大型公共建筑深基坑邊坡支護施工技術研究

林渝皓，郭榮才，蔣勇波

(中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070)

深基坑工程屬于高層建筑地下室、地鐵車站、地下車庫建設的重要組成部分，對邊坡支護設計與施工方面的要求較高[1]。若深基坑邊坡存在失穩隱患，會對構筑物造成嚴重的破壞，造成巨大的直接經濟損失，甚至造成人員傷亡[2]。現階段，常用的深基坑邊坡支護施工技術多數以文獻[3]、文獻[4] 提出的技術為主，具有良好的施工效果。但是，在面對一些大型建筑深基坑工程時，常規的支護施工技術仍然存在一定的不足，主要體現在施工效率較低，深基坑支護結構與圍護結構的穩固性較差，基坑存在不同程度的沉降與變形問題。為了改善這些問題，本文以某大型公共建筑深基坑工程為例，針對其復雜的環境條件與龐大的工程規模開展了邊坡支護施工技術的研究。

1 大型公共建筑深基坑邊坡支護

1.1 埋設護筒

本文選用4～8mm 厚度的鋼板制作護筒，將其埋設在深基坑內，為后續的鋼筋籠安裝奠定基礎。護筒的埋設深度應當超過1.5m，埋設高度應當超出地面0.2m 及以上。控制護筒的中心豎直線與后續支護的雙排樁中心線重合，埋設傾斜度不能超過0.5%，平面允許誤差不能超過20mm，將其準確、穩定地埋設在深基坑內。埋設完畢后，使用黏土填實護筒外側。

1.2 鋼筋籠制作及安裝

完成護筒埋設后，綁扎鋼筋，制作并安裝鋼筋籠，為后續灌注樁支護施工奠定基礎。在進入施工場地前，按照鋼筋直徑及批號，分批檢驗質量，合格后方可下料使用。采用冷拉方法調直鋼筋，控制冷拉率不超過4%。根據實際邊坡支護施工設計要求及工況，加工鋼筋的形狀與尺寸。采用綁扎搭接的連接方法，在綁扎位置放置砂漿墊塊，保證受力鋼筋的保護層厚度。鋼筋綁扎位置允許偏差，如表1 所示。

表1 鋼筋綁扎位置允許偏差 (單位：mm)

按照上述綁扎步驟，依次進行，制作成鋼筋籠。采用雙吊點吊放鋼筋籠至深基坑埋設的護筒中，分節下放。全部下放入鉆孔后，找正固定，使鋼筋籠居中，進行主筋焊接[5]。在此基礎上，現場監理工程師對鋼筋籠安裝質量進行驗收，驗收無誤后，進入下一支護施工工序。

1.3 雙排樁支護施工

鋼筋籠制作及安裝結束后，開展雙排樁支護施工。由于大型公共建筑深基坑工程施工規模龐大，本文選用類似于懸臂結構的雙排樁支護結構。此種雙排樁具有整體剛度大、抗側向位移較好的優勢，在深基坑支護施工中，不用增設內支撐，施工流程較為便捷[5]。雙排樁結構示意圖如圖1 所示。

圖1 雙排樁結構示意圖

本文選用的雙排樁由2 根平行的單樁、連系梁、圈梁共同組成。按照圖2 所示的矩形布置結構，分別將前排樁、后排樁埋入深基坑基層的錨固段中，通過2 根平行單樁的擠壓作用，擠壓樁間土，使雙排樁結構保持整體穩定性，起到較好的邊坡支護作用。

圖2 雙排樁矩形布置結構示意圖

2 實例應用分析

2.1 工程概況

為了對本文設計的大型公共建筑深基坑邊坡支護施工技術的有效性及施工效果作出客觀分析，以某大型公共建筑深基坑工程為例，開展了如下實例應用分析。

某大型公共建筑深基坑施工涉及工程范圍為8A-1#和8A-3#地塊，施工場地較為寬闊。基坑開挖面積6.8 萬m2，坑底標高-5.48m，坑頂標高8.2～16.3m，開挖深度13.8～21.6m，支護設計總周長1 025.7m，安全等級一級。

為更好地開展支護施工提供支持，對深基坑工程施工場地的巖土層分布進行分析，如表2 所示。

表2 深基坑工程施工場地巖土層分布

在掌握深基坑工程施工場地巖土分布后，對工程所在地區的年平均降雨量均布情況做出分析[6]。

可知，該地區降雨主要集中在6～9 月，其余月份降雨量較少，氣候較干燥。年平均降雨量均布情況能夠為邊坡支護施工提供一定的參考價值，避免深基坑后續使用中出現降排水異常問題。在此基礎上，按照上述本文設計的邊坡支護施工技術流程檢驗施工效果是否可行[7]。

2.2 結果分析

深基坑邊坡支護施工完畢后，隨機在坡面上布設6 組監測點，分別標號為PMJC-01#、PMJC-02#、PMJC-03#、PMJC-04#、PMJC-05#、PMJC-06#。在監測點周邊位置布設全站儀與水準儀，連續采集深基坑支護結構的位移信息數據，掌握深基坑邊坡的變形情況。為了使試驗結果更加具有說服性，設置了2 個對照組，通過對比分析的方式，檢驗施工效果[8]。其中，對照組1 是文獻[3] 提出的支護施工技術、對照組2 是文獻[5] 提出的支護施工技術，實驗組為本文設計的支護施工技術。設定監測周期為90d，分別測定3 種技術應用后，各組監測點所在邊坡位置的水平位移平均值，對比結果見表3。

表3 深基坑邊坡水平位移監測值對比結果（單位:mm）

6 組監測點所在深基坑邊坡位置的水平位移監測值均小于對照組1 與對照組2，最大水平位移監測值不超過0.52mm，而對照組1、對照組2 基坑邊坡水平位移監測值最小為3.59mm、4.67mm[9]。由對比結果可知，本文提出的邊坡支護施工技術具有更高的可行性，能夠保障邊坡結構的穩固，不易出現失穩情況。

3 結語

深基坑邊坡支護施工的質量與效果對建筑地下室、地鐵車站、地下車庫建設具有重要意義。為了提高邊坡支護施工技術水平，本文以某大型公共建筑深基坑工程為例，開展了支護施工技術的全方位深入研究。通過施工對比結果可知，應用本文提出的支護施工技術后，深基坑邊坡水平位移監測值較小，邊坡穩固性較強，為類似工程提供參考。