某辦公樓基坑支護和開挖施工技術(shù)要點分析

王 磊

河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司（450014）

某辦公樓基坑支護和開挖施工技術(shù)要點分析

王 磊

河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司（450014）

介紹了辦公樓工程基坑支護和開挖施工工藝流程、操作要點、質(zhì)量控制、安全和環(huán)保措施，可以為同類工程提供借鑒。

辦公樓；基坑支護和開挖；施工工藝流程；操作要點；質(zhì)量控制；安全措施

0 概述

某辦公樓工程地下2層，地上25層，建筑高度99.585 m，框剪結(jié)構(gòu)，主樓為樁筏基礎(chǔ)，裙房為獨立基礎(chǔ),基坑底近似缺角矩形,長×寬=82.90 m×62.00 m。室外自然地面標(biāo)高為-1.000 m,坑底標(biāo)高為-9.972 m,局部最低標(biāo)高為-11.572 m,基礎(chǔ)埋深為8.9～10.5 m。

1 工程環(huán)境條件

工程北側(cè)為6層高的已有住宅樓，距基坑邊6 m，西鄰城東路，且有4層辦公樓。辦公樓距基坑頂邊8 m，道路距基坑頂邊25 m，南側(cè)為城市主干道，距基坑頂邊13 m,南側(cè)土釘墻施工對沿道路管線沒有影響。東側(cè)為已有居住小區(qū)，基坑頂邊距小區(qū)圍墻13 m。工程場地屬于黃河沖積一級階地地貌單元。地下水位埋深為19 m，基坑開挖深度為10 m，本基坑支護開挖施工過程中不需進行降水。

2 基坑支護設(shè)計方案

根據(jù)本工程基坑支護設(shè)計文件，基坑支護采用支護樁、復(fù)合土釘墻形式。

2.1 支護灌注樁、冠梁

支護灌注樁樁頂標(biāo)高為-3.0 m，灌注樁底標(biāo)高-16.2 m，灌注樁間距為1.5 m，樁直徑600 mm，冠梁尺寸為700 mm×600 mm，混凝土強度為C30。

鉆孔灌注樁垂直度≤1/200，樁位偏差≤50 mm，并不能向坑內(nèi)偏差和傾斜。冠梁采用開槽支模澆筑，達(dá)到設(shè)計強度80%后方可挖土，護坡樁混凝土充盈系數(shù)為1.0～1.2，混凝土粗骨料直徑≤25 mm。灌注樁鋼筋保護層厚度≥50 mm。

2.2 土釘墻

土釘墻鋼筋中釘桿采用二級螺紋鋼，加強筋和網(wǎng)筋采用一級鋼筋，面層噴射混凝土強度等級為C20，注漿采用PC32.5水泥，水灰比為0.5,注漿水泥用量為40 kg/m，采用二次注漿技術(shù)，二次注漿壓力不小于0.5 MPa，網(wǎng)筋搭接長度不小于300 mm。

土釘墻鋼筋網(wǎng)片采用Φ6.5@250×250,鋼筋搭接長度≥300 mm，加強筋采用Φ14鋼筋，在鋼筋網(wǎng)上與土釘焊接且井形布置，搭接長度不小于10 d鋼筋直徑，單面焊接，土釘端頭焊接錨頭，材料同土釘，長度100 mm，雙面焊接。土釘墻噴射混凝土強度C20，土釘墻噴層厚度80 mm。A斷面支護樁側(cè)采用60 mm厚C20混凝土，Φ6.5@250×250鋼筋網(wǎng)片進行支護。

3 施工工藝流程和操作要點

3.1 護坡樁施工要點

1）長螺旋鉆孔壓灌樁工藝流程

定樁位、復(fù)核→鉆機就位→鉆至設(shè)計深度→終孔驗收→灌注混凝土→清土提升鉆桿→混凝土灌注至現(xiàn)地平→起吊鋼筋籠、振動錘→啟動振動錘、下插鋼筋籠→鋼筋籠插至設(shè)計標(biāo)高→轉(zhuǎn)移鉆機循環(huán)下個樁位→施工完成。

