建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)案例分析

楊會(huì)中

（浙江嘉宇建設(shè)有限公司，浙江 嘉興 314000）

1 工程概況及施工方案

某大廈，位于某市某區(qū)北三環(huán)中路，建筑總面積 126180m2，地下面積 37418m2；建筑總高度103.7m，建筑平面形式呈方形布置，軸線距離東西97.1m，南北101.1m；地下共4層，基坑底最深相對(duì)標(biāo)高-22.7m；基礎(chǔ)為鋼筋混凝土梁板筏基。

由于本工程場地狹小，周邊環(huán)境復(fù)雜，中標(biāo)承諾工期短（共計(jì)30個(gè)月），低于常規(guī)施工工期，開工日期為2007年12月18日，基坑土方開挖計(jì)劃3個(gè)月完成。若采取常規(guī)的放坡開挖，由于基坑深，場地小，基坑的穩(wěn)定安全性將受到影響，且放坡開挖后將超過施工紅線，因此該方案被排除；若采用護(hù)坡樁施工，則基坑開挖時(shí)間將推后，進(jìn)度總體控制計(jì)劃將受到影響，且按此方案存在土方回填和費(fèi)用較高的特點(diǎn)。經(jīng)過各種方案的認(rèn)真討論，結(jié)合工程的地質(zhì)資料及周邊建筑物等實(shí)際情況，本工程基坑支護(hù)采取混凝土灌注樁、錨桿、錨噴護(hù)壁、擋土墻聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。

(1)混凝土灌注樁：樁直徑800mm，間距1.5m，樁頂標(biāo)高為-3.6m，嵌固深度為A 型4.9m、B 型5.2m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。混凝土灌注樁采用旋挖鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔，鋼筋籠現(xiàn)場加工，水下灌注商品混凝土的施工方法。

(2)錨桿：水平間距 1.5m，腰梁 2I25b，A 型樁二道，B 型樁三道。采用套管跟進(jìn)水沖式錨桿鉆機(jī)成孔，水泥漿灌注。

(3)錨噴護(hù)壁：樁間土體采用掛網(wǎng)錨噴法進(jìn)行支護(hù)。樁間土體修整成拱型，固定300mm 間距，鋼筋網(wǎng)片加網(wǎng)孔間距50×50mm 鋼絲網(wǎng)，噴射50mm 厚混凝土。噴射機(jī)噴射混凝土?xí)r，從最下層開始，逐層往上噴，每層高度為2m。

(4)磚擋土墻：磚擋土墻砌筑從灌注樁帽梁頂標(biāo)高至自然地坪以上20cm，頂標(biāo)高為-0.25m。磚擋墻每隔3.0m 設(shè)一根構(gòu)造柱，構(gòu)造柱截面尺寸為250×370mm，墻中設(shè)一道圈梁，墻頂設(shè)一道壓梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。墻體采用“一順一丁”組砌形式，“三一”砌筑法，柱、梁采用定型組合鋼模板，混凝土為商品混凝土。

2 支護(hù)施工技術(shù)

2.1 混凝土灌注樁支護(hù)施工要點(diǎn)

2.1.1 施工工藝

鉆機(jī)鉆孔前，應(yīng)做好場地平整，挖設(shè)排水溝，設(shè)泥漿池制備泥漿，做試樁成孔，設(shè)置軸線定位點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)，防線定樁位及其復(fù)核等施工準(zhǔn)備工作。鉆孔時(shí)，先安裝樁架及水泵設(shè)備，樁位處挖土埋設(shè)孔口護(hù)筒，以起定位、保護(hù)孔口、存儲(chǔ)泥漿等作用，樁架就位后，鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。鉆孔時(shí)應(yīng)在孔中注入泥漿，并始終保持泥漿液面高于地下水位1.0m 以上，以起到護(hù)壁、攜渣、潤滑鉆頭、降低鉆頭發(fā)熱、減少鉆進(jìn)阻力等作用。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后清孔，該工程采用原土造漿，所以清孔時(shí)，鉆機(jī)空轉(zhuǎn)不進(jìn)尺，同時(shí)注入清水，待孔底殘余的泥塊已磨漿，排出泥漿比重降至1.1左右（以手觸泥漿無顆粒感覺），即認(rèn)為清孔已經(jīng)合格。清孔完畢后，立即吊放鋼筋籠和水下澆注混凝土。鋼筋籠埋設(shè)前在其上設(shè)置定位鋼筋環(huán)，確保保護(hù)層厚度。水下澆注混凝土采用導(dǎo)管法施工。

