基坑支護(hù)工程施工技術(shù)實(shí)踐

梁忠旗

摘要：本基坑工程擬建場(chǎng)地北、東和南側(cè)均為城市道路，西側(cè)為學(xué)校用地。基坑為臨時(shí)性支護(hù)，安全等級(jí)為三級(jí)。

關(guān)鍵詞：基坑;支護(hù);施工技術(shù)

1 工程概況

本基坑支護(hù)面積約6000平米，土方開(kāi)挖量約32萬(wàn)立方，基坑深度為4.8至5.6米。基坑四周坡面采用鋼筋土釘和鋼花管支護(hù)，采用C20噴射混凝土護(hù)壁，混凝土內(nèi)配Ф8@200*200單層雙向鋼筋網(wǎng)，土釘周邊設(shè)2根直徑Ф14加強(qiáng)筋。沿基坑坡面高度設(shè)置四道Ф100鋼筋土釘，間距1.5米，梅花型布置，主筋1Ф25，鋼筋土釘傾斜角均為15度。

基坑邊坡坡度1：0.2-1：1，基坑底部四周留設(shè)工作面寬度距外墻放腳1.0米，基坑頂面和底部四周留設(shè)300×300mm排水溝和300×500×1000（深）mm集水坑，集水坑間距為20米，排水溝墊層采用120mm后C15素混凝土，下鋪50mm厚碎石墊層，集水坑墊層采用100mm厚C15素混凝土，圍體結(jié)構(gòu)采用120mm厚實(shí)心磚砌筑，內(nèi)側(cè)抹20mm厚防水砂漿。

基坑頂部周圈封閉安裝Ф48鋼管安全防護(hù)欄，護(hù)欄高度不小于1.2米，橫桿兩道間距600mm，立桿間距2.5米，埋深不小于600mm，防護(hù)欄滿(mǎn)掛安全密目網(wǎng)，防護(hù)欄底部設(shè)200mm高擋腳板，架體和擋腳板均涂刷紅白間隔警示油漆。

2 場(chǎng)地周?chē)h(huán)境

現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地內(nèi)存有堆土，堆土高度達(dá)8.0～10m。施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，施工用地緊張，開(kāi)挖深度范圍內(nèi)土質(zhì)多樣，工程整體開(kāi)挖區(qū)段多，土方量大，且地下水位高存在承壓水，土方開(kāi)挖前需進(jìn)行基坑降水，采用明排降水。地下室邊線(xiàn)距用地紅線(xiàn)東、西、南、北分別為5m、8m/3.6m、5m、0.9m。施工環(huán)境較為復(fù)雜，東側(cè)紅線(xiàn)外緊鄰城市路，一路之隔是城市綠化帶;西側(cè)紅線(xiàn)外緊鄰小學(xué)，其中地下室邊線(xiàn)距用地紅線(xiàn)3.6m處部分為小學(xué)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，無(wú)重大荷載;南側(cè)為城市路，道路對(duì)面有新建竣工工程;北側(cè)紅線(xiàn)外緊鄰21米寬綠化帶，施工須占園林綠化帶。因此，必須做好基坑的沉降觀測(cè)。

3 地質(zhì)情況

地層自上而下可劃分為人工填土層、第四系全新統(tǒng)沖積層和白堊系基巖，其中填土層為雜填土，沖積層包括粘土、粉土、卵石，基巖為粉砂質(zhì)泥巖。基坑側(cè)壁主要土層自上而下為雜填土、粘土、粉土、卵石層，各土層巖性性能特征自上而下。場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水按賦存條件劃分為承壓水，主要賦存在卵石層中，主要受地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給，水頭高度受補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)地下水位影響，水量一般。

4 支護(hù)設(shè)計(jì)

本基坑分為ABC、CD、DEFG、GH、HIJ、JK、KA段（見(jiàn)基坑支護(hù)平面圖），其中ABC、DEFG、HIJ、JK、KA段采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，CD、GH段，采用鋼化管支護(hù)結(jié)構(gòu)。

5 支護(hù)施工工藝

5.1 鋼筋土釘支護(hù)