2）樁機就位

將基本就位的樁機用線錘吊線對中，調(diào)整樁機位置直到鉆孔中心與樁位中心重合為止；調(diào)整時必須保持樁機平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜、位移。為準(zhǔn)確控制鉆孔深度，在機架上或機管上作出控制的標(biāo)尺，以便在施工中進行觀測、記錄。

3）鉆孔

鉆頭剛接觸地面時，先關(guān)閉鉆頭封口,下鉆速度要慢，正常鉆進速度可控制在2～3 m/min。鉆進過程中，如遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏移，應(yīng)停鉆查明原因，采取糾正措施后方可繼續(xù)鉆進。鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進行，工作人員要認(rèn)真填寫鉆孔施工記錄，交接班時應(yīng)交待鉆進情況及下一班注意事項。

4）終孔

鉆孔到達(dá)設(shè)計標(biāo)高時，經(jīng)設(shè)計、建設(shè)、監(jiān)理、施工等單位的代表按有關(guān)驗收條件和設(shè)計要求進行驗收，被確認(rèn)終孔后，方可停止鉆進。

5）混凝土澆筑

①混凝土必須符合設(shè)計及規(guī)范要求?；炷撂涠葢?yīng)控制在160～200 mm并具有較好的和易性、流動性?，F(xiàn)場檢驗混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得用于本工程。

②提升鉆桿接近地面時，放慢提管速度并及時清理孔口渣土，以保證樁頭混凝土質(zhì)量。

③有專人負(fù)責(zé)觀察泵壓與鉆機提升情況，鉆桿提升速度應(yīng)與泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在2.5 m/min，嚴(yán)禁先提鉆后灌料，確保成樁質(zhì)量?；炷凉嘧⒈仨毠嘧⒅恋乇?。

6）樁頭清理

成樁后,在不影響后續(xù)成樁的前提下,及時組織人員清運打樁棄土，清土?xí)r需注意保護完成的樁體及鋼筋籠,棄土應(yīng)堆放至指定地點，確保施工連續(xù)進行。

3.2 土釘墻施工要點

1）工藝流程

測量放線→開挖修坡→鑿孔→終孔驗收→安裝釘桿→注漿→掛鋼筋網(wǎng)→焊接加強筋→噴射混凝土→養(yǎng)護。

2）開挖上層土方，修整邊坡土

對開挖出的邊坡進行人工修整，確保邊坡的平整度,對土釘位置作出標(biāo)志,孔位的允許偏差為±100 mm。

3）鉆孔

本工程依據(jù)土層條件,土釘成孔采用人工成孔，按設(shè)計的孔位布置進行測量標(biāo)線,標(biāo)出準(zhǔn)確的孔位，然后按設(shè)計要求的孔長、孔的傾角和孔徑進行鉆孔，嚴(yán)格注意質(zhì)量，逐孔進行驗收記錄，不合格者為廢孔，應(yīng)重打。直徑100 mm，成孔傾角10°～15°，鉆孔的傾角誤差±5%，孔徑允許誤差為±5 mm，孔深允許偏差為±50 mm。成孔過程中遇有障礙物需調(diào)整孔位時，不得影響支護安全。成孔過程中應(yīng)按土釘編號逐一記錄取出的土體特征、成孔質(zhì)量、事故處理等。

土釘采用HRB335，Φ20（22）鋼筋加工，為使土釘處于孔的中心位置,每隔3 m焊結(jié)一個居中支架,將土釘體安放在孔內(nèi)。注漿材料采用P.C32.5級水泥，水灰比為0.4～0.5。為了桿體漿液飽滿，采用孔底注漿的方法。在修好的邊坡坡面上，按各坡面設(shè)計要求，鋪上一層Φ6.5@250×250鋼筋網(wǎng)，鋼筋搭接≥300 mm。

注漿、綁扎網(wǎng)片施工完成后，用Φ10鋼筋將土釘頭部連接起來，焊在桿體上，各焊接點必須牢固。鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)好后，應(yīng)在其上面焊接加強筋，使土釘、鋼筋網(wǎng)、加強筋連成一體，加強筋以土釘為連接點，成菱形布置。

