深基坑組合式支護(hù)施工技術(shù)

李先華 符志偉 王游

一、工程概況

南山區(qū)人民醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目總占地面積約8.7萬m2，二期基坑分布在場地的西側(cè)，面積4.32萬m2。西南側(cè)感染樓設(shè)2層地下室，開挖深度10.5m，除此之外的其它部分均為三層地下室，基坑開挖深度15.5m～17.0m?；娱_挖為項(xiàng)目的重點(diǎn)施工內(nèi)容，提高基坑施工質(zhì)量能夠給后續(xù)工作的高效開展創(chuàng)設(shè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

基坑開挖深度大，綜合考慮現(xiàn)場地質(zhì)、水文、周邊建（構(gòu)）筑物分布等方面的情況，從安全性、經(jīng)濟(jì)效益性等方面展開對比分析，將基坑等級設(shè)為一級，并結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)，提出基坑的支護(hù)方案，主要有四種，即樁錨、樁撐、雙排樁+錨索、樁+預(yù)留土臺(tái)+拋撐。

1.基坑?xùn)|南側(cè)：臨近國際診療中心，該部分采取直接挖通的方法。

2.基坑?xùn)|側(cè)：緊鄰已處于使用狀態(tài)的住院樓，對基坑支護(hù)的穩(wěn)定性提出較高的要求，采用雙排樁+預(yù)留土臺(tái)+拋撐順做挖土臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)。

3.基坑南側(cè)及北側(cè)：單排樁+預(yù)留土臺(tái)+拋撐順做挖土臺(tái)支護(hù)結(jié)構(gòu)。

4.基坑西南側(cè)：此部分的開挖深度達(dá)到10.5m，采取的是單排樁+單層內(nèi)支撐相結(jié)合的方案。

5.基坑西北側(cè)：此部分開挖深度更大，達(dá)到15.5m，采取單排樁+雙層內(nèi)支撐相結(jié)合的方案。

6.基坑西側(cè)中部：開挖深度與基坑西北側(cè)一致，根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況，采用雙排樁+單排錨索相結(jié)合的方案。

7.坑中坑：土釘墻支護(hù)。

8.東側(cè)預(yù)留土臺(tái)拋撐，該部分施工選用的是ф609δ16雙拼鋼管。

9.南北側(cè)預(yù)留土臺(tái)拋撐，該部分施工選用的是鋼筋砼拋撐。

10.南側(cè)管溝，采取鋼板樁+工字鋼內(nèi)撐相結(jié)合的方案，也可使用攪拌樁微型樁+工字鋼內(nèi)支撐的方案。

三、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)及施工技術(shù)

樁撐：場地平整→施工控制點(diǎn)測放，支護(hù)結(jié)構(gòu)放線→咬合樁施工→（外側(cè)管溝攪拌樁和微型樁施工→管溝開挖、埋設(shè)和回填）→立柱樁及工程樁施工→咬合樁冠梁、第一層內(nèi)支撐施工→坡頂排水溝施工→第一層土方開挖→第二層內(nèi)支撐施工┈→土方開挖至坑底→坑底墊層及排水溝施工。雙排樁+錨索：場地平整→施工控制點(diǎn)測放，支護(hù)結(jié)構(gòu)放線→咬合樁及支護(hù)樁施工→樁頂冠梁、坡頂排水溝施工→第一層土方開挖→第一層錨索施工→第二層土方開挖→第三層土方開挖→土方開挖至坑底→坑底墊層及排水溝施工。

預(yù)留土臺(tái)+拋撐施工：場地平整→施工控制點(diǎn)測放，支護(hù)結(jié)構(gòu)放線→咬合樁施工→（外側(cè)管溝攪拌樁和微型樁施工→管溝開挖、埋設(shè)和回填）→咬合樁冠梁、坡頂排水溝施工→立柱樁施工→第一層土方開挖2m→第二層土方開挖2.5m→（工程樁施工）→四周按剖面預(yù)留土臺(tái)開挖基坑中間部位土方→基坑中間部分土方按要求挖到坑底→醫(yī)院主體地下室施工→上層拋撐施工→挖除預(yù)留土臺(tái)地下二層土方→下層拋撐施工→挖除預(yù)留土臺(tái)地下三層土方→坑底墊層及排水溝施工→進(jìn)行裙樓地下室施工。

