深基坑開挖支護及降水施工技術(shù)

許 悅

中經(jīng)國際建設(shè)集團，北京 100089

1 工程概況

某建筑高80m，含地下2層和地上17層，基坑開挖深度達(dá)9.7m，應(yīng)施工要求，局部挖掘深度增加至11.8m，基坑長145m、寬56m。項目周邊現(xiàn)狀建筑物的分布情況：與南面公路相距8m，與北面供水管道的中間線路相距7m，東西方向與擬建道路相距6m。水文條件方面：施工現(xiàn)場的水位在地下-3.10m的位置。

2 深基坑開挖的主要問題

（1）基坑開挖進度缺乏平衡性，部分已經(jīng)開挖至槽底，而部分則尚未完成開挖作業(yè)，由此形成較大的落差。

（2）邊坡修理工作未落實到位，存在超挖或欠挖的情況，其主要與施工方法不合理、管理不到位等因素有關(guān)，導(dǎo)致機械開挖后的邊坡表面存在平整度不足的問題，雖然可以采取人工修理的方式，但現(xiàn)場條件的限制性作用較強，依然不利于修理工作的開展。

（3）施工環(huán)境錯綜復(fù)雜，存在諸多不可預(yù)見的因素，導(dǎo)致實際施工情況與設(shè)計要求存在差異。例如，在深層攪拌樁施工中，易出現(xiàn)水泥摻量不足的情況，從而制約水泥的應(yīng)用優(yōu)勢，難以提高其支護強度，會有混凝土裂縫出現(xiàn)。同時，偷工減料的情況也普遍存在，深基坑挖土?xí)r未嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范使用材料，導(dǎo)致建成后的支護結(jié)構(gòu)缺乏穩(wěn)定性，局部存在變形現(xiàn)象。部分施工單位對施工規(guī)范的重視程度不足，存在一味追求進度的情況，這也會對施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

（4）土層開挖和邊坡支護是深基坑施工全流程中的重點內(nèi)容，若兩者缺乏配套性，則容易出現(xiàn)施工失調(diào)的局面。例如，土建企業(yè)為在短時間內(nèi)完成建設(shè)工作而出現(xiàn)隨意變更挖掘次序的情況，未考慮擋土支護的作業(yè)需求，也未給支護活動的開展創(chuàng)設(shè)充足的空間，導(dǎo)致支護進程受阻，支護結(jié)構(gòu)的功能受限，深基坑巖土體的穩(wěn)定性無法得到全面的保障。部分工程還存在轉(zhuǎn)手承包的情況，施工單位為追求利潤而隨意修改工程設(shè)計內(nèi)容，導(dǎo)致實際建設(shè)成果難以滿足要求。

3 深基坑開挖支護方案及流程

鑒于地下水體對深基坑施工不利的情況，經(jīng)技術(shù)可行性論證后，采取管井中心降水與噴錨網(wǎng)支護相結(jié)合的方案，以完成基坑及其他部分的建設(shè)工作。對于接近內(nèi)環(huán)路一端，除采取防水帷幕和護坡樁兩種基礎(chǔ)方式，還輔以預(yù)應(yīng)力錨桿方式。基坑開挖支護流程如圖1所示。

圖1 基坑開挖支護流程

4 深基坑開挖支護及降水施工技術(shù)要點

4.1 基坑降水施工

管井施工選用逆循環(huán)鉆機，利用該設(shè)備鉆進成孔，再由施工人員制作泥漿護墻。鉆孔后，隨即將水泥管垂直置入孔的中部，適度回填濾料。在管井取水施工前，先利用空壓機清理，保證井內(nèi)不存在雜物，待轉(zhuǎn)變?yōu)榍逅螅瑒t表明清孔工作落實到位，可以進入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。但施工現(xiàn)場的干擾因素較多，例如儲水層滲漏指數(shù)不同、水體分散不均等，此時均難以高效排干地下水，因此在殘余地下水的影響下，坑墻土質(zhì)仍存在滲漏問題。對此，可在土釘墻處噴射混凝土，向進坡面橫向插入塑料抽水引管，實現(xiàn)高效排水。在上半層管墻處設(shè)置通氣孔，外含濾網(wǎng)，外側(cè)延伸至混凝土的外層，高效抽出坡中的滯水。此外，修筑排水渠和蓄水井，排水渠外緣距坡底0.3m，渠底略低于基坑底部0.4m，排水斜坡按0.1%設(shè)置，取適量碎石，用于渠底的回填作業(yè)。

4.2 基坑支護

（1）護坡樁。①護坡樁為重要的基坑支護結(jié)構(gòu)，施工所用設(shè)備為長螺旋鉆孔機，插入鋼筋籠并澆注混凝土。樁體施工中，繪制樁位示意圖，把其作為樁位以及高程調(diào)控點的參照基準(zhǔn)，按規(guī)范在現(xiàn)場將樁身鋼筋綁扎到位。鋼筋入場后，加強質(zhì)量檢驗，任何不達(dá)標(biāo)的材料均不可投入使用。鉆機位置、鉆孔機均精準(zhǔn)就位，并維持穩(wěn)定的狀態(tài)，鉆進、灌漿施工期間詳細(xì)記錄各項數(shù)據(jù)，作為質(zhì)量分析的參考依據(jù)。②隨著鉆進作業(yè)的持續(xù)開展，待其達(dá)到規(guī)劃深度后，方可暫停施工，檢查樁孔的質(zhì)量情況，對其質(zhì)量做出判斷，滿足要求后擠注混凝土。現(xiàn)場砂土層的地質(zhì)條件特殊，為避免塌孔問題，需增設(shè)2～3節(jié)護管，以起到護壁的作用。

