結合實例探討深基坑工施工技術

陸新東

（通州建總集團有限公司，江蘇，南通，226000）

結合實例探討深基坑工施工技術

陸新東

（通州建總集團有限公司，江蘇，南通，226000）

深基坑不僅是一個系統工程而且是一個古老且具有時代特點的工程課題。文章通過對某具體深基坑工程的施工，對其中所用的綜合支護技術進行了要點分析，取得了良好的加固效果。

深基坑；深層攪拌樁；鉆孔灌注樁；土釘墻；支護技術；

一、工程概況

南通市某高層住宅，高18層，長56m，寬15m，建筑面積約1600m2，設地下車庫。基坑開挖深度為7.2 m，基坑東西長84 m，南北寬約44 m，西端變窄，約20m。基坑南側有6層新建住宅樓，距基坑邊緣約8 m；東側南角為9層辦公樓（樁基礎）；西段南側有二層建筑（居民房）；北側為城市主干道路，距基坑邊緣約9m，北側西段沿基坑方向有燃氣暖氣管道。工程地質勘察揭示自上而下的土層分布情況如下：雜填土，厚度約1.0m；粉土，厚度約3.0 m；粉質粘土，厚度約4.0m；粘土，厚度約6.0m；粉細砂土，厚度約為4.5 m；其中地下水平均埋深約為2 m，基坑開挖和基礎施工時必須對地下水進行處理。

由工程地質條件和基坑周圍的環境可知，該基坑地下水位高，開挖深度較大，基坑周圍環境復雜且不具備放坡開挖的條件。為了保證基坑和周圍建筑物及市政設施的安全并考慮經濟方面的因素，采用了如下處理措施。

1、地下水位高，必須進行處理，如采用降水措施可能引起地面沉降，周圍建筑物及市政設施發生偏移甚至開裂。為保證安全，沿基坑周邊設置深層攪拌樁作為止水帷幕。

2、基坑的南北兩側有建筑物和市政設施，對支護的要求較高；而東西兩側要求相對較低，并且可以適當放坡。因此對整個基坑有針對性的采取分段支護，為控制南北兩側坑壁的變形，采用鉆孔灌注樁和錨桿作為支擋結構；東西兩側采用土釘防護坡面及坡體的安全（圖1）。

圖1 基坑支護平面圖

二、深層攪拌樁

本工程采用雙排深層水泥攪拌樁作為防水帷幕，直徑600 mm。為了加強止水效果，樁與樁之間嵌套長度為150mm、樁長為9.0m，攪拌樁水泥土強度等級為1.0～1.2MPa，水泥摻入量為15%，水泥漿水灰比為0.45。

根據本工程深層水泥攪拌樁的形式、長度（最大成樁長度9.0m），并且考慮到施工場地小以及工期較緊等限制因素，采用兩臺SPJ－18B型攪拌樁機同時施工，SPJ－18B型攪拌樁機地基加固最大深度18m，噴漿最大成樁直徑1000mm，功率45 kW，樁機總重11.5t，可以滿足設計攪拌樁施工要求，且由于樁機較輕，操作移動靈活，其施工要點如下。

1、確定樁位。我們要按照設計圖紙放線，首先我們要用全站儀準確定位出各部位攪拌樁施工邊線的位置；然后通過鋼卷尺準確的測量出每根樁的樁位，樁位插板條標示，測放樁位偏差不大于10mm。

2、鉆機定位。為了確保施工中不發生傾斜、移動，成樁設備安裝就位應該平整和穩固，且在樁架上要設置用于施工中觀測深度和斜度的裝置。當地面高低不平時，應調整塔架絲桿或平臺基座使攪拌軸保持垂直，誤差不宜超過20mm，攪拌軸垂直偏差不超過1.0%。

3、采用四攪三噴施工工藝。噴漿攪拌下沉；噴漿攪拌提升；重復下沉（余漿噴在上部較差樁段）；重復提升。

4、水泥漿制備。原材料必須經檢測合格后方可使用；嚴格控制水泥摻入量為15%，水灰比為0.45～0.55（水泥∶水∶外加劑＝1∶0.45∶0.02）；水泥漿必須充分拌和均勻，每次投料后攪拌時間不得少于3 min；可根據情況加入適量的外加劑改善和易性；制備好的水泥漿經過濾后倒入貯漿池；根據設計要求和成樁試驗結果調整壓力，連續均勻噴漿；每次鉆至樁底和樁頂時，應在原地噴漿攪拌30 s；攪拌時鉆桿的鉆進、提升速度控制在0.5～1.0 m／min，鉆桿轉速為60 r／min。

三、鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁抗側剛度大，抗彎能力強，變形相對較小，有利于保護周圍建筑物和市政設施的安全，因此本工程采用鉆孔灌注樁作為支擋結構。灌注樁具體設計參數如下：樁徑為600mm，樁長采用12m，樁中心距為1200mm，混凝土強度等級為C25，鉆孔灌注樁內配820＋6Φ18 ，在受力方向上對稱兩側各配置4Φ20，其余為6Φ18分布在240°范圍內，箍筋采用螺旋箍筋Φ8＠100／200。

為控制基坑南北兩側坑壁的變形，在每根灌注樁樁身上加設3道錨桿，與灌注樁配合使用以控制樁身的側移；為了加強坑壁的整體性，在樁身錨桿位置處通長設置16a槽鋼一道。錨桿的設計參數如下：鋼筋為222，水平間距1.2m，長度7.0m，傾角10°，全長注漿，注漿孔直徑130mm