1.支護(hù)樁及立柱樁

（1）前排樁采用鋼筋混凝土樁和素混凝土樁，兩者間隔布置；后排樁采用的是φ1.2m、φ1.5m的灌注樁。

（2）咬合樁葷樁和立柱樁施工所用材料均為C30混凝土，素樁則采用C20混凝土，設(shè)置厚度為50mm的主筋保護(hù)層，通過機(jī)械連接的方式使各主筋穩(wěn)定結(jié)合，以維持穩(wěn)定，樁內(nèi)鋼筋深入冠梁和支撐梁。

（3）樁體施工采取的是均勻配筋的方法，縱筋通長設(shè)置。

（4）主筋間距、鋼筋籠直徑、鋼筋籠長度的允許偏差分別為±15mm、±50mm、±100mm。

（5）孔底沉渣量過大時(shí)易影響成樁質(zhì)量，在支護(hù)樁施工中其厚度不可超過100mm，立柱樁施工中則不宜超過50mm。

（6）全面勘察現(xiàn)場，掌握現(xiàn)狀管線的分布情況，在咬合樁施工前采取改遷、防護(hù)等相關(guān)措施，以免造成干擾。

2.角撐、連桿、冠梁、腰梁、導(dǎo)槽、車道板等構(gòu)件

（1）混凝土強(qiáng)度等級為C35，按照35mm的厚度控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置主筋保護(hù)層。

（2）加強(qiáng)主筋連接，宜采取機(jī)械連接的方法，確保穩(wěn)定。

（3）以構(gòu)造要求為準(zhǔn)，在支撐系統(tǒng)支座和節(jié)點(diǎn)處施工時(shí)，適當(dāng)加密鋼筋和箍筋，起到加強(qiáng)的效果。

（4）嚴(yán)格控制偏差，例如：標(biāo)高、水平軸線偏差均不可超過30mm，立柱垂直度＜h/300。

（5）以設(shè)計(jì)方案為準(zhǔn)，按流程組織內(nèi)支撐體系的安裝作業(yè)，出于安全層面的考慮，全程均遵循先撐后挖的原則。

（6）分層依次開挖，隨施工進(jìn)程的推進(jìn)，到達(dá)支撐設(shè)計(jì)標(biāo)高區(qū)段時(shí)，設(shè)置腰梁支撐。

3.預(yù)應(yīng)力錨索

（1）以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)，在鉆孔前測放孔位，做好標(biāo)記，以便給鉆孔施工提供參考基準(zhǔn)。

（2）鉆孔時(shí)雙套管跟進(jìn)，孔徑150mm，傾斜度偏差不超過3%，在砂層中成孔，待完成一次注漿作業(yè)后，方可將套管拔出。

（3）合理下料，制作錨筋，根據(jù)張拉設(shè)備的工作特性控制外露張拉長度。

（4）加強(qiáng)對錨桿自由段的防護(hù)，于該處均勻刷涂黃油，再套上塑料波紋軟管，穩(wěn)定綁扎，確保其具有穩(wěn)定性。

（5）注漿材料制備中，水泥為42.5R普硅水泥，按0.40～0.5的水灰比配制，分兩個(gè)階段完成注漿作業(yè)，第一次常壓注漿（0.8MPa），待漿液初凝后，組織第二次注漿，此階段采取高壓注漿的方法，注漿壓力至少需達(dá)到2.5MPa，并加強(qiáng)對用量的控制，每1m注漿量為50kg。