（2）預(yù)應(yīng)力錨索。在預(yù)應(yīng)力錨索施工前，先挖掘至錨索地段以下0.5m，與護坡樁相距至少10m范圍內(nèi)的地面應(yīng)得到全面的整平處理，按10m的間距依次設(shè)置調(diào)控點，用于定位放線，以保證各處錨索的標(biāo)高具有一致性。在現(xiàn)場制作錨索桿體，期間精準(zhǔn)控制作業(yè)精度。將鋼絞線燒成絲狀，再將經(jīng)過處理后的鋼絞線與隔離架穩(wěn)定綁扎成一體，確保鋼絞線可以穩(wěn)定夾在隔離架空隙內(nèi)，設(shè)置保護層并在該處均勻涂抹黃油，用軟塑料管包裹，取適量膠帶用于穩(wěn)定粘貼兩頭。以現(xiàn)場地質(zhì)條件為準(zhǔn)，啟用錨桿鉆機和液壓套管鉆機，利用該設(shè)備組織鉆孔作業(yè)。鉆孔期間嚴(yán)格控制各設(shè)備的各項運行參數(shù)，有條不紊地鉆進。錨索鉆孔工作落實到位后，將提前制作成型的桿體置入其中，全過程應(yīng)緩慢插入，若存在中途受阻的情況，則需輕微拉動桿體，精細(xì)化調(diào)整方位，再組織鉆進作業(yè)，若經(jīng)此操作后仍無法繼續(xù)下放，則需將桿體拉出孔外，再次安排成孔灌漿，以高壓狀態(tài)灌漿，向漿液內(nèi)摻入早強劑，縮短漿液的凝固時間。

（3）錨索灌漿施工。錨索灌漿施工分階段完成：①在壓力小于1MPa的條件下灌漿，待水泥漿從孔口處溢出為止；②前述灌漿作業(yè)結(jié)束且經(jīng)過約1h后，提高灌漿壓力，在此條件下繼續(xù)灌漿，直至孔口再次溢出泥漿為止。

4.3 土釘墻施工

每完成一層挖掘作業(yè)后，隨即支護一層，盡可能縮短土方暴露于外界的時間，減小外部因素的影響，提高土方的穩(wěn)定性。先行挖掘基坑周邊土釘墻施工操作面上方的土方，但需密切關(guān)注現(xiàn)場情況，若上部土釘及混凝土表層的灌注作業(yè)未落實到位，則不允許開挖下方土方。經(jīng)過開挖后，掛線定位，由人工精細(xì)修整坡面，將殘留在坡面的松散土以及各類雜物清理干凈，以保證坡面的平坦率偏差不超過±20mm。

鉆孔施工選用錨桿鉆機，因局部空間受限，以洛陽鏟為宜。成孔后，全方位清理孔內(nèi)殘留的土方等雜物，并詳細(xì)檢查鉆孔情況，孔深準(zhǔn)許偏誤±50mm，內(nèi)徑準(zhǔn)許偏誤±5mm，成孔斜角準(zhǔn)許偏誤±5%，間距準(zhǔn)許偏誤±100mm，若無誤則快速組織灌漿作業(yè)。施工期間，主筋容易偏移土釘中央，導(dǎo)致施工質(zhì)量受到影響。對此，在主筋上按照2m的間距依次設(shè)置對稱定位支架，并采取底層灌漿的施工方法，要求灌漿管插至孔底，控制灌漿壓力和灌漿量。灌漿施工期間，緩慢、勻速地拔管，將灌漿管口放置在孔內(nèi)漿液表層以下，此方式有助于加快孔內(nèi)氣體的排出，提高漿液的密實度。

在鋼筋網(wǎng)的捆扎過程中，兩根縱橫相間，相對搭接捆扎，為滿足穩(wěn)定性要求，搭接距離至少需達(dá)到300mm。豎向方向、水平方向分別設(shè)置通長壓筋，施工期間在土釘頂部埋置“L”形錨筋，并以焊接的方式將其與通長壓筋和土釘鋼筋外頭的彎鉤穩(wěn)定焊接成一體。

5 結(jié)束語

綜上所述，文章根據(jù)深基坑的施工特點，提出采用基坑降水、基坑支護、錨樁支護等多種技術(shù)手段開展深基坑支護施工，在多途徑并行的模式下，可以有效減小水體對深基坑穩(wěn)定性的不良影響，充分說明深基坑開挖支護結(jié)合降水施工技術(shù)的可行性，同時該工程所采用的技術(shù)也可作為類似深基坑工程的參考。期望有關(guān)工作人員可以從中得到啟發(fā)，靈活應(yīng)用于類似工程中，以充分發(fā)揮深基坑支護施工技術(shù)的作用。