土建基礎工程中深基坑支護結構施工研究

李 光 序

(山西汾西礦業(集團)有限責任公司基建處，山西 介休 032000)

1 工程概況

某工程占地面積約3.6萬m2，地下設置2層空間，開挖深度為6.6 m～7.8 m，設計建筑面積2.2萬m2，周長595 m，西側距離主道路200 m，南北東側為未開發地段，基坑設計側壁安全等級為二級，支護結構的使用期限為6個月，開始日為支護結構完工之日起計算。

該工程的地理位置比較好，并無重要道路、建筑和地下管線分布。地質巖土結構分別是填土、淤泥、含沙黏土、粉砂、 淤泥質粉砂、淤泥質土、中粗砂、強風化花崗巖、微風化花崗巖和地下水，水位埋深1 m左右，并未受任何污染，可使用鋼筋，不會存在對鋼筋腐蝕的情況。

按照圖紙設計要求，深基坑支護設計采用止水攪拌樁、預應力錨索、長螺旋鉆孔樁、基坑內被動區攪拌樁加固以及重力式水泥土攪拌樁，支護樁頂部采用掛網噴射混凝土支護結構，基坑內部同樣需要加固，加固方式采用水泥土處理，但是在基坑坡頂、坡底應設置排水和集水井。

2 水泥攪拌樁在施工過程中的要點分析

水泥攪拌樁顧名思義采用的固化劑是水泥漿，強制性將水泥漿、地基中的軟土或者是砂等物質進行拌和[1]，目的是為了提高地基土的強度，常用于軟基處理，而且得到很好的實際效果。在深基坑支護結構中的應用主要是聯合其他結構體系作為支護結構的加固，或者是在支護結構的外圍作為止水帷幕，主要用于抗滲透能力的提高。該施工技術適用范圍較廣[2]，可以應用于普通地質的砂土、泥炭土、粉土中，淤泥、淤泥質土等地質條件同樣適用。 水泥土的強度控制因素有養護齡期、水灰比以及攪拌質量。還有一個影響因素是土質的特性，一般情況下，當水灰比、齡期相同的情況下，砂質粉土的強度要遠遠高于淤泥質土[3]，標準養護期為90 d，在一年之后強度不再增長。而且淤泥質土有機質含量也會影響水泥土的硬化速度，含量太高，會造成不能硬化。采用水泥土加固，具有較小的滲透系數，可以用于止水。另外一個特點就是工程造價較低，經濟效益明顯。但是水泥攪拌樁的最大缺點就是噪聲較大，不適用夜晚施工或者是城市市區中心的施工。 該工藝比較簡單，操作方便，但是會根據施工現場的地質條件，使得成樁效果差異化，以某工程為例進行詳細闡述。該工程淤泥層的厚度異于正常施工條件，同時機物質含量較多，成樁效果在前期并不是很理想，之后反復嘗試，加長攪拌機的鉆頭在淤泥層中攪拌時間，并且采用高速旋轉，低速提升，保證淤泥層和水泥漿可以攪拌充分，最終才達到設計的效果。 試樁在攪拌樁施工前一定要反復進行，以確定相關的施工技術參數，才可以大面積開始施工，避免后期不必要的麻煩和工程反復。 水灰比控制在0.5左右，同時采用的是普通硅酸鹽水泥，等級為32.5R，攪拌時間一定要超過3 min，低于3 min會使得水泥漿體出現離析現象，而且一定要持續攪拌，即使輸漿暫停，也不要停止攪拌。 泵送前一定要進行清雜處理，防止泵機堵塞，同時要控制漿池的容量，在某工程中由于選取的漿池容量太小，導致出現斷樁，同時也不可太大，會造成水泥漿沉淀，造成水泥的浪費。 在施工中為了保證成樁質量，一定要使用慢擋，然后控制樁機的提升和下鉆速度，讓混合體有足夠的攪拌時間，并且速度控制在1.2 m/min，每米水泥摻入量為15%。 當鉆至設計高度后，還應繼續在樁底噴漿，時間不得低于30 s，然后再將攪拌機均勻提升。 若在施工中存在特殊原因需要停漿時，應將樁機的鉆頭停至停漿面以下0.5 m以上的位置，再次供漿時，將鉆頭進行提升噴漿。若是停工時間超過1 h，鉆桿必須先進行提升處理，然后將輸漿管進行清水處理，保證輸漿管的清潔，當繼續工作時，應重新進行開鉆處理。 走機的方位要順著樁位軸線縱向進行，各樁機之間的搭接時間不能超過1 d(24 h)，當超過該時間限制時，應采用補救措施。 排水措施也是必要的，防止施工階段的降水造成地表積水，延誤工期。 基坑土方開挖之前一定要進行水泥土的強度檢測，只有滿足設計強度要求后才可進行基坑開挖。

