科技赋能填海区基坑施工——中建八局四公司创新工法破解滨海软土与地铁沉降双重难题

科技赋能填海区基坑施工——中建八局四公司创新工法破解滨海软土与地铁沉降双重难题

来源:河北青年报 2026-07-22 14:49
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近日,由中建八局第四建设有限公司承建的某填海区域基坑工程顺利完成施工。该项目地处滨海回填区,地下分布深厚淤泥层,且紧邻在建地铁线路,沉降控制要求极为严格。面对“软土+近地铁”双重挑战,项目团队依托公司科技研发课题,成功形成“填海区域废弃老旧基坑新老支护结构组合施工工法”,并在现场实践中取得显著成效,为同类复杂环境下的基坑工程提供了可复制的技术范本。

一、直面挑战:滨海软土与地铁保护的双重压力

项目位于滨海填海区域,地质条件极其复杂。勘察报告显示,场地自上而下分布有厚层杂填土、淤泥质砂土及含黏性土粗粒砂,属于典型的滨海软弱地层。此类地层具有含水量高、压缩性大、承载力低、灵敏度高等特点,在基坑开挖过程中极易产生较大的变形甚至失稳。更棘手的是,基坑北侧距离红线外既有建筑结构仅有2.5米,且紧邻地铁线路,对沉降和位移控制提出了近乎苛刻的要求。

填海地层施工向来是行业公认的技术难题。在青岛地铁5号线欢乐滨海城站的建设中,同样面临“填海淤泥夹砂地层”的挑战,基坑深度达17.67米,距离海岸线仅500米,地下水丰富、透水性强,开挖时极易产生基坑变形-3。本项目的工况与之类似,但场地内还存有废弃的老旧基坑支护结构,进一步增加了设计与施工的复杂度。

二、创新破局:新老协同的复合支护体系

面对复杂的工程条件,项目团队没有选择传统的“大拆大建”模式,而是提出了“利用老桩、新老协同”的技术思路,形成了一套因地制宜的组合支护方案。

1. 新老支护结构协同受力,实现资源再生

项目充分评估并利用了场地内原有的废弃支护桩,将其作为双排桩体系中的内排桩,新增外排桩,通过顶部现浇钢筋混凝土冠梁和连梁实现刚性连接,形成空间双排桩结构。这一做法不仅避免了大量废弃混凝土的破除与外运,减少材料消耗与碳排放,而且通过新旧结构协同受力,显著提升了支护体系的抗弯刚度和抗倾覆能力,契合绿色建造与“双碳”目标。

2. 大角度与垂直扩大头锚杆,破解锚固难题

针对填海区软弱土层难以提供足够锚固力的问题,项目创新采用60°~75°非常规大角度锚杆以及垂直扩大头旋喷锚杆。大角度锚杆穿越松软回填土层,将锚固端锚入深层稳定地层;垂直扩大头锚杆则通过高压旋喷注浆在锚杆末端形成扩大头锚固段,显著增加锚固界面面积与抗拔力。这种“桩—锚—土”协同受力体系,有效抵抗了侧向土压力,控制了支护结构位移。

3. 分区施策,复合支护应对复杂工况

项目根据基坑不同区域的地质条件和环境约束,采取差异化支护策略:南侧采用“双排桩+大角度旋喷锚杆”组合,提供高强度侧向支挡;北侧因距离既有建筑仅2.5米且高差达4米,常规放坡无法保证安全,创新采用“放坡+钢板桩+双排桩”复合体系,先施工9米长拉森钢板桩临时支护,待冠梁及挡墙施工完成后拔除回填,既保证了边坡稳定,又避免了对周边建筑的扰动。东北角等应力集中区域还增设了局部混凝土角撑,有效分散集中力,防止结构局部失稳。

4.被动区与桩间土复合加固原理

针对后回填土体松散、承载力低的特点,采用“被动区加固+桩间土加固”双重加固策略。在基坑内侧被动区实施高压旋喷注浆加固,提高土体抗压与抗隆起能力;在双排桩之间及桩间区域进行高压旋喷旋喷注浆,增强桩间土整体性,防止土体从桩间挤出。通过复合加固,形成“桩—土—加固体”一体化结构,显著提升支护体系的整体稳定性与变形控制能力。

三、技术支撑:全流程精细化管控

该项技术的成功落地,离不开施工全过程的精细化管控。在材料与工艺方面,项目采用长螺旋钻机进行灌注桩引孔,提高了成桩效率。在关键工序控制上,南侧扩大头锚杆桩体需要预埋168钢管,项目团队克服钢管与振动棒位置重合的难题,与设计确认后调整移位,确保了施工质量。在节点处理方面,北侧冠梁施工前需先进行钢板桩临时支护,后拔除回填,每一步都经过精确计算和严格验收。

四、成效显著:效益与口碑双丰收

本工法的应用不仅在技术上解决了难题,更在经济效益和社会效益上交出了亮眼答卷。以项目中基坑工程为例,通过充分利用原有支护结构、优化施工工艺,较传统全混凝土内支撑方案节省造价约15%;桩基变更旋挖工艺为工艺后,减少施工难度,提高工作效率。

五、结语

从“大拆大建”到“新老协同”,从“经验施工”到“科技赋能”,中建八局四公司以科技研发为引擎,成功破解了滨海软土与近地铁双重约束下的基坑施工难题。这一成果的取得,不仅为企业高质量发展注入了强劲动力,更为我国沿海城市类似复杂环境下的基坑工程提供了“中建方案”。未来,公司将继续深耕智慧建造、绿色建造领域,以更多创新技术赋能城市建设,践行央企的使命与担当。


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【责任编辑:邵冰琦】
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