深基坑復合支護結構施工技術應用

薛興賓 中國鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北 武漢 430071

深基坑復合支護結構施工技術應用

薛興賓 中國鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北 武漢 430071

結合施工工程，針對地質條件差、地下水位較高、周圍施工環境復雜的情況下，采用不同的基坑復合支護方式，有效保證了工程的順利進行，取得了良好的社會經濟效益。

深基坑；復合支護結構；設計；施工

1 工程概況

某建筑工程，總建筑面積為12788m2，基坑面積為3876.78m2，需要開挖6～7m，基坑軟土為主，且土質變化大。基坑周圍都有建筑，因此必須嚴格控制施工質量，控制好基坑的變形。場地西北側安裝有3臺315kVA變壓器也應加強控制。本工程西面鄰近中環東路，要求放坡范圍小。本工程場地狹窄，根據需要場地內需布置8臺塔吊，根據現場實際情況相應部位的塔吊安裝完畢后才能開挖塔吊附近范圍內的土方，否則造成塔吊安裝極其困難。

巖土包括表明，各地基土層的特征自上而下分述如下：素填土層，厚度一般為0.7～1.4m；黏土層, 厚度一般為0.8～1.3m；淤泥質黏土、粉質黏土和粉土, 厚度一般為0.8～1.3m；粉質黏土和粉土層；粉質黏土層；粉土、粉質黏土和粉土層。基坑軟土為主，且土質變化大。總體呈現西北部和東部最差，西南側較好的趨勢。基礎底均位于淤泥質黏土層，土方開挖后極易出現坑底土體隆起現象。該層土對基坑穩定和變形控制極為不利。

2 基坑邊坡支護設計

由于本工程基坑深度7m,場地狹窄,軟弱地層，地下水豐富，周邊環境復雜,除了必須采用止水帷幕和坑內降水，基坑邊坡采用大放坡開挖和水泥鉛絲網護坡的方式不切實際，全部采取雙排鉆孔灌注樁工程造價十分高。為了保證基坑邊坡安全,同時又盡可能降低造價,根據實際情況，從經濟安全角度出發, 本工程基坑西側、西南側、西北側位置采用單排鉆孔灌注樁加水泥加筋土樁錨，東南側采用雙排鉆孔灌注樁支護,其余部位采用放坡和鋼板樁支護施工方案。

2.1 西側、西南側、西北側的支護設計

加筋水泥土樁錨設計圖(見圖1），主要設計參數：

樁錨為高壓旋噴注漿形成的高壓旋噴樁高壓旋噴樁；采用32.5級礦渣硅酸鹽水泥水泥摻量（即消耗水泥重量和被加固土體重量的百分比）30%,水泥漿液水灰比為1.0。

2.2 東南側采用雙排鉆孔灌注樁

支護設計(見圖2），主要設計參數：

1）樁徑800mm，間距1800mm，排距2500mm,有效樁頂標高-3.400，有效樁長17.0m。

2）混凝土強度等級為C30。

2.3 面、東北面放坡配合掛網噴混凝土與鋼板樁支護

支護設計，主要設計參數：

1）二級放坡，放坡比例分別為1:3和1:4。

2）水泥砂漿鉛絲網防護面層。

3）鋼板樁間距1500mm,樁頂標高-4.50，有效樁長9.00m

2.4 止水帷幕

水泥攪拌樁，單徑700mm，有效樁頂標高-1.00m和-3.40m，有效樁長11.9m和9.50m。攪拌樁固化劑采用32.5礦渣水泥，水泥摻入不小于15%，土體重度按20kN/m3考慮，水灰比0.45～0.55。攪拌樁組內咬合200mm，組與組之間咬合200mm。

3 基坑支護施工工藝

3.1 加筋水泥土樁錨施工工藝

3.1.1 施工工藝流程

開挖加筋水泥土錨桿施工面→測定加筋水泥土錨桿孔位→加筋水泥土錨桿鉆進噴漿及養護→施工壓頂環梁→圍護樁外回填→鑿圍護樁樁頭

3.1.2 施工技術要點

(1）水泥漿應充分攪拌均勻并經篩網過濾后方可進行泵送注漿。水泥漿應在初凝前用完，中途停頓或作業完畢后，必須用水沖洗注漿泵和管路，防止堵塞。

(2）鉆進過程中應盡量保持鉆進速度和攪拌速度不變，確保注漿量均勻。當土層變化明顯時可適當調整鉆進速度和攪拌速度；注漿過程中應盡量保持注漿速度，當鉆進速度變化時可以適當調整注漿速度。

