淺析深基坑聯合支護體系在建筑施工管理中的實際應用
——以惠南鎮東南社區06- 01 地塊動遷房項目為例

朱青

（上海心圓房地產開發有限公司,上海 201202）

1 東南社區06-01 地塊動遷房工程概況

1.1 項目簡介

工程位置在浦東新區的惠南鎮,建筑總面積為145525.84m2,地上建筑面積為116885.92m2,地下建筑面積28639.92m2,擬建3 幢層高為18 層的住宅、1 幢層高3層的綜合樓,1 幢3 層公益性建筑、地下車庫以及其他門衛、街坊站、垃圾房等附屬建筑。結構類型以剪力墻和框架結構為主。坑底最深相對標高-7.45m,基礎采用鋼筋混凝土片筏基礎及承臺基礎。

1.2 基坑概況

本工程基坑面積約25400m2,圍護總長度約為1751m。本工程±0.000 為+5.000。開挖深度為5.75～7.45m,基坑根據側壁安全等級劃分為二級（表1,圖1）。

圖1 基坑圍護布置圖

表1 場地內基坑開挖深度

1.3 土質條件（見表2）

表2 場地內土層及物理力學性能指標

1.4 水文條件

本地塊的地下水有兩層,上層為埋深約為50cm 的潛水水層,下層是位于距地表3～12m 之間的承壓水水層。通過測算,本工程的抗承壓水穩定性在基坑實施開挖過程中的滿足設計要求,基坑降水水源主要由淺層水構成。

1.5 場地環境及周邊位置條件

地塊以西為觀海路,作為主干路其道路邊線距離我地下室結構邊線10.35m,馬路對面為思博職業技術學院,課間人流車流密集,北側為公園林地,東側和南側為無名路,目前處于道路施工前期準備階段,前期溝通協調量大。周邊居民維權意識強,任何環保及居民投訴都將導致項目暫停施工,整改滿足要求后方能繼續。項目目前只有在南側具備開設出入口條件,但是需繞路西側觀海路,觀海路在白天道路交通十分擁堵,土方車輛白天不允許行駛,出土需要安排在晚上規定時間段進行。場地內部可利用空間有限,導致物資儲備倉庫、材料加工區、工人生活區和管理人員辦公區只能在地塊外單獨進行土地承租使用。

2 基坑支護體系方案

2.1 基坑支護設計

經過現場實地踏勘研究,基坑支護設計及穩定性按最深處的7.45m 計算,因場地周邊環境較為復雜,基坑支護方案主要以毗鄰觀海路為設計和保護重點,主要以雙排懸臂樁進行支護；其他支護段采用樁錨進行支護。在基坑的周圍除西側雙排止水帷幕外,其他東、南、北位置采用單排的止水帷幕進行止水。由于地塊開挖階段處于臺風季,土壤的含水量高,為了避免基坑周邊地面發生坍塌,在基坑內部設冠梁及腰梁來增加圍護樁體應對土地的側壓力和剪切力。

2.2 基坑降、排水設計

2.2.1 基坑降水方案設計

基坑降水采用輕型井點降水,首先用水沖法進行成孔,然后安裝井點管,填濾料后封口,最后采用膠管與給水總管聯通。（圖2）

圖2 輕型井點降水示意圖

2.2.2 基坑排水方案設計

在基坑開挖擋土墻施工的同時,沿基坑底部四周人工挖出300×300m 尺寸,距離基坑坡腳500～1000mm 的條形排水盲溝,以15m 作為一個間隔,分別挖出集水井,在護坡的頂部設置300×300mm 尺寸的排水明溝,再間隔30 米設置一個集水井,通過放置在坑內集水井的潛水泵抽水到坑外的集水井內,再按照臨排要求進行外排。

2.3 本工程基坑支護施工順序

在確保工程樁施工安全,不影響基坑支護體系穩定的情況下,基坑的東側錨桿樁正常施打,土方以每層1.5m 進行分層開挖、出土；基坑西側重點段鉆孔灌注樁施工、機械開挖、確保基坑安全的前提下挖土至距坑底標高30cm 左右人工挖土至設計標高,然后排水溝和集水井施工；南、北側的正常止水帷幕施工,放坡的部位砼噴面、截水溝及背面冠梁需確保可以連續施工作業。

3 基坑支護體系施工

3.1 鉆孔灌注樁施工工藝流程

首先采用機械進行現狀場地的整平,設置泥漿池,吊裝并搭設樁機的作業平臺,用如全站儀等專業儀器對樁機定位放樣,埋設現場加工好的鋼護筒,用樁定位器確保樁中心與護筒中心一致,復核沒問題后,鉆機機頭調試測定無誤,泥漿池制備完成經檢測合格的泥漿,鉆孔合格并清孔,現場加工鋼筋籠,使用垂直對中法吊機輔助下籠,焊接骨架并調放導管,二次清孔后澆筑水下砼,完成后吊走護筒,再進行下一循環作業。

3.2 控制要點

3.2.1 鋼筋籠制作

鋼筋進行驗收合格后按照設計圖下料機械制作鋼筋籠,使用彎曲機彎曲鋼筋,需留意同一截面搭接的受拉鋼筋不能超過總數的50%。

3.2.2 成孔

鉆機鉆孔時確保機身牢靠,不位移和傾斜。測斜以經緯儀進行監測。開鉆前應該滿負荷運轉進行調試運轉,可用線墜來確定鉆桿是否垂直。開鉆的過程中需做到準、慢、穩,鉆進速度應以孔深、所在土層和泥漿量等參數來確定。

