按设计要求，卷材短边搭接宽度不小于60mm，长边搭接不小于80mm.底板4mm厚改性沥青防水卷材预留300，待侧壁防水施工完毕后翻至侧壁，收口处用密封胶封，但薄弱的部位，如卷材短边搭接、异型部位卷材剪裁较多的情况应采用封边膏密封。施工中如有卷材搭接部位受到污染，可用基层处理剂进行清洁，亦可用干净的湿布清洁卷材。相邻两排卷材的短边接头应相互错开300mm以上，以免多层接头重叠而使得卷材粘贴不平伏。施工过程中应及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的变形信息，以求掌握基坑开挖对环境的影响，做出安全预报，实现信息化施工，及时调整施工进度，有效控制围护结构及坑后土体变位，应做基坑原位监测。

4. 结束语

纵上所述，随着国内各类建筑的发展，深基坑坑中坑支护及防水施工的难度会越来越大。在施工前，对施工工程图纸进行仔细的分析和研究，对施工环境等因素予以充分的考虑，防止在施工过程中出现按照设计步骤施工无法正常施打钢板桩的情况。在通过施工方案后，施工队伍要对整个施打安装的过程每个环节进行分析，在保证施工质量的同时，还应当尽量减少工程量，对施工成本予以减少，对深基坑坑中坑模块化防水施工的完成予以实现，并对施工后的各项指标均达到标准和规范要求，确保整体工程的质量。

参考文献：

1. 毛国铭.王深深.浅谈超深基坑支护和防水施工[M].机械工业出版社.2017.

2. 杨忠凡.拉森钢板桩在深基坑支护中的应用[J].门窗.2014.

作者简介：陈志胜，1992年生，男，安徽亳州人，现职称为工程师，学历学士，研究方向为建筑工程管理。

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