為了提高支護體系的整體穩定性，在鉆孔灌注樁樁頂設一冠梁，具體參數如下：尺寸400 mm×600 mm，C25混凝土，8Φ22鋼筋，箍筋Φ8＠200。同時，為了防護開挖后的坡面， 對坡體表面掛網噴漿， 參數如下：6＠250×250鋼筋網，噴6080 mm厚C20混凝土，其支護剖面詳圖見圖2。

圖2 1-1支護剖面詳圖

本工程中鉆孔灌注樁采用如下施工工藝：場地平整→樁位放線→開挖漿池→埋設護筒→鉆機就位→孔位校正→造孔（泥漿循環，清除廢漿、泥渣，清孔換漿）→終孔驗收→下鋼筋籠→澆筑混凝土→成樁養護→樁基檢測。為保證鉆孔灌注樁質量，應特別注意以下幾點。

1、成孔的質量控制。由于成孔是混凝土灌注樁施工中的非常重要的部分， 如果其質量控制得不好，將有可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜以及樁端達不到設計要求。

2、泥漿的質量控制。泥漿的質量對灌注樁的質量有著直接影響，這是因為泥漿在其中起著護壁、散熱、攜渣的作用，因此控制泥漿質量極其重要。

3、沉渣厚度的控制。由于沉渣也影響著鉆孔灌注樁施工質量，且施工規范對孔底沉渣的厚度也做了嚴格的明文的規定，因此我們必須按照施工程序，加強管理，采取切實措施，避免沉渣超標。

4、混凝土的澆筑。澆筑混凝土時，導管埋入混凝土的深度，一般宜控制在2～4 m；在對混凝土進行澆筑時，我們要注意不能中途停工；為了確保樁頂質的量，我們應該在樁頂設計標準高度以上加灌一定高度，以便澆筑結束后，將此段混凝土清除，確保樁基混凝土的質量。

本工程中土層錨桿采用如下施工工藝：鉆孔→安放鋼筋→灌漿→養護→安放槽鋼→張拉鋼筋→錨頭固定。為保證錨桿施工的質量，應特別注意以下幾點：

（1）鉆孔時采用回轉式鉆機作業，鉆孔前應校正孔位的垂直、水平位置和角度偏差，并保證在垂直于坑壁的平面內鉆進；鉆進過程中應隨時注意鉆進速度、壓力及鉆桿的平直；鉆進速度一般以0.3～0.4 m／min為宜：

（2）安放鋼筋時錨桿鋼筋必須干凈，無油污、無鐵銹和其他影響鋼筋握裹力的雜物；需將兩根鋼筋焊接成整體；為了使拉桿鋼筋安置在鉆孔的中心以便插入，應在拉桿表面設置定位器，每隔1.5m～2.0m設置一個；

（3）灌漿采用二次灌漿的方法，在灌漿的錨固體內留1根灌漿管，在初凝24 h后再次灌漿，使原生的錨固體在壓力灌漿下產生裂縫并由漿液充填，以提高錨桿根部與土之間的粘結力；

（4）澆筑完成后，須養護7～8d，當砂漿的強度能達到設計強度的70%～80%時，才可以進行張拉；張拉宜采用“跳張法”，即隔二拉一法。

四、土釘墻

土釘墻支護結構其實是20世紀70年代發展起來的用于土體開挖和穩定邊坡的一種擋土結構。它是由被加固土、放置于原位土體的鋼筋及附著于坡面的混凝土面板組成的。具有工期短、造價低、施工簡便快捷的優點。本工程中基坑東西兩側可以適當放坡，具備采用土釘支護的條件。土釘的設計參數如下：坡面設3道土釘，1∶0.2放坡，鋼筋為22，水平間距1.5m，長度6.0m，傾角10°。全長注漿，注漿孔直徑130mm。坡體表面掛網噴漿，Φ6@250×250鋼筋網，噴60～80mm厚度C20混凝土（圖3）。

本工程中土釘墻采用如下施工工藝： 開挖工作面→噴射第一層混凝土→鉆孔→安裝鋼筋→注漿→綁扎鋼筋網→噴射第二層混凝土→養護。為了保證土釘墻施工的質量， 應特別注意以下幾點：

1、開挖工作面時應盡量減小對坑壁土體的擾動，嚴禁超挖；

2、鉆孔時應仔細復核鉆孔位置，保證孔的角度及垂直度，鉆孔完成后及時清理孔底沉渣；

3、安裝鋼筋時錨桿鋼筋必須干凈，無油污、無鐵銹和其他影響鋼筋握裹力的雜物；為了使鋼筋安置在鉆孔的中心以便插入，應在鋼筋表面設置定位器，每隔1.5～2.0m設置一個；

4、注漿時采用水灰比0.4～0.5的純水泥漿，注漿壓力不低于1.0MPa，以保證土釘與周圍土體的粘結力。

圖3 2-2支護剖面詳圖

五、結語

本工程施工中遵循“動態法設計，信息化施工”的原則，根據現場工程地質狀況、施工條件的變化，及時變更、調整施工方案，特別是影響周邊建筑設施的部位。在整個基坑的開挖支護過程中，對事先設置的5個觀測點進行了不間斷觀測，其中測點4的側移量最大，數值為8.5mm，滿足基坑安全穩定的需要，同時也保證了周邊建筑物及市政設施的安全。本工程針對基坑周邊環境的不同，綜合運用了深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、錨桿和土釘墻多種支護措施，取得了良好的加固效果，同時也具有一定的經濟性。

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[4] 楊俊才.復合土釘墻支護技術在深基坑支護工程中的應用［J］.建筑技術，2009，40（2）：113－115.

[5] JGJ 120－1999，建筑基坑支護技術規范［S］.

TU475

1674-3954（2011）03-0126-02