高層建筑深基坑支護(hù)與開挖技術(shù)

唐海斌 錢浩明 傅關(guān)水

摘要：深基坑工程屬于隱蔽工程，由于其本身的特點(diǎn)，也是事故率較高的工程。事故的發(fā)生往往都與施工技術(shù)及管理存在著直接關(guān)系，并且對(duì)工程進(jìn)程有著嚴(yán)重的影響。為了保證施工的質(zhì)量和安全，必須要做到工程的全方位管理。文章結(jié)合施工工程實(shí)例，就基坑工程的質(zhì)量和安全問(wèn)題進(jìn)行了探討，供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；基坑支護(hù)；基坑開挖；質(zhì)量管理；安全管理

中圖分類號(hào)：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）15-0075-02

深基坑工程較容易出現(xiàn)質(zhì)量和安全問(wèn)題，而這兩個(gè)問(wèn)題又存在著很大的關(guān)系，就是說(shuō)工程事故大部分是由于質(zhì)量上的缺陷引起的?；庸こ坛１豢闯膳R時(shí)工程，對(duì)其不加以重視，理論和工程實(shí)踐都不完善，若遇到復(fù)雜的施工條件，加上缺乏管理，就很容易導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而引起事故的發(fā)生，后果一般比較嚴(yán)重。近年來(lái)，我國(guó)的深基坑重大事故屢有發(fā)生。在施工過(guò)程中，務(wù)必將安全問(wèn)題擺在首位，將施工質(zhì)量和安全管理工作做到位。本文結(jié)合施工工程實(shí)例，就基坑工程的質(zhì)量和安全問(wèn)題進(jìn)行探討。

1工程概況

某高層建筑工程占地面積約107392m2。建筑利用機(jī)械鉆孔灌注樁作為基礎(chǔ)，地下二層，地上30層，建筑高度98.58m。該高層建筑1～5層為商業(yè)樓，6～16層為寫字樓，上面部分供住宅用。二層地下室底板底部標(biāo)高-9.00m。經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘查得知地表以下56.3m的地層中，除了含礫砂黏性土的填土以外，還含有第四系地層、第三系湖相沉積的泥巖。主要成分為黏土、粉土、圓礫及泥巖。

2基坑支護(hù)方案

本工程深基坑大開挖深度為9m，在基坑的四周存在圍墻及其他建筑物，給工程增加難度。支護(hù)方案為支護(hù)樁支護(hù)、土釘墻圍護(hù)及井點(diǎn)降水。其中：支護(hù)樁支護(hù)用在基坑?xùn)|北側(cè)及西側(cè)，支護(hù)樁規(guī)格采用Φ800@1200的支護(hù)樁，樁長(zhǎng)為17.6m。樁徑為設(shè)2Φ15.2預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)為30m，樁間土拱采用2Φ12掛16#鋼絲網(wǎng)，噴注厚50mm的C20混凝土，土釘墻支護(hù)用在基坑?xùn)|側(cè)、南側(cè)及北側(cè)，內(nèi)配鋼筋網(wǎng)的規(guī)格為Φ8 @200×200，噴注厚100mm的C20混凝土放坡比例設(shè)定為1:0.25。沿著基坑縱向釘上七道土釘。土釘用M15水泥漿進(jìn)行注漿，水灰比為0.5。

3工程施工技術(shù)

因?yàn)樯罨由疃仍?m以上，基坑支護(hù)及降水方案都通過(guò)專家的審核，給出意見和建議。施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作要嚴(yán)格按照要求做好。督促監(jiān)測(cè)單位設(shè)置規(guī)范合理的監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)。

在施工過(guò)程中，對(duì)于施工質(zhì)量的檢查類容主要包括以下幾個(gè)類容：首先，開挖原則定位“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴(yán)禁超挖”。邊開挖變支護(hù)，嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行逐層分段開挖，每開挖一段，通過(guò)支護(hù)穩(wěn)定后才可以進(jìn)行下一步開挖，放坡的長(zhǎng)