3.2.3 混凝土灌注施工

采用“直升導管法”連續作業灌注水下砼樁身,導管埋入砼面以下1m 左右,并保證砼塌落度和水灰比符合規范要求。

3.2.4 拔套筒

為了防止砼凝結導致鋼護筒無法拔除,在水下砼澆筑完成后,宜立刻將剛護筒拔出。

3.3 注意事項

3.3.1 預防塌孔

為了防止塌孔,提前做好拆管的各項準備工作,盡可能地縮短拆管時間。

3.3.2 預防鋼筋籠上浮

當灌注砼面將要達到鋼筋籠底面時注意控制速度,同時,使用電焊機將籠架焊接牢靠,避免在拔管的過程中造成其位移過大甚至鉤釣出位。

4 土釘墻施工

首先行沿基坑內側四周逐層、分段均勻開挖土方,同步采取支護施工。然后對開挖后的工作面采用全站儀進行定位和放線,按照設計圖紙的要求制作鋼花管錨桿,使用專用的施工機械施打插入土體后,連接注漿管注漿,完成后上述流程后,使用鋼筋網掛網固定噴射砼并進行灑水養護,往復循環直至施工至坑底標高。

施工中需注意以下事項：

4.1 場地清理

原場地內有部分未完全清除干凈的民房地基基礎,需要先使用挖機機械鏟除外,再用挖機按照1：0.8 比例對邊坡進行刷坡,刷坡的過程中如條件允許可分級放坡,但需保證坡面滿足設計圖紙要求。

4.2 土釘相關參數

制作土釘以Φ48×3.6 的鋼管為主,入土端切削成尖頭,在管身距端部1/2～1/3 范圍以螺旋狀由尖頭端至尾端打設注漿孔,打出的注漿孔孔徑在5～8mm 之間,孔外設保護倒刺,倒刺以角鋼為主,材料尺寸為40×25×3mm,用電焊焊接,需滿足土釘拉力要求。

4.3 土釘放孔定位、掛網

土釘施工過程中應由測量人員現場做好標記并編號,自檢合格并經驗收通過后方可放入土釘,打設的土釘呈梅花形布設,橫縱距離約為1.5m。打進土體的土釘外露端頭應不小于100mm,便于鋼筋網片與其連接固定。

4.4 噴射砼

噴錨區域宜控制每層的高度在1.5m 以內,每段的長度宜控制在20m 以內,由下而上二次噴射砼,即先噴射一層砼后再鋪設綁扎Φ8@200×200 單層鋼筋網,固定好鋼筋網再噴射8～10cm 厚的C20 砼,等待噴錨完成的混凝土強度達到設計強度的80%以上進入下一循環。

5 冠梁施工方案

5.1 冠梁施工工藝流程

圖3 冠梁施工工藝流程

5.2 冠梁施工質量控制

使用水準儀測量并記錄樁的樁頂高程,人工或機械截除計算所需的樁頭,破除超灌砼樁頭時,鋼筋剝離出來以人工進行修整,做好聲測管和測斜管的保護,使用專業儀器檢測并復核樁身完整性。套絲機加工的螺紋鋼筋絲口牙數不少于套筒牙數的二分之一,用工具將直螺紋套筒與鋼筋連接處擰緊,按圖綁扎鋼筋。模板使用鋼質組合模板,模板間用螺栓連接,安裝過程中保證模板平整牢固接縫嚴密不漏漿,待均勻涂刷好脫模劑再進行砼澆搗作業。

5.3 冠梁施工注意事項

5.3.1 防止砼離析

因澆筑的砼自由傾落高度已經達到3m,所以在澆筑的時候需使用溜槽防止出現離析。

5.3.2 振搗棒振搗作業

為了確保砼澆搗密實排出砼中的氣泡,需使用插入式振搗棒振搗砼,作業前對工程進行技術交底,嚴格執行“三不靠”,即時振搗時不靠碰鋼筋、模板、預埋件,快插慢拔,每次振搗棒插入砼體時間30 秒左右。

6 基坑土方開挖

6.1 基坑土方開挖施工

根據現場實際情況,本基坑土方開挖采用多級平臺分層挖土,每級的平臺寬度不小于1.5m。開挖前,確認基坑周邊環境安全,基坑內的水位符合規范要求,滿足開挖條件。為了確保基坑側壁的支撐體系受力均勻,配置多臺挖機分別布置于基坑東西兩個作業面同步進行。

6.2 注意事項

坑頂周邊需杜絕堆載材料、設備及作為土方轉運地,在挖至距離設計標高20～30cm 時采用人工整平,防止對坑底土造成擾動。

7 結論

通過上述基坑聯合支護體系的合理運用,在最大限度地確保土體自穩能力的前提下,較為經濟地對深基坑快速地進行開挖作業,在基坑土體處于較為理想的狀態下完成了施工任務,對相鄰的道路和地面構筑物未造成不利影響。實踐表明,在周邊較為復雜的環境下,使用該種基坑聯合支護體系具有可操作性強、造價不高和應用范圍廣等優勢,在江浙滬地區具有很好的應用前景,值得在類似工程中推廣和借鑒。