2.1.2 質(zhì)量控制

護(hù)筒中心要求與樁中心偏差不大于50mm，埋深不小于1m；泥漿比重控制在1.1～1.2；孔底沉渣厚度不得大于150mm；水下澆注混凝土應(yīng)連續(xù)施工，孔內(nèi)泥漿用潛水泵回收到貯漿槽里沉淀，導(dǎo)管應(yīng)始終埋入混凝土中0.8～1.3m，并始終保持埋入混凝土面以下1m。

2.2 錨桿支護(hù)施工要點(diǎn)

土層錨桿簡稱土錨桿，它是在地面或深開挖的地下室墻面(擋土墻、樁或地下連續(xù)墻)或未開挖的基坑立壁土層鉆孔(或掏孔)，達(dá)到一定設(shè)計(jì)深度后或再擴(kuò)大孔的端部，形成柱狀或其他形狀，在孔內(nèi)放入鋼筋、鋼管或鋼絲束、鋼絞線或其他抗拉材料，灌入水泥漿或化學(xué)漿液，使之與土層結(jié)合成為抗拉(拔)力強(qiáng)的錨桿。

2.2.1 施工準(zhǔn)備

2.2.1.1 錨桿用有出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告的鋼筋，直徑為22mm；水泥漿錨桿體的水泥用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥；砂用粒徑小于2mm的中細(xì)砂；水用PH值小于4的水。

2.2.1.2 鉆孔機(jī)帶套管和鉆頭；灰漿泵、灰漿攪拌機(jī)等。

2.2.1.3 開挖邊坡，按錨桿尺寸取2 根進(jìn)行鉆孔、穿筋、灌漿、錨定等工藝試驗(yàn)，并作抗拔試驗(yàn)，檢驗(yàn)錨桿質(zhì)量，以檢驗(yàn)施工工藝和施工設(shè)備的適應(yīng)性。

2.2.1.4 進(jìn)行技術(shù)交底，搞清錨桿排數(shù)、孔位高低、孔距、孔深、錨桿及錨固件型式。清點(diǎn)錨桿及錨固件數(shù)量。

2.2.1.5 進(jìn)行施工放線，定出擋土墻、樁基線和各個(gè)錨桿孔的孔位，錨桿的傾斜角。

2.2.2 施工工藝（水作業(yè)鉆進(jìn)法）

土方開挖→測量、放線定位→鉆機(jī)就位→接鉆桿→校正孔位→調(diào)整角度→打開水源→鉆孔→提出內(nèi)鉆桿→沖洗→鉆至設(shè)計(jì)深度→反復(fù)提內(nèi)鉆桿→插鋼筋→壓力灌漿→養(yǎng)護(hù)→裸露主筋防銹→上橫梁→焊錨具→錨頭鎖定。

2.2.3 質(zhì)量控制

2.2.3.1 鉆孔要保證位置正確，要隨時(shí)注意調(diào)整好錨孔位置(上下左右及角度)，防止高低參差不齊和相互交錯(cuò)。

2.2.3.2 鉆進(jìn)后要反復(fù)提插孔內(nèi)鉆桿，并用水沖洗孔底沉渣直至出清水，再接下節(jié)鉆桿。

2.2.3.3 鋼筋使用前要檢查各項(xiàng)性能，檢查有無油污、銹蝕等情況，如有不合格的，應(yīng)進(jìn)行更換或處理。

2.2.3.4 注漿管使用前，要檢查有無破裂堵塞，接口處要處理牢固，防止壓力加大時(shí)開裂跑漿。

2.2.3.5 拉桿應(yīng)由專人制作，鉆孔完畢應(yīng)盡快地安設(shè)拉桿，以防塌孔。

2.2.3.6 在灌漿前將管口封閉，接上壓漿管，即可進(jìn)行注漿，澆注錨固體。

2.2.3.7 灌漿是土層錨桿施工中的一道關(guān)鍵工序，必須認(rèn)真進(jìn)行，并作好記錄，灌漿材料用水泥漿，水灰比為0.45，水泥漿液的抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于25Mpa，塑性流動(dòng)時(shí)間應(yīng)在22s 以下，可用時(shí)間應(yīng)為30-60min，整個(gè)澆注過程須在4min 內(nèi)結(jié)束。

