建筑基礎工程項目中的深基坑支護施工技術

李德福

（廊坊市仁達巖土工程有限公司，河北廊坊 065000）

1 引言

在支護結構具有良好的安全保障的前提下進行基坑支護作業時，還要保證結構穩定以及附近土體不發生形變，以保障周圍環境（臨近建筑及地下設施）的安全。為此，必須注重基坑支護施工過程控制，確保施工質量達標[1]。本文以深基坑支護工程為實例，分析建筑工程深基坑支護施工技術。

2 工程概況

某建筑工程項目，建筑面積約為50.8 萬m2，地面以上為39.00 萬m2，地面以下為11.8 萬m2。該工程的基本構成為：1 棟10F 商用酒店、7 棟32F 住房、3 棟27F 寫字樓以及底層商鋪。商業綜合體所占的面積為18.50 萬m2：地面以上部分占10.70 萬m2，地面以下部分占7.80 萬m2。寫字樓8.65 萬m2（地上），商鋪3.9 萬m2（全部為地上面積）。住宅14.80 萬m2（純住宅面積，不包括底商，全部為地上面積）。

該項目的基坑是單獨的2 個對向基坑，分別為大商業區基坑和住宅樓區基坑，兩者被間隔開，間隔物為18 m 寬的土體。商區基坑所占面積為4.2 萬m2，周長為1 020 m，深度11.0～18.0 m。住宅區基坑所占面積為3.2 萬m2，周長為920 m，深度9.4～17.4 m。該項目基坑挖掘標準深度是挖到承臺底，+0.000 黃海高程為16.400 m。

3 降水方案

本項目采取輕型井點和深井井點相結合、基坑內外相結合的降水方案，該方案和土方挖掘的進程相匹配。土方挖掘的進度到達底部或者將要完成時，基坑里的水位要降到-13.5 m以下。同時，加快基礎底板作業的整體進程，分不同的區域澆筑分墊層，然后完成鋼筋綁扎和樁頭去除作業，盡可能地縮短基坑裸露在外的時間。此外，在基坑內安置真空深井泵，用以提前降水，確保沉降勻稱，將降水深度控制在挖掘面以下1～1.5 m 的范圍。如果建筑內存在微承壓水層，應采用實測的水頭將基坑外部輕型井點降水量控制為5 m 左右，達到標準的止水效果?；靥顣r可重復利用H 型鋼，在提升作業效率的前提下節約成本。

4 深基坑支護施工技術

4.1 旋挖灌注樁施工

該項目采取0.8～1.0 m 旋挖灌注樁徑，長度為20～25 m，相鄰樁之間的距離有1 200 mm 和1 300 mm 兩種，要求樁筋錨入冠梁φ100 mm，使用旋挖鉆作業方式，水下混凝土強度等級為C30，灌注樁作業必須在土方挖掘到標準高度時進行。旋挖灌注樁作業流程如圖1 所示。

圖1 旋挖灌注樁作業流程圖

4.1.1 施工準備事項

成孔裝備應該平正、穩定地到達指定位置，在實施作業過程中，不可存在傾斜、位移的現象[2]。施工前，應采取必要的手段控制機械鉆孔的深度，比如，提前畫好尺寸記號。

4.1.2 成孔作業方式

1）樁孔定位。在進行樁孔定位作業時，首先要采取合適的方式，對樁孔實施定位，必須依照規定埋置護樁。在開展作業的過程中，必須定時完成樁點的復測工作，并及時修復被損壞的樁點，否則當樁點遭到損壞后，樁孔定位會發生比較大的位差。

2）埋設護筒。（1）護筒的選擇設計應結合現場實際情況計算其具體的型號、尺寸。根據工程經驗一般選取6 mm 厚鋼板筒。護筒上部宜開設1～2 個溢漿孔。（2）護筒放置的偏差大小直接影響下一步支護樁的垂直度偏差。因此，護筒在下放過程中，其中心應與樁中心保持重合，其偏差值要求在20 mm 內。為保證澆筑混凝土時支護樁的垂直度，并且防止部分泥漿流失，在護筒放置后要保證其頂部高出地面0.3 m 左右。

3）泥漿循環系統。該系統是由循環槽、泥漿池、泥漿泵、沉淀池、除渣設施等構成，同時設置廢水廢漿的清除設備等。泥漿循環系統必須按照工程實際需求科學選擇。

4）鉆機的安裝。安放鉆機時，必須確保鉆機底部平穩，同時不能因為鉆機作業而發生位移和傾倒情況。工程動工前，必須完成鉆機的各項檢測工作，防止鉆機作業時發生故障。

5）鉆孔。（1）由于需要通過巖層，因此選擇GPS-10 鉆機鉆孔，搭配合金鉆頭全面鉆進，采用正向循環回轉鉆的方式鉆進。（2）完成鉆孔架的架設和調試，安裝好起吊設施，把鉆頭升至一定高度，緩慢將鉆頭安置在護筒中。完成前期預備工作后，在確保一定量的泥漿灌入后，方可開鉆，實施鉆孔時應保持連續性，不可隨意暫停。接長鉆桿時，應遵循先卸后裝的原則。（3）當鉆頭到達淤泥層時，鉆頭的作業速度按照實際情況調整。為了不發生塌孔等情況，要恰當提升泥漿濃度。

6）泥漿排放。（1）在相鄰樁之間挖出一個長8 m、寬5 m、深1.50 m 的空間，將其分為2 個部分，一部分是沉淀池，另一部分為泥漿池，從鉆孔排出的泥漿和沉渣完成沉淀后需要立即清除，清除時，要選擇密封性強的罐車運送到規定的地點。（2）為了不浪費水資源，可回收各類水用于鉆孔作業。（3）完成鉆孔作業后，用泥漿余料回填。