3 長螺旋鉆孔灌注樁施工要點分析

長螺旋鉆孔灌注樁原先適用于地基加固處理，之后隨著不斷的改良和鋼筋的使用，慢慢被應用于基坑支護結構的支護樁工程，主要是通過將混凝土送入樁底，然后灌滿至樁頂位置，達到強度要求[4]。 長螺旋鉆孔灌注樁一般為兩種：一種是素混凝土樁；另一種是加鋼筋后的混凝土樁。軟土地基處理一般使用素混凝土樁，其他支護結構以及樁工程使用加鋼筋后的混凝土樁[5]。在使用長螺旋鉆孔灌注樁時，應該配備專人負責觀察，時刻保證泵送速度和鉆桿提升速度一致，并嚴格控制提升速度。為了保證成樁質量，一定要將混凝土灌注至地表。在地質不明或者是淤泥層的情況下，要進行跳樁施工，相鄰螺旋機之間不受任何影響，保證質量的可靠，一般間隔時間為3 d。 對于鋼筋籠的安裝質量一定要嚴格按照規范條件進行，避免同一截面內接頭率高于50%，采用滿焊將主筋和加強筋進行焊牢，如果鋼筋籠的剛度不滿足要求，可以采用增加焊接加固鋼筋箍，確保安裝過程中不會發生較大變形，影響施工的進行。 在鋼筋籠需要進行下插時，要多人進行觀察，保證垂直下沉，垂直度偏差過高時，應及時通知進行修正，下籠首選利用振動錘和鋼筋籠自重進行，當在施工過程中無法進行壓入時，再啟動振動錘振動進行下沉，下沉速度因為機械的振動會較大，應嚴格把控速度，保證垂直下沉。 在該工程中，由于周邊的淤泥影響，使得設備工作時，會造成地面坍塌，因此在使用之前應將周邊進行加固處理，填入1 m以上的石渣，同時在履帶上鋪上鋼板。

4 錨索結構施工要點分析

錨索的施工質量控制主要是摩擦力，摩擦力來自鋼絞線與漿體之間以及注漿體與錨孔土壁之間，在實際工作中，若是遇到臨近建筑物或者是地下障礙時，應停止施工，保證周邊建筑和地下障礙不受任何破壞性的影響。 錨索有時不能完全放入孔內，此時應采取有效的措施進行處理，通過增大泵的壓力，然后向孔內不斷注入清水，在沖水時進行下錨索[6]。 施工完畢后孔內水會隨著錨索發生滲漏，一般要進行封堵壓漿或是化學灌漿方法處理。 在該工程中，為了保證錨固體的穩定可靠性，要在施工開始之前進行公益性試驗，確定使用設備的具體參數，加強對錨索成孔的施工管理。此外某工程由于地質條件的影響，不可使用傳統鉆機，經設計決定采用跟管機，確保成孔的質量。實際成孔以及注漿質量驗證了跟管機可以有效提高施工質量。同時實際注漿兩次，首次注漿保證雜質清理干凈，然后間隔4 h后進行再次注漿。錨索的張拉一定要在施工完成28 d后進行，在張拉之前先進行試拉，保證受力均勻，拉拔后的多余錨索不應急于進行剪除，當檢測結果滿足設計要求后再進行，保證二次張拉不會因為錨具松弛而影響張拉結果。

5 結語

論文主要闡述了實際土建施工中深基坑支護施工中重要的幾個環節，包括水泥攪拌樁、長螺旋鉆孔灌注樁以及錨索結構的施工工藝，明確了各個施工環節的主要控制因素以及在施工中應避免的問題，才可以保證成品的高質量，工程的高水準。