結(jié)合實(shí)例探討深基坑工施工技術(shù)

陸新東

（通州建總集團(tuán)有限公司，江蘇，南通，226000）

結(jié)合實(shí)例探討深基坑工施工技術(shù)

陸新東

（通州建總集團(tuán)有限公司，江蘇，南通，226000）

深基坑不僅是一個(gè)系統(tǒng)工程而且是一個(gè)古老且具有時(shí)代特點(diǎn)的工程課題。文章通過(guò)對(duì)某具體深基坑工程的施工，對(duì)其中所用的綜合支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了要點(diǎn)分析，取得了良好的加固效果。

深基坑；深層攪拌樁；鉆孔灌注樁；土釘墻；支護(hù)技術(shù)；

一、工程概況

南通市某高層住宅，高18層，長(zhǎng)56m，寬15m，建筑面積約1600m2，設(shè)地下車庫(kù)?；娱_(kāi)挖深度為7.2 m，基坑?xùn)|西長(zhǎng)84 m，南北寬約44 m，西端變窄，約20m?；幽蟼?cè)有6層新建住宅樓，距基坑邊緣約8 m；東側(cè)南角為9層辦公樓（樁基礎(chǔ)）；西段南側(cè)有二層建筑（居民房）；北側(cè)為城市主干道路，距基坑邊緣約9m，北側(cè)西段沿基坑方向有燃?xì)馀瘹夤艿?。工程地質(zhì)勘察揭示自上而下的土層分布情況如下：雜填土，厚度約1.0m；粉土，厚度約3.0 m；粉質(zhì)粘土，厚度約4.0m；粘土，厚度約6.0m；粉細(xì)砂土，厚度約為4.5 m；其中地下水平均埋深約為2 m，基坑開(kāi)挖和基礎(chǔ)施工時(shí)必須對(duì)地下水進(jìn)行處理。

由工程地質(zhì)條件和基坑周圍的環(huán)境可知，該基坑地下水位高，開(kāi)挖深度較大，基坑周圍環(huán)境復(fù)雜且不具備放坡開(kāi)挖的條件。為了保證基坑和周圍建筑物及市政設(shè)施的安全并考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素，采用了如下處理措施。

1、地下水位高，必須進(jìn)行處理，如采用降水措施可能引起地面沉降，周圍建筑物及市政設(shè)施發(fā)生偏移甚至開(kāi)裂。為保證安全，沿基坑周邊設(shè)置深層攪拌樁作為止水帷幕。

2、基坑的南北兩側(cè)有建筑物和市政設(shè)施，對(duì)支護(hù)的要求較高；而東西兩側(cè)要求相對(duì)較低，并且可以適當(dāng)放坡。因此對(duì)整個(gè)基坑有針對(duì)性的采取分段支護(hù)，為控制南北兩側(cè)坑壁的變形，采用鉆孔灌注樁和錨桿作為支擋結(jié)構(gòu)；東西兩側(cè)采用土釘防護(hù)坡面及坡體的安全（圖1）。

圖1 基坑支護(hù)平面圖

二、深層攪拌樁

本工程采用雙排深層水泥攪拌樁作為防水帷幕，直徑600 mm。為了加強(qiáng)止水效果，樁與樁之間嵌套長(zhǎng)度為150mm、樁長(zhǎng)為9.0m，攪拌樁水泥土強(qiáng)度等級(jí)為1.0～1.2MPa，水泥摻入量為15%，水泥漿水灰比為0.45。

根據(jù)本工程深層水泥攪拌樁的形式、長(zhǎng)度（最大成樁長(zhǎng)度9.0m），并且考慮到施工場(chǎng)地小以及工期較緊等限制因素，采用兩臺(tái)SPJ－18B型攪拌樁機(jī)同時(shí)施工，SPJ－18B型攪拌樁機(jī)地基加固最大深度18m，噴漿最大成樁直徑1000mm，功率45 kW，樁機(jī)總重11.5t，可以滿足設(shè)計(jì)攪拌樁施工要求，且由于樁機(jī)較輕，操作移動(dòng)靈活，其施工要點(diǎn)如下。

1、確定樁位。我們要按照設(shè)計(jì)圖紙放線，首先我們要用全站儀準(zhǔn)確定位出各部位攪拌樁施工邊線的位置；然后通過(guò)鋼卷尺準(zhǔn)確的測(cè)量出每根樁的樁位，樁位插板條標(biāo)示，測(cè)放樁位偏差不大于10mm。

2、鉆機(jī)定位。為了確保施工中不發(fā)生傾斜、移動(dòng)，成樁設(shè)備安裝就位應(yīng)該平整和穩(wěn)固，且在樁架上要設(shè)置用于施工中觀測(cè)深度和斜度的裝置。當(dāng)?shù)孛娓叩筒黄綍r(shí)，應(yīng)調(diào)整塔架絲桿或平臺(tái)基座使攪拌軸保持垂直，誤差不宜超過(guò)20mm，攪拌軸垂直偏差不超過(guò)1.0%。