7）清孔。須進行2 次清孔作業。首次清孔在鉆孔完成之后立即進行，第2 次清孔在完成鋼筋籠和導管的安置后進行。按照鉆進配備條件，可選擇的清孔方法很多，但均需利用砂石分離器分離、回收泥漿，砂石在達到規定要求后清除。進行清孔排渣作業時，孔內水頭應處于合適的狀態。按照規定時間和要求完成清孔作業。清孔后的泥漿密度在1.15 g/cm3以下，孔底沉淤厚度低于50 mm。

4.1.3 灌注樁混凝土澆筑

水下部分的混凝土澆筑要求非常嚴格，所以這部分的澆筑是灌注樁混凝土澆筑的重點。必須把控好各類指標，才能保證水下混凝土澆筑質量達標。在施工時，通常會使用規定量的高效減水劑，根據已有經驗，大約3 d 后混凝土的狀態能達到規定強度的70%～80%，7 d 左右能達到規定強度值。

1）安裝導管及漏斗。導管和漏斗應保證順暢，無阻礙，保證導管與孔底保持一定的距離，一般為500 mm 左右，同時，在漏斗底部的導管中安裝隔水栓，并用鐵絲懸掛牢固。

2）導管理深。根據以往工程經驗，導管埋入深度與混凝土澆筑速度有關。導管在混凝土中的深度不宜太淺。若植入混凝土太淺，則混凝土流速太慢，導致表面不平，影響混凝土的澆筑質量。同時對混凝土的強度也會造成不利影響。

3）拆管控制。混凝土澆筑過程中，定期測量混凝土的澆筑高度，根據相關規范要求決定導管的設置高度或最終拆去導管。

4.2 高壓旋噴樁

該項目基坑止水帷幕使用的是雙重管高壓旋噴樁，直徑為800 mm，長度為10～16 m，相鄰樁之間的間隔距離1 500 mm和1 300 mm 兩種，護壁混凝土采用P·C32.5 普通硅酸鹽水泥。水泥使用的標準為≥350 kg/m3。高壓旋噴樁通常選擇雙重管作業方式，高壓泥漿泵注漿壓力標準為20 MPa，水泥漿液的水灰比1∶1～1∶1.5，鉆桿提升速度為0.1～0.2 m/min，空壓機壓力為0.7 MPa，旋轉速度約15 r/min。

1）高壓旋噴樁施工過程：要求鉆機安放保持水平，鉆桿垂直，鉆桿傾斜度不得大于0.5%。

空壓機、泥漿泵、鉆機、水泥倉等機械設備定位；預導孔放樣；鉆機成孔；旋噴樁就位；鉆桿放至設計標高；壓縮空氣、漿液輸入鉆桿，提升鉆桿，進行由下而上的旋噴；鉆機沖洗，移位。

2）使用旋噴管作業之前，必須確保各類工程作業正常推進。特別是檢查高壓水和空氣的噴射是否正常，需要密封的部位在密封好的情況下，再做高壓水射水試驗，達到要求后實施漿液噴射作業。如出現塌孔現象，導致噴射作業不能正常進行時，要利用低壓（0.1～2 MPa）水沖孔，同時確保高壓水噴嘴不被泥土堵塞。

3）實施旋噴作業時，冒漿量的范圍必須掌控在10%～25%。特定部位需進行強化的，采取重復噴射的方式。

4）在單根旋噴樁的作業達到規定要求后，必須嚴格實施注漿管的清理，如果清理作業出現問題，會造成管道不通暢。相鄰樁作業的時間間隔≥48 h，距離≥8～150 cm。

4.3 預應力錨桿

錨桿注漿養護強度達到M15 時進行錨桿張拉，驗收合格后，對錨桿進行統一張拉鎖定，錨桿錨頭處設置臺座，承壓面平整并且要求與錨桿軸線方向相互垂直，能更好地完成鉆孔作業。選擇直徑180 mm 麻花鉆完成鉆孔作業，若遇到特殊土層鉆孔困難時，需使用套管護壁。

4.4 土釘墻支護

該項目土釘墻支護采用的是C20 混凝土，使用雙向筋，A6.5@200 mm×200 mm 綁扎而成，鋪設時每邊搭接長度應≥300 mm，在土釘位置設豎向B16 加強鋼筋（長500 mm）、橫向B16 鋼筋（通長設置）。

1）注漿使用的水泥類型為P·C32.5 復合硅酸鹽水泥，注漿時，水泥漿的配比為水灰比0.5∶1，注漿所用水泥量為50 kg/m或二次注漿壓力＞3.0 MPa。注漿錨強度≥15 MPa。

2）土釘選擇的是鉆機成孔，鉆孔長度應比規定長度長500 mm，土釘最佳直徑為110 mm。

3）土釘注漿工藝使用二次注漿工藝。首次為常壓注漿，二次選擇高壓注漿，注漿高度需達到土釘下長度的1/2，注漿壓力≥3.5 MPa，二次注漿通常在首次注漿12～24 h 后完成，二次注漿的總水泥用量為50 kg/m[3]。

5 結語

深基坑支護是基礎工程項目中非常重要的內容，其質量好壞對于保證整個工程的質量十分重要。由于支護過程關聯的項目及內容較多，要確保工程質量，需要解決各種影響因素。所以，施工人員必須了解與掌握深基坑支護的技術要點，同時做到理論與實踐相結合，在保證質量的前提下，安全、合理地進行施工。