分析工民建中深基坑開挖與支護施工技術

肖異軍

【摘要】沿海地區有很多海灣灘涂地貌，經人工回填開發成商業或住宅用地，此類地況一般地質條件較差，地下水影響較大。水泥土攪拌樁眾多類型中三軸水泥土攪拌樁具有止水效果好、穩定性好、操作簡單、工期較短、經濟效益高等優點，近年來應用于深基坑隔水帷幕的工程中。因此文章結合實例，就三軸攪拌樁在深基坑開挖與支護施工中的具體應用展開分析。

【關鍵詞】工民建;深基坑;開挖;支護

1、工程概況

海航中心D10地塊總用地面積為25414.96m2，總建筑面積為274386.69m2，其中地上的建筑面積為205160.43m2，地下建筑面積69226.26m2，在建的項目包含的有1棟辦公樓、一棟辦公及SOHO樓、1棟購物商場。地下車庫總共有3層，層高分別為地下一層6米，地下二層3.7米，地下三層3.7米。室外設計高程介于13.8-15.3m之間。該施工場地地形較為開闊，分布的有人工填土。地下室基坑呈長方形，基礎采用的是樁筏基礎。基礎墊層底標高為-15.7m，基坑的開挖深度為14.1-15.3m（局部支護段挖深17.3m）。

2、基坑開挖與支護施工技術的實際應用

2.1方案設計

為滿足基坑干作業條件，確保不對相鄰建筑附加安全風險，無坑外降水條件，因此各個剖面采用三軸攪拌樁，為單排 650三軸水泥攪拌樁，采用P.042.5級水泥，水泥摻量為每米不少于120kg（或按照不少于20%摻比計算），樁徑650mm，軸間距為350mm，每幅咬合300mm，三軸水泥土攪拌樁樁身強度應采用試塊試驗并結合28天齡期后鉆孔取芯來綜合判定，28天無側限抗壓強度qm>1.0MPa。

2.2施工控制技術參數

經參考本區域類似工程的施工經驗，結合項目實際情況進行試樁，確定施工技術控制參數：（1）三軸攪拌樁水泥摻量為每米不少于120kg，水泥漿液水灰比為1.0。（2）施工采用跳槽式雙孔套打四噴四攪式，以保證攪拌墻體的連續性和接頭的施工質量，其中兩幅重疊部分為重復套鉆;（3）根據試樁和類似項目的分享經驗，對形成良好的水泥攪拌土體強度起關鍵作用是下沉攪拌階段，因此攪拌按鉆機下沉階段水泥用量70%，下沉速度0.5～1.0m/min， 提升時水泥用量30%，提升速度1.5～2.0m/min，樁底部1m處需重復攪拌。（4）三軸攪拌樁機在下沉和提升過程中要保持螺桿均速轉動，勻速下鉆和提升。

2.3施工工藝要點

施工工藝流程要點如下：（1）施工準備：首先清除施工區域內的障礙物，用素土進行分層回填夯實，必要時可攪拌磚渣或用鋼板，保證路基能承受重型樁架等承重荷載行走。（2）測量放樣按照設計圖紙根據坐標基準點進行排列布置樁位，并做好永久及臨時標志，每根樁樁位誤差控制在±50mm，放樣定線后做好測量技術復核單，提請監理進行復核驗收簽證，確認無誤后進行攪拌樁施工。（3）開挖溝槽：根據基坑圍護內邊控制線，采用反鏟挖機開挖導槽，并清除地下障礙物，導槽尺寸要求中心線兩側寬各0.6m，深1.0m，在施工中隨打隨挖，保證漿液不外溢，挖出的廢漿液存放在現場指定空地或泥漿車，等施工結束后進行外運，以保證正常施工，并達到文明工地要求。（4）水泥攪拌樁機就位：由當班負責人統一指揮樁機就位，移動前觀察現場各方面的情況，確保移位安全、平穩。三軸攪拌樁施工時應保持樁機底盤的水平和立柱導向架的垂直，成樁前應確保樁機正確就位，并且校驗樁機立柱導向架垂直度偏差小于1/250。（5）嚴格按照水泥摻入量及控制的水灰比注入水泥漿液，水泥土攪拌樁采用P·O42.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比20%。（6）三軸水泥土攪拌樁施工：水泥漿配制完成后要控制在2h內完成注漿，注漿時通過注漿泵（Q=145L/ min，注漿壓力為0.5～0.8MPa）和管路連接接頭注入攪拌樁，三個螺旋鉆孔攪拌土體注漿。（7）三軸水泥攪拌樁的攪拌下沉速度需要控制在0.5～1.0m/min左右，提升速度控制在1.5m～2.0/min左右，且需要勻速下沉和勻速提升。攪拌提升的時候不應該促使孔內產生負壓，進而導致周邊的地基沉降，具體選用的速度值需要根據成樁工藝、水泥漿液配合比，注漿泵的工作流量來具體計算，攪拌次數或者攪拌時間需要確保攪拌樁質量達標。（8）漿液泵送流量應該與三軸攪拌機的噴漿攪拌下沉速度或者提升速度相互匹配，確保攪拌樁中的水泥摻量的均勻性。在施工過程中，若因故短時停漿，需要在恢復壓漿之前，將深層攪拌機提升或者下沉0.5m之后再進行注漿攪拌施工，確保攪拌樁的連續性。（9）樁體的垂直度偏差不超過1/200，樁位的偏差不超過50mm，樁深偏差不能超過50mm，成樁直徑的偏差不能超過10mm。