3、采用四攪三噴施工工藝。噴漿攪拌下沉；噴漿攪拌提升；重復(fù)下沉（余漿噴在上部較差樁段）；重復(fù)提升。

4、水泥漿制備。原材料必須經(jīng)檢測(cè)合格后方可使用；嚴(yán)格控制水泥摻入量為15%，水灰比為0.45～0.55（水泥∶水∶外加劑＝1∶0.45∶0.02）；水泥漿必須充分拌和均勻，每次投料后攪拌時(shí)間不得少于3 min；可根據(jù)情況加入適量的外加劑改善和易性；制備好的水泥漿經(jīng)過(guò)濾后倒入貯漿池；根據(jù)設(shè)計(jì)要求和成樁試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整壓力，連續(xù)均勻噴漿；每次鉆至樁底和樁頂時(shí)，應(yīng)在原地噴漿攪拌30 s；攪拌時(shí)鉆桿的鉆進(jìn)、提升速度控制在0.5～1.0 m／min，鉆桿轉(zhuǎn)速為60 r／min。

三、鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁抗側(cè)剛度大，抗彎能力強(qiáng)，變形相對(duì)較小，有利于保護(hù)周圍建筑物和市政設(shè)施的安全，因此本工程采用鉆孔灌注樁作為支擋結(jié)構(gòu)。灌注樁具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：樁徑為600mm，樁長(zhǎng)采用12m，樁中心距為1200mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，鉆孔灌注樁內(nèi)配820＋6Φ18 ，在受力方向上對(duì)稱兩側(cè)各配置4Φ20，其余為6Φ18分布在240°范圍內(nèi)，箍筋采用螺旋箍筋Φ8＠100／200。

為控制基坑南北兩側(cè)坑壁的變形，在每根灌注樁樁身上加設(shè)3道錨桿，與灌注樁配合使用以控制樁身的側(cè)移；為了加強(qiáng)坑壁的整體性，在樁身錨桿位置處通長(zhǎng)設(shè)置16a槽鋼一道。錨桿的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：鋼筋為222，水平間距1.2m，長(zhǎng)度7.0m，傾角10°，全長(zhǎng)注漿，注漿孔直徑130mm

為了提高支護(hù)體系的整體穩(wěn)定性，在鉆孔灌注樁樁頂設(shè)一冠梁，具體參數(shù)如下：尺寸400 mm×600 mm，C25混凝土，8Φ22鋼筋，箍筋Φ8＠200。同時(shí)，為了防護(hù)開(kāi)挖后的坡面， 對(duì)坡體表面掛網(wǎng)噴漿， 參數(shù)如下：6＠250×250鋼筋網(wǎng)，噴6080 mm厚C20混凝土，其支護(hù)剖面詳圖見(jiàn)圖2。

圖2 1-1支護(hù)剖面詳圖

本工程中鉆孔灌注樁采用如下施工工藝：場(chǎng)地平整→樁位放線→開(kāi)挖漿池→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→孔位校正→造孔（泥漿循環(huán)，清除廢漿、泥渣，清孔換漿）→終孔驗(yàn)收→下鋼筋籠→澆筑混凝土→成樁養(yǎng)護(hù)→樁基檢測(cè)。為保證鉆孔灌注樁質(zhì)量，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)。

1、成孔的質(zhì)量控制。由于成孔是混凝土灌注樁施工中的非常重要的部分， 如果其質(zhì)量控制得不好，將有可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜以及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

2、泥漿的質(zhì)量控制。泥漿的質(zhì)量對(duì)灌注樁的質(zhì)量有著直接影響，這是因?yàn)槟酀{在其中起著護(hù)壁、散熱、攜渣的作用，因此控制泥漿質(zhì)量極其重要。

3、沉渣厚度的控制。由于沉渣也影響著鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，且施工規(guī)范對(duì)孔底沉渣的厚度也做了嚴(yán)格的明文的規(guī)定，因此我們必須按照施工程序，加強(qiáng)管理，采取切實(shí)措施，避免沉渣超標(biāo)。

4、混凝土的澆筑。澆筑混凝土?xí)r，導(dǎo)管埋入混凝土的深度，一般宜控制在2～4 m；在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，我們要注意不能中途停工；為了確保樁頂質(zhì)的量，我們應(yīng)該在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度以上加灌一定高度，以便澆筑結(jié)束后，將此段混凝土清除，確保樁基混凝土的質(zhì)量。

本工程中土層錨桿采用如下施工工藝：鉆孔→安放鋼筋→灌漿→養(yǎng)護(hù)→安放槽鋼→張拉鋼筋→錨頭固定。為保證錨桿施工的質(zhì)量，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：