5.1.1 施工工藝流程

開(kāi)挖工作面，修整邊坡→坡頂欄桿防護(hù)→機(jī)械成孔→插筋→堵孔注漿→綁扎、固定鋼筋網(wǎng)→焊接加強(qiáng)筋→噴射混凝土面層→面層養(yǎng)護(hù)

施工中，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整成孔與鋼筋網(wǎng)綁扎的施工順序。

5.1.2 施工方法

5.1.2.1 土釘墻應(yīng)按設(shè)計(jì)豎向分層，水平跳段施工，土釘未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以前，不得進(jìn)行下一層深度的開(kāi)挖。當(dāng)基坑面積較大時(shí)，允許在保證邊坡穩(wěn)定的前提下，在四周邊坡一定距離外的中部先進(jìn)行開(kāi)挖，但應(yīng)注意與分層作業(yè)區(qū)的開(kāi)挖相協(xié)調(diào)。

5.1.2.2 機(jī)械挖土作業(yè)時(shí)，邊坡位置嚴(yán)禁超挖或造成邊坡土體松動(dòng)。及時(shí)設(shè)置土釘或噴射混凝土，基坑在水平方向的開(kāi)挖也應(yīng)分段進(jìn)行，一般20～30m。

5.1.3 安設(shè)土釘

5.1.3.1 按設(shè)計(jì)圖紙的縱向，橫向尺寸及水平面夾角進(jìn)行成孔施工。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，土釘機(jī)械采用Hm-90A柴電混合雙動(dòng)力鉆車(chē)，成孔根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，將采用干作業(yè)成孔和水作業(yè)成孔方法，成孔直徑100mm。

5.1.3.2 成孔完成驗(yàn)收后，可置入鋼筋，鋼筋要除銹、除油，并做強(qiáng)度檢驗(yàn);土釘應(yīng)沿土釘長(zhǎng)度方向設(shè)定位支架。

5.1.3.3 注漿管綁扎在土釘鋼筋上，注漿管端頭距土釘端頭約250～500mm。

5.1.3.4 土釘注漿采用二次注漿的方法。

a 第1次灌漿

土釘同時(shí)放入孔底，管口距孔底150mm，以利出漿。漿液規(guī)格采用水灰比為0.5的純水泥漿，水泥采用425號(hào)普通硅酸鹽水泥。灌漿前對(duì)輸管道的檢查無(wú)阻塞后方可進(jìn)行注漿，注漿速度控制在100L/min左右，注漿壓力控制在0.1～0.3MPa，待到孔內(nèi)的泥漿和雜質(zhì)均由水泥漿體所置換溢出孔口，即完成第1次灌漿。

b第2次灌漿

待第1次灌漿漿液達(dá)到初凝強(qiáng)度后，進(jìn)行第2次灌漿，注漿漿液采用水灰比0.5的純水泥漿。

第2次注漿終止標(biāo)準(zhǔn)為：

a.注漿壓力達(dá)到1.5Mpa以上，并穩(wěn)定10min以上;

b.注漿量達(dá)到水泥30kg/m;

c.水泥漿從臨近孔或裂縫中溢出。

5.1.4? 綁扎鋼筋

5.1.4.1 土釘注漿完成后，土釘主筋外露端部設(shè)彎鉤并與面層內(nèi)連接相鄰?fù)玲敹瞬康耐ㄩL(zhǎng)加強(qiáng)筋相互焊接。

5.1.4.2 將鋼筋網(wǎng)片固定在邊坡上，要求保護(hù)層厚度不小于20mm，網(wǎng)片用插入土中的U型鋼筋固定。

5.1.4.3 鋼筋網(wǎng)片用φ8熱軋圓鋼制成，網(wǎng)格間距為200mm。

5.1.4.4 鋼筋網(wǎng)之間的搭接長(zhǎng)度不小于300mm，接頭百分率不得大于50%（錯(cuò)開(kāi)長(zhǎng)度不得小于500mm），圓鋼末端必須做180度彎鉤。

5.1.4.5 水平、豎向壓筋為Ф14鋼筋與土釘彎鉤焊接，單面焊10d，水平壓筋每排土釘2Φ14通長(zhǎng)加強(qiáng)筋，豎向壓筋形成井字筋：2Φ14、L=400。

