深基坑支護設計與施工要點初探

丁宇超

【摘 要】 眾所周知，建筑工程深基坑支護施工是建設工程當中的重大危險源之一，因此，在建筑工程施工中，深基坑支護施工往往都被作為一項最為重要的安全控制點來進行重點關注，并在其施工全過程中都被予以重點監控。本文結合某深基坑支護結構工程實例，簡要地分析和探討了深基坑支護結構的設計與施工要點。

【關鍵詞】 深基坑；支護結構；設計；施工

一、工程概況

西文經濟合作社商業綜合用房工程位于杭州市下城區沈家路水印康庭小區南側，地理位置優越，交通便利。工程結構形式為框架-剪力墻結構，抗震設防烈度為六度。基坑長77.85米，基坑寬度為38.74米，整個基坑落地面積為2700㎡左右，基坑形狀基本規則，基坑開挖深度-6.250～-10.65米（坑中坑）。因此，如何加強該工程深基坑支護的設計與施工管理，并為今后我國深基坑工程提供借鑒與指導，是一項亟待研究解決的問題。

二、深基坑支護結構設計

2.1 基坑圍護結構做法（SMW工法）

1）三軸水泥攪拌帷幕的止水性能是本基坑成敗的關鍵，必須切實做好。本工程要求施工機具采用日本進口的攪拌頭。

2）本工程止水帷幕采用Φ850@600三軸水泥攪拌樁，水泥攪拌樁采用全斷面套打法施工。

3）水泥攪拌樁采用P42.5級硅酸鹽水泥，水泥摻量為20%，水灰比1.5-1.8，水泥應干燥，無結塊，水泥內摻1.5%生石膏和0.15%SN201-A型固化劑；拌制后的水泥漿液因故擱置2h以上的，應做廢漿處理。

4）水泥攪拌樁28d無側限抗壓強度不低于0.8MPa，成樁過程中應控制鉆具下沉及提升速度，并保持勻速下沉與勻速提升，避免形成 孔內負壓。一般下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.5m/min；樁體施工應保持連續性，相鄰樁施工間隔不得超過12h，如因特殊原因不能避免，應標記在案，并采取補強措施。施工過程中必須對基坑周邊沉降及水平位移進行監測，根據監測資料合理控制攪拌頭的壓入阻力、注漿速度及注漿壓力。

5）攪拌樁成樁應均勻、持續、無頸縮和斷層，嚴禁在提升噴漿過程中斷漿，特殊情況造成斷漿應重新成樁施工。水泥攪拌樁和內插型鋼垂直偏差不大于1/200，插入前須在型鋼表面涂抹減摩劑，攪拌樁制作后應立即插入型鋼，一般間隔不應超過1h，型鋼定位誤差不大于30㎜，底部標高誤差不大于20㎝，垂直度偏差不大于1%。

6）內插型鋼采用Q235B，采用整材，接頭采用坡口焊接等強度焊接，焊縫的形式和要求應遵照《建筑鋼結構焊接技術規程》的有關規定，焊縫質量等級不應低于二級，單根型鋼的接頭位置應相互錯開，錯開間距不應小于1M，且型鋼接頭距離基坑底面不宜小于2M。

7）水泥攪拌樁的樁身強度宜采用漿液試塊強度試驗確定，漿液試塊強度試驗應取剛攪拌完成尚未凝固的水把土攪拌樁漿液制作試塊，每臺班應抽檢1根樁，每根樁不應少于2個取樣點，每個取樣點應制作3件試塊，取樣點應設置在基坑坑底以上1M以上范圍內。

2.2 內支撐體系做法

1）壓頂梁及支撐均采用現澆鋼筋混凝土結構，混凝土強度等級為C30。H型鋼穿過壓頂梁，并高出壓頂梁面0.5M。

2）支撐梁的墊層采用80厚C15素混凝土再加鋪隔離油毛氈一層，土方開挖后應及時、徹底鑿除墊層。

3）豎向立柱上部采用井字型鋼構柱，下部盡可能利用工程樁（鉆孔灌注樁），其余采用新增？800鉆孔灌注樁（混凝土強度等級為C25，技術要求同工程樁），鋼構架角鋼為Q235鋼，焊條E43，綴板與角鋼的焊接采用圍焊，焊縫高度大于8mm。鋼構架上部伸入支撐 500mm，下部插入鉆孔灌注樁內2500mm。豎向立柱施工時先鉆孔至設計標高，放入鋼筋籠和預制的鋼構架（鋼構架與鋼筋籠焊接），然后澆注混凝土。

4）鋼構柱穿地下室底板處應設置止水片，止水片需在土方開挖結束后，地下室底板澆筑混凝土之前施工，止水片設置在地下室底板厚度 的1/2處，止水片與角鋼、止水片之間均采用焊接。