（1）鉆孔時(shí)采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)作業(yè)，鉆孔前應(yīng)校正孔位的垂直、水平位置和角度偏差，并保證在垂直于坑壁的平面內(nèi)鉆進(jìn)；鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)注意鉆進(jìn)速度、壓力及鉆桿的平直；鉆進(jìn)速度一般以0.3～0.4 m／min為宜：

（2）安放鋼筋時(shí)錨桿鋼筋必須干凈，無(wú)油污、無(wú)鐵銹和其他影響鋼筋握裹力的雜物；需將兩根鋼筋焊接成整體；為了使拉桿鋼筋安置在鉆孔的中心以便插入，應(yīng)在拉桿表面設(shè)置定位器，每隔1.5m～2.0m設(shè)置一個(gè)；

（3）灌漿采用二次灌漿的方法，在灌漿的錨固體內(nèi)留1根灌漿管，在初凝24 h后再次灌漿，使原生的錨固體在壓力灌漿下產(chǎn)生裂縫并由漿液充填，以提高錨桿根部與土之間的粘結(jié)力；

（4）澆筑完成后，須養(yǎng)護(hù)7～8d，當(dāng)砂漿的強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%～80%時(shí)，才可以進(jìn)行張拉；張拉宜采用“跳張法”，即隔二拉一法。

四、土釘墻

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)其實(shí)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的用于土體開(kāi)挖和穩(wěn)定邊坡的一種擋土結(jié)構(gòu)。它是由被加固土、放置于原位土體的鋼筋及附著于坡面的混凝土面板組成的。具有工期短、造價(jià)低、施工簡(jiǎn)便快捷的優(yōu)點(diǎn)。本工程中基坑?xùn)|西兩側(cè)可以適當(dāng)放坡，具備采用土釘支護(hù)的條件。土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)如下：坡面設(shè)3道土釘，1∶0.2放坡，鋼筋為22，水平間距1.5m，長(zhǎng)度6.0m，傾角10°。全長(zhǎng)注漿，注漿孔直徑130mm。坡體表面掛網(wǎng)噴漿，Φ6@250×250鋼筋網(wǎng)，噴60～80mm厚度C20混凝土（圖3）。

本工程中土釘墻采用如下施工工藝： 開(kāi)挖工作面→噴射第一層混凝土→鉆孔→安裝鋼筋→注漿→綁扎鋼筋網(wǎng)→噴射第二層混凝土→養(yǎng)護(hù)。為了保證土釘墻施工的質(zhì)量， 應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：

1、開(kāi)挖工作面時(shí)應(yīng)盡量減小對(duì)坑壁土體的擾動(dòng)，嚴(yán)禁超挖；

2、鉆孔時(shí)應(yīng)仔細(xì)復(fù)核鉆孔位置，保證孔的角度及垂直度，鉆孔完成后及時(shí)清理孔底沉渣；

3、安裝鋼筋時(shí)錨桿鋼筋必須干凈，無(wú)油污、無(wú)鐵銹和其他影響鋼筋握裹力的雜物；為了使鋼筋安置在鉆孔的中心以便插入，應(yīng)在鋼筋表面設(shè)置定位器，每隔1.5～2.0m設(shè)置一個(gè)；

4、注漿時(shí)采用水灰比0.4～0.5的純水泥漿，注漿壓力不低于1.0MPa，以保證土釘與周圍土體的粘結(jié)力。

圖3 2-2支護(hù)剖面詳圖

五、結(jié)語(yǔ)

本工程施工中遵循“動(dòng)態(tài)法設(shè)計(jì)，信息化施工”的原則，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)狀況、施工條件的變化，及時(shí)變更、調(diào)整施工方案，特別是影響周邊建筑設(shè)施的部位。在整個(gè)基坑的開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中，對(duì)事先設(shè)置的5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了不間斷觀測(cè)，其中測(cè)點(diǎn)4的側(cè)移量最大，數(shù)值為8.5mm，滿足基坑安全穩(wěn)定的需要，同時(shí)也保證了周邊建筑物及市政設(shè)施的安全。本工程針對(duì)基坑周邊環(huán)境的不同，綜合運(yùn)用了深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、錨桿和土釘墻多種支護(hù)措施，取得了良好的加固效果，同時(shí)也具有一定的經(jīng)濟(jì)性。

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[2] 龔文宏，徐龍祥.采用“四攪三噴”和鉆進(jìn)中加砂深層攪拌樁處理復(fù)雜地基［J］.建筑技術(shù)，2002，33（3）：209－210.

[3] 鄧華旭.灌注樁與土層錨桿的施工要點(diǎn)［J］.建材技術(shù)與應(yīng)用，2009（6）：33－34.

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[5] JGJ 120－1999，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范［S］.

TU475

1674-3954（2011）03-0126-02