5.1.4.6 頂部鋼筋網(wǎng)片外翻長(zhǎng)度0.5m，最外側(cè)設(shè)置一道水平Ф14鋼筋，并與垂直釘入地面內(nèi)的Ф14錨筋連接。詳見(jiàn)【土釘墻詳圖】

5.1.5 鋼筋土釘質(zhì)量要求

5.1.5.1 鋼筋土釘成孔時(shí)應(yīng)符合下列要求：

①土釘成孔范圍內(nèi)存在地下管線(xiàn)等設(shè)施時(shí)，應(yīng)在查明其位置并避開(kāi)后，再進(jìn)行成孔作業(yè);

②應(yīng)根據(jù)土層的性狀選擇洛陽(yáng)鏟、螺旋鉆、沖擊鉆、地質(zhì)鉆等成孔方法，采用的成孔方法應(yīng)能保證孔壁的穩(wěn)定性、減小對(duì)孔壁的擾動(dòng);

③當(dāng)成孔遇不明障礙物時(shí)，應(yīng)停止成孔作業(yè)，在查明障礙物的情況并采取針對(duì)性措施后方可繼續(xù)成孔;

④對(duì)易塌孔的松散土層宜采用機(jī)械成孔工藝;成孔困難時(shí)，可采用注入水泥漿等方法進(jìn)行護(hù)壁。

5.1.5.2 鋼筋土釘桿體的制作安裝時(shí)應(yīng)符合下列要求：

①鋼筋使用前，應(yīng)調(diào)直并清除污銹;

②當(dāng)鋼筋需要連接時(shí)，宜采用搭接焊、幫條焊;應(yīng)采用雙面焊，雙面焊的搭接長(zhǎng)度或幫條長(zhǎng)度應(yīng)不小于主筋直徑的5倍，焊縫高度不應(yīng)小于主筋直徑的0.3倍;

③對(duì)中支架的斷面尺寸應(yīng)符合土釘桿體保護(hù)層厚度要求，對(duì)中支架可選用直徑6mm～8mm的鋼筋焊制;

④土釘成孔后應(yīng)及時(shí)插入土釘桿體，遇塌孔、縮徑時(shí)，應(yīng)在處理后再插入土釘桿體。

5.1.5.3 鋼筋土釘注漿時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：

①注漿材料可選用水泥漿或水泥砂漿;水泥漿的水灰比宜取0.5～0.55;水泥砂漿的水灰比宜取0.40～0.45，同時(shí)，灰砂比宜取0.5～1.0，拌和用砂宜選用中粗砂，按重量計(jì)的含泥量不得大于3%;

②水泥漿或水泥砂漿應(yīng)拌和均勻，一次拌和的水泥漿或水泥砂漿應(yīng)在初凝前使用;

③注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留的虛土清除干凈;

④注漿時(shí)，宜采用將注漿管與土釘桿體綁扎、同時(shí)插入孔內(nèi)并由孔底注漿的方式;注漿管端部至孔底的距離不宜大于200mm;注漿或拔管時(shí)，注漿管口應(yīng)始終埋入注漿液面內(nèi)，應(yīng)在新鮮漿液從孔口溢出后停止注漿;注漿后，當(dāng)漿液液面下降時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿。

5.2 鋼花管土釘支護(hù)

5.2.1 工藝流程

開(kāi)挖工作面，修整邊坡→坡頂欄桿防護(hù)→機(jī)械成孔→鋼花管制作及安裝→壓力灌漿→綁扎、固定鋼筋網(wǎng)→焊接加強(qiáng)筋→噴射混凝土面層→面層養(yǎng)護(hù)

施工中，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整成孔與鋼筋網(wǎng)綁扎的施工順序。

5.2.2 施工方法

5.2.2.1 邊坡開(kāi)挖：

本部分由土方單位進(jìn)行施工，土方單位應(yīng)按設(shè)圖紙計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行施工。土方開(kāi)挖嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定的分層開(kāi)挖深度按作業(yè)順序施工，在完成上層作業(yè)面的土釘及噴混凝土地以前，不得進(jìn)行下一層土方的開(kāi)挖。