在上述工序完成后，即可噴射混凝土，厚度按設(shè)計要求噴80 mm,配合比現(xiàn)場取樣試驗配制，強度達(dá)到C20，要求表面基本平整。

3.3 土方施工

土方開挖之前要搞清支護工作要求，配合支護施工要求開挖土方。開挖應(yīng)分層分段進行。分層厚度與錨桿的深度相適應(yīng)，分段長度以20～30 m為宜，等該段錨桿施工完畢，再開挖下段土方。實際施工時可采用間隔跳挖的方法。

土方開挖的施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→測量定位→護坡樁施工→冠梁施工→第一道錨索施工及張拉→第一層土釘支護→分層土方開挖→分層腰梁錨索施工→分層土釘支護→開挖至樁頂標(biāo)高上1.00 m→CFG樁施工→挖樁間土→鑿樁頭→測樁→基礎(chǔ)驗槽。

各層土方開挖采用機械開挖人工配合的方法。先使用日立220型反鏟挖掘機進行分層開挖、分層支護，待挖至距施工樁頂標(biāo)高50～60 cm時，再使用小勾機挖樁間土至設(shè)計標(biāo)高上20～30 cm。人工配合清槽至設(shè)計標(biāo)高，截樁，并通知檢測部門測樁。本工程中樁較密，采用挖斗為500 mm寬小型反鏟挖掘機。在挖掘前，先對挖掘機司機進行班前交底，嚴(yán)禁挖斷樁頭。在挖掘過程中，按撒出的灰線進行挖掘，由專人指揮，反鏟挖掘機倒退行駛進行開挖，挖出的土方用翻斗車運至甲方指定的地點堆放。在開挖過程中應(yīng)特別注意避開樁頭，當(dāng)挖掘不動時，馬上停止，調(diào)整后再進行挖掘。挖掘機挖土?xí)r不能挖到設(shè)計標(biāo)高,應(yīng)留20 cm左右，挖土?xí)r應(yīng)隨時檢查標(biāo)高，嚴(yán)防超挖。分層開挖，挖一層后進行土釘墻施工，等施工完成后在進行下一層的施工。

開挖基坑（槽）時，不得超過基底標(biāo)高，如個別地方超挖時，應(yīng)用與基土相同的土料補填，并夯實至要求的密實度，或用灰土或砂礫石填補并夯實。在重要部位超挖時，由設(shè)計、監(jiān)理單位進行現(xiàn)場勘察，給出施工方案后，進行填補?；娱_挖至設(shè)計標(biāo)高后，邊坡與基底交接處噴射C20細(xì)石混凝土進行防凍處理。

4 質(zhì)量控制

1）澆灌混凝土后的樁頂標(biāo)高及浮漿的處理，必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，本工程灌注混凝土要求完成面之標(biāo)高比樁頂?shù)脑O(shè)計標(biāo)高高出500 mm。

2）成孔深度必須達(dá)到設(shè)計要求持力層。以端承為主的樁，沉渣厚度嚴(yán)禁大于100 mm。

3）混凝土構(gòu)件在澆筑混凝土之前，護坡樁樁頂混凝土破除應(yīng)到位，混凝土強度等級應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求。

4）混凝土構(gòu)件在鋼筋綁扎前，采用空壓機或水沖的方法將新舊混凝土交接處處理干凈，嚴(yán)禁新舊混凝土交接處帶有泥土或其他影響混凝土強度的雜物。

5 安全控制

1）電纜直接埋地的深度不小于0.6 m，并在電纜上下各均勻鋪設(shè)不小于50 mm厚的細(xì)砂，然后覆蓋磚等硬質(zhì)保護層。

2）配電箱、開關(guān)箱的箱體材料一般應(yīng)選用鐵板，也可選用絕緣板，而不宜選用木質(zhì)材料。

3）漏電保護器必須使用動作電流小于30 mA的漏電保護器。

4）焊鉗和焊槍與電纜的連接必須簡便牢靠，連接處不得外露，以防觸電。

5）土方開挖及錨桿施工過程中，必須安排安全技術(shù)人員連續(xù)監(jiān)控，觀察基坑、支護結(jié)構(gòu)、周圍環(huán)境的變形情況和井的水位變化情況，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報到項目部，及時采取相應(yīng)措施。