4.土方開挖技術(shù)要求

（1）基坑開挖工作量較大，為保證施工質(zhì)量，遵循先撐后挖的原則，分層、分段逐步完成。

（2）土方開挖期間及時(shí)設(shè)置內(nèi)支撐，密切關(guān)注支撐的混凝土強(qiáng)度，待實(shí)測值達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%后，方可組織土方開挖作業(yè)，若提前開挖則容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。

（3）土方開挖工作落實(shí)到位后，及時(shí)對基坑采取封閉措施，盡可能縮短坑底暴露時(shí)間。

（4）嚴(yán)格控制開挖量，避免超挖。

5.樁面掛網(wǎng)噴射混凝土

（1）鋪掛φ10鋼筋網(wǎng)100×100，安裝到位后用射釘或螺栓固定，確保其能夠穩(wěn)定在樁上，網(wǎng)片搭接量至少達(dá)到200mm。（2）混凝土強(qiáng)度等級C20，噴射厚度100mm。

（3）按照水泥：中砂：級配碎石=1：2：2.5的標(biāo)準(zhǔn)制備混凝土，在選用級配碎石時(shí)，要求其粒徑不超過15mm。

6.土釘及噴射砼

（1）土釘施工遵循的是分層的原則，待施工48h后且無異常狀況時(shí)，方可開挖下一層土方。

（2）以機(jī)械開挖的方式為主，人工輔助修坡，確保成型坡面具有平整性。

（3）配套鋼花管土釘和鋼筋土釘，為充分發(fā)揮出此類裝置的應(yīng)用優(yōu)勢，要求抗拔力達(dá)到8kN/m。

（4）加強(qiáng)對土釘孔的檢測與控制，孔位和孔深的偏差均不可超過100mm。

（5）面層厚度100mm，施工所用混凝土的強(qiáng)度等級為C20，水灰比0.4～0.45，且需緊密掛設(shè)φ10鋼筋網(wǎng)。

7.雙管旋噴樁

（1）根據(jù)現(xiàn)場情況合理控制旋噴樁的施工時(shí)間，在相鄰支護(hù)樁成樁3d后，方可組織成樁作業(yè)。

（2）施工期間，按照200kg/m的標(biāo)準(zhǔn)控制水泥用量，以P.0.42.5R普通硅酸鹽水泥為宜，水灰比1.0。

（3）注漿施工過程中，注漿管的提升速度以0.1m/min為宜，在采取分段提升的方法時(shí)，要求搭接長度至少達(dá)到100mm，否則易影響樁體的完整性。

8.鋼板樁

（1）板樁選型方面，以拉森Ⅲ型或IV型鋼板樁為宜，長度6m～16m。

（2）分段開挖管溝，確保各段的施工質(zhì)量。

（3）施工前做詳細(xì)的檢查，掌握地下管線的敷設(shè)情況，采取協(xié)調(diào)措施，在確保無誤后方可施工。

（4）鋼板樁施工期間存在較明顯的震動(dòng)和噪音，為減小對周邊環(huán)境的影響，一方面應(yīng)合理選擇施工時(shí)間，另一方面則需盡可能縮短施工時(shí)間。

四、變形觀測的技術(shù)

在出現(xiàn)如下情況后，需及時(shí)與甲方、設(shè)計(jì)及監(jiān)理單位取得聯(lián)系，并就具體問題展開探討：（1）坡頂、地面存在裂縫；（2）坡頂?shù)奈灰瞥鲱A(yù)警值；（3）連續(xù)2d的變形速率達(dá)到4mm/d以上；（4）連續(xù)3d的應(yīng)力增幅達(dá)到5%。

五、結(jié)語

綜上所述，在施工環(huán)境的制約作用下，施工單位采取多種支護(hù)方案，將其分別應(yīng)用于深基坑支護(hù)工作中，通過各類支護(hù)結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用，可取得較佳的應(yīng)用效果。施工全程無安全事故，且未發(fā)生塌方、滑坡等質(zhì)量問題，實(shí)際施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。