5）鋼構柱的四根角鋼需接長時，接頭可采用剖口熔透焊，角鋼之間的接頭應相互錯開，間距不小于500mm。

6）若地梁或支撐鋼筋較多難以穿越鋼構柱時，可在角鋼上開孔，同一根角鋼開孔的面積應小于角鋼截面的30%。

三、深基坑支護結構施工

3.1 施工順序

1、場地普查、清障、清淤、回填及修整至設計地表標高，施工圍護樁；

2、相對標高-3.03m以上土挖除（自然地坪標高為-0.700）到第一道支撐梁頂標高。

3、在壓頂梁和第一道支撐達到80%設計強度后，分塊、放坡開挖土方至-6.580m，第二道支撐梁、冠梁；

4、在第二道支撐達到80%設計強度后，開挖土方至基坑底，施工承臺、底板及傳力帶；

5、在地下室底板和傳力帶達到80%設計強度后，拆除第二道支撐；

6、施工地下夾層和傳力帶；

7、在地下室底板和傳力帶達到80%設計強度后，拆除第一道支撐；

8、在地下室外墻施工完畢并達到設計強度后，回填素土分層夯實。人工夯實每層厚度不大于250，機械夯實每層厚度不大于300，并應防止損傷防水層。回填土不得使用淤泥、耕土、凍土、膨脹性土、生活垃圾以及有機質含量大于5%的土。回填土壓實系數要求：地面以下1.0m深度范圍內不小于0.90，地面1.0m以下不小于0.85。

9、最后跳拔拔出SMW工法中的型鋼，加強監測并及時采用灌漿填實攪拌樁內的空隙。

3.2 施工要求

1、嚴格控制基坑邊超載，除出土通道外，基坑四周10m范圍內施工超載不得超過15kPa。土方開挖前，應對基坑四周的場地進行平整，并確保平整后的場地標高不高于設計標高。基坑坡頂四周至圍墻范圍內應采用30mm厚素砼進行硬化。基坑四周圍墻基坑開挖前改為輕質圍墻，基坑施工前須進一步探明四周管線位置及埋深。施工車輛應在基坑邊指定的路線和位置行駛、停放，土方應及時外運。

2、土方開挖應結合后澆帶位置分塊分層進行，以充分發揮基坑的空間效應，縮短基坑全面暴露時間。但在土方開挖過程中應注意控制土坡的（不宜大于2.0m）和坡度（不宜小于1：2.0），防止坑內土體滑坡。

3、基坑挖土施工應做到斘灞邤即：邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆、邊砌，坑底無墊層時間不應超過48小時，不長期暴露，并盡早施工地下室底板。

4、壓頂梁、支撐及圍囹嚴禁堆載，挖土機械不得直接碾壓在支撐上。挖土機械需通過時，應在支撐兩側填土（填土面應高出支撐頂面0.5m），并鋪設路基箱后方可通行。挖土過程中嚴禁挖斗撞擊支撐及立柱，嚴禁超挖。

5、基坑先開挖至底板底標高后，再分批開挖出承臺、地梁及電梯井位置。距基坑底30cm土方以及承臺和電梯井宜采用人工開挖。

6、施工單位應制定詳細的土方作業計劃，并根據建質[2009]87號文件經專家論證后方可實施。

7、混凝土泵車、出土口及塔吊位置的基坑圍護結構應進行進一步加強；出土口應鋪設路基板等措施加強對道路管線保護。

8、在每次土方挖土之前就要作好基坑降水工作，土方開挖面必須在地下水位1.0m以上。

四、結束語

總而言之，深基坑工程是一個有很強的區域性、空間性和時間性的問題，主要包含深基坑支護設計施工和基坑開挖，基坑降水等。這是一個很古老復雜的問題，但同時又是一個尚未得到很好解答的問題。在這個復雜的體系中，深基坑支護是其中的一個重要問題，它具有較強的時空效應。而作為一個施工技術管理人員，在建筑工程深基坑支護的施工過程中，務必做到認真細致、精益求精，必須予以全程重視，既不能弄虛作假，也要杜絕瑕疵和錯誤。只要施工技術管理人員能夠踏實完成上述工作，建筑工程深基坑支護施工的質量和安全是可以得到確保的。

參考文獻

[1] 顧翔.深基坑工程監測工作及支護施工的常見問題[J].科技風，2011（02）

[2] 中國建筑科學研究院.GB50007-2011建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社.2011

[3] 工程地質手冊編寫委員會.工程地質手冊（第三版） [M].北京：中國建筑工業出版社，1992

[4] 上海市基礎工程公司.GB50202-2002建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].北京：中國計劃出版社.2002

[5] 中國建筑科學研究院.JGJ94-2008建筑樁基技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社.2008