5.2.2.2 定位放線(xiàn)：

按設(shè)計(jì)圖紙由測(cè)量人員準(zhǔn)確放出每一個(gè)鋼花管土釘?shù)奈恢谩?/p>

5.2.2.3 土釘鋼花管制作及打釘：

鋼花管制作：采用Φ48鋼管，壁厚為3.5mm，入土端加工成樁尖狀，制作成濾管（花管），每葉角鋼后設(shè)置注漿孔（孔徑為10mm）對(duì)向布置，注漿孔間距500mm，孔口2.5米不布置倒刺，端口成契行并封閉。

5.2.2.4 打釘：采用沖擊錘或土釘機(jī)將鋼花管按設(shè)計(jì)角度及位置對(duì)正，將鋼花管擊打入土中到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。

5.2.2.5 壓力灌漿

采用注漿泵，通過(guò)高壓注漿管安接在鋼管頭上，并采用低壓慢灌工藝，壓入水泥漿，用P.O42.5水泥，按M30配制水泥漿液，灌漿壓力達(dá)到0.6MPa～0.8MPa壓力，并穩(wěn)壓3min～5min時(shí)間，即可停止注漿。

5.3 鋼筋網(wǎng)噴射砼施工方案

5.3.1 施工工藝流程圖

噴錨工藝流程圖

5.3.2 操作工藝

5.3.2.1 開(kāi)挖采用機(jī)械開(kāi)挖為主，人工輔助清除削除多余土方。

5.3.2.2 修面，機(jī)械開(kāi)挖出工作面后，采用人工對(duì)坡面進(jìn)行修整，鏟除松動(dòng)的土體雜物。

5.3.2.3 修面完成后，噴射底層混凝土30厚;

5.3.2.4 掛網(wǎng)，網(wǎng)筋采用φ8@200×200雙向通長(zhǎng)設(shè)置，設(shè)置通長(zhǎng)加強(qiáng)筋，土釘孔設(shè)置井字筋，加強(qiáng)筋與土釘鋼筋連接采取“L”筋焊接，網(wǎng)筋與護(hù)坡土體間保持一定的間隙，上下搭接采用綁扎，搭接長(zhǎng)度不少于300mm。

5.3.2.5 護(hù)坡設(shè)置泄水管，再施工噴射砼。泄水管采用100mm的PVC管，管長(zhǎng)約500mm，水眼和內(nèi)端應(yīng)包上濾網(wǎng)布。做法見(jiàn)下詳圖：

5.3.2.6 噴射混凝土

1、噴射混凝土標(biāo)號(hào)為C20，在滲水或噴砼時(shí)難于穩(wěn)固處加入0.3～0.6%的速凝劑，配合比應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試配確定，并現(xiàn)場(chǎng)取樣制作試件檢驗(yàn)強(qiáng)度。

2、噴砼厚度為70厚（底層已素噴30厚），噴射混凝土作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，噴射作業(yè)應(yīng)分兩次進(jìn)行，每一次噴射混凝土厚度約35mm。

3、噴射時(shí)，應(yīng)由底面開(kāi)始向上方噴，噴射應(yīng)與盡量與受?chē)娒娲怪保嚯x為0.6～1.2m，在施噴過(guò)程中，根據(jù)噴射的回彈情況調(diào)節(jié)風(fēng)量及風(fēng)壓，射流方向應(yīng)垂直指向噴射面，但在鋼筋位置，應(yīng)先填充鋼筋后面;噴射手要控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈濕潤(rùn)光澤，無(wú)干斑或滑移流淌現(xiàn)象。

4、噴槍手必須調(diào)節(jié)好水量，控制好水灰比，保持混凝土面平整，呈濕潤(rùn)光澤，無(wú)干斑及滑移流淌現(xiàn)象。

5.3.2.7 養(yǎng)護(hù)

噴射混凝土終凝后，應(yīng)在噴面灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不能少于7天。

5.3.3 施工主要技術(shù)保證措施

保證網(wǎng)筋的塔接，鋼筋網(wǎng)搭接按規(guī)范要求安設(shè)。

安裝噴砼層厚度參考標(biāo)志，噴砼時(shí)砼層厚度要達(dá)到標(biāo)志厚度，并且保證噴砼覆蓋鋼筋網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012

[2]《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》JGJ311-2013

[3]《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》GB 50086-2015