2.4特殊情況處理措施

（1）施工冷縫處理：對于施工過程中出現不大于24h冷縫，采取在冷縫處圍護樁外側補攪一幅三軸樁方案。待圍護樁達到一定強度后進行補樁，以防偏鉆，保證補樁效果，三軸樁與圍護樁搭接厚度約10cm。若因搭接時間過長超過24h，無法搭接或搭接不良的冷縫，并經過監理和設計單位認可后，采取在冷縫處補做兩根搭接長度為200mm的 600高壓旋噴樁進行封堵加強，確保攪拌樁的施工質量及至止水效果。（2）遇孤石或與局部巖層較淺的相鄰搭接段，三軸攪拌樁施工無法成樁，在施工場地有條件可先采用將樁位移避開拋石進行補樁處理方法，如場地限制或經移位仍存在無法成樁情況則采用高壓旋噴樁進行補樁。高壓旋噴樁進行補樁前，先采用引孔方式進行引孔至設計標高再進行補樁，以保證高壓旋噴樁能順利成樁。（3）施工過程中遇到一些特殊情況導致在攪拌成樁過程中操作中斷，為避免樁體不連續，影響施工質量，將攪拌機降至停漿點以下 0.5m處，待恢復可繼續操作的條件后再噴漿鉆攪;對于操作中斷較長的情況，為防止漿液硬結堵管，先拆卸并清洗輸漿管路，以保證設備的正常使用。（4）止水帷幕封閉后滲漏水處理，密切注視整個基坑開挖情況，一旦發現墻體有滲水漏點，通常采取如下兩種方法進行封堵：①引流管法，即在基坑滲水點插引流管，在引流管周圍用速凝防水水泥砂漿封堵，待水泥砂漿達到強度后，再將引流管打結;②聚氨酯發泡劑或雙液注漿堵漏法，即用壓力泵在滲漏點處注入混合漿液，已達到快速封堵的目的。

2.5 基坑監測要求

基坑的地下水位在基底以上6米左右，基坑開挖過程中，需對地下水位、支護樁的水平垂直位移等進行監測。監測結果需要按規定及時上報監理及甲方，以便指導施工。當位移超過預警值時，應及時采取應急措施，必要時需要加密監測。

3、施工效果

施工完成后委托第三方機構進行樁體鉆芯檢測，檢測結果顯示三軸攪拌樁樁芯完整且強度均達到設計要求。通過基坑大開挖排凈原坑內滯留水后未明顯發現基坑側壁滲漏，坑內基坑底部也未出現突涌滲水現象。

結語：

總之，實踐證明，在臨海灘涂造地項目采用三軸攪拌樁止水帷幕不僅可降低施工難度，而且也可避免臨海止水帷幕受潮汐的影響，最大程度降低基坑漏水風險。同時采用三軸攪拌樁作為隔水帷幕，后期無需拆除，對地下室結構可起避免海水潮汐侵蝕的長久保護作用。

參考文獻：

[1]朱小安.PCMW工法與旋挖灌注樁深基坑支護對比研究[J].廣東土木與建筑，2020，27（05）