2.2.3.8 灌漿壓力在0.4Mpa～2Mpa之間，宜采用封閉式壓力灌漿和二次壓力灌漿，有效提高錨桿抗拔力。

2.2.3.9 注漿前用水引路、潤濕，檢查輸漿管道，注漿后及時(shí)用水清洗攪漿、壓漿設(shè)備及灌漿管等，注漿后自然養(yǎng)護(hù)不少于7d。

2.2.3.10 遵循分段開挖、分段支護(hù)的原則，施工中對(duì)錨桿或土釘位置，鉆孔直徑、深度及角度，錨桿或土釘插入長度，注漿配比、壓力及注漿量，噴錨墻面厚度及強(qiáng)度、錨桿或土釘應(yīng)力等進(jìn)行檢查。

2.3 錨噴護(hù)壁施工工藝及質(zhì)量控制措施

2.3.1 制錨：錨桿體為Φ22 鋼筋，鋼筋搭焊長度≥5d，雙面焊。

2.3.2 開挖：噴錨網(wǎng)支護(hù)的特點(diǎn)是邊開挖邊支護(hù)，分層分段開挖。

2.3.3 鉆孔：用空氣沖擊鉆成孔，孔徑大于14cm，孔深允許誤差-20cm，打設(shè)角一般為3～8，孔位遇障礙物時(shí)允許變動(dòng)。

2.3.4 注漿：配比為水：水泥=1：0.45，并加三乙醇胺0.3‰，注漿壓力大于0.5Mpa，水泥為42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥。

2.3.5 修坡面：注漿后進(jìn)行修坡面，使坡面平整，嚴(yán)格控制坡面到地下室墻體距離。

2.3.6 編網(wǎng)及焊接：網(wǎng)筋 Φ6@300×300，加網(wǎng)孔間距50×50mm 鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)筋搭焊長度≥10cm，多于3個(gè)焊點(diǎn)。

2.3.7 噴射混凝土護(hù)面：普通42.5號(hào)水泥、中砂、碎石(粒徑小于15cm)，配合比：水泥：砂：石：水=1：2：2：0.4，混凝土強(qiáng)度 C20，噴射前坡面作噴射厚度標(biāo)記，噴射混凝土面層厚度為5cm，噴射混凝土面層每天澆水養(yǎng)護(hù)2～3次，養(yǎng)護(hù)7天。

2.3.8 開挖下層：開挖下層土方時(shí)間與上層噴射混凝土強(qiáng)度、注漿強(qiáng)度、地質(zhì)條件，邊壁位移量有關(guān)，一般上層混凝土面層噴射24～36小時(shí)后方可進(jìn)行下層開挖。

2.4 磚砌擋土墻施工要點(diǎn)

施工工藝。抄平放線（綁扎構(gòu)造柱鋼筋）→試擺磚→立皮數(shù)桿→組砌、清理→構(gòu)造柱模板安裝、澆混凝土→圈梁和壓梁模板安裝、鋼筋綁扎、澆混凝土。

質(zhì)量控制。材料質(zhì)量符合要求，灰縫橫平豎直，砂漿飽滿，厚薄均勻，砌塊上下錯(cuò)縫，內(nèi)外搭砌，接茬牢固，墻面平整垂直；水平及豎向灰縫寬度一般為10mm，控制在8～12mm，水平灰縫砂漿飽滿度不低于80%，豎向灰縫砂漿飽滿。

3 結(jié)束語

工程采用混凝土灌注樁、錨桿、鋼絲網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合的聯(lián)合支護(hù)方式，最大限度地利用邊壁土體的自穩(wěn)能力，使結(jié)構(gòu)處于最佳受力狀態(tài)。特別是在周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下，因所需設(shè)備簡單、所需場地較小而具有較大的優(yōu)越性。實(shí)踐證明，工程施工效果良好，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]李鐘.深基坑支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].巖土工程界，2004,(1).

[2]高大釗，陳漢忠等.深基坑工程[M].北京：機(jī)械