(3）樁錨樁體強度達到2mpa后可進行張拉鎖定，用千斤頂配合錨具鎖定于腰梁上；

(4）應進行樁錨施工基本試驗，試驗樁錨數量不應少于3根，以考核施工工藝和施工設備的適應性，并輔助確定樁錨軸向受拉承載力設計值。

3.2 鋼板樁施工工藝

3.2.1 施工工藝流程

定位放線→打導向樁→安放導梁→打鋼板樁。

3.2.2 施工技術要點

(1）在打鋼板樁的過程中，應隨即檢查其平面位置是否正確，樁身是否垂直，如發現傾斜（不論是前后傾斜或左右傾斜）應立即糾正或拔起重打。

(2）鋼板樁的施工允許偏差：H樁沉樁的垂直度控制在1.5%。

(3）鋼板樁拔除時，空隙應及時用水泥漿或中粗砂充填密實。

3.3 掛鉛絲網噴射砂漿施工工藝

3.3.1 施工工藝流程

修整坡面→初噴→掛網、錨桿和焊接加強筋→終噴砂漿。

3.3.2 施工技術要點

(1）坡面用人工使用鐵鏟修理平整,埋設泄水管，分層分段完成，分段長度為20m左右。

(2）噴射水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥、中細砂、碎石 (5～10mm）和適量外加劑拌和而成，配合比為水泥:砂:碎石=1:2.0:2.5，具體施工使用的配合比以實驗室出具的通知單為準。

(3）網筋采用φ6.5＠200×200雙向鋼筋，鋼筋網距坡壁3cm，鋼筋網搭接部分不小于30cm。加強筋采用水平面2×φ16鋼筋通長連接，焊牢于錨桿端部緊壓面層鋼筋網；

(4）噴射砂漿的干料靠空壓機的空氣壓力運送。水泥、砂干料在噴口與水混合，高速噴向開挖土墻表面。

3.4 基坑監測

(1）坡項水平位移

沿基坑攪拌止水樁頂，每隔25米設置觀測點，固定后依次編號，以基坑邊角設基準點，用經緯儀對準基點后由邊向中依次測量讀數并記錄之，以原有的測量數為原始數據，以后的讀數與前讀數之差，即為該次測讀的位移值，將各次測讀位移值繪制時間—位移曲線。并需每周送監測報告給公司施工技術部。

(2）地面沉降

沿邊坡四周可能受影響的地面設觀測點，固定后編號。在遠離現場取一基準點，用水準儀測量各測點數水平沉降值，同時填取測點時間—沉降曲線圖。

(3）周圍管線建筑物觀測

結合地面沉降觀測密切注意管線和地面沉降的關系和變化情況。開工前應檢查，如有裂縫等應做好記錄和標記，施工期間每天應檢查監測，確保安全。

4 結語

本工程地質和周邊環境復雜,在基坑支護結構設計中,綜合考慮水文地質條件、基坑開挖深度、周邊環境對基坑的影響，場內平面布置、塔吊基礎施工、場內交通組織等因素, 在保證安全和質量的同時，達到了縮短工期、節約支護造價的目的。原方案擬采用雙排鉆孔灌注樁圍護，新方案改為單排600mm間距800mm，12.5m長鋼筋混凝土鉆孔灌注樁和加筋水泥土樁錨(長15m、水平間距1.6m）。這不僅確保了邊界復雜環境下基坑支護的安全,而且達到了預期效果,為整個工程結構的順利進行創造了條件。

[1]CECS 22:2005,巖土錨桿(索）技術規程[S]. [2] JGJ120-99.建筑基坑支護技術規程[S].

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.044

薛興賓（1974—），男，山東茌平人，工業與民用建筑專業本科畢業， 工程師，主要從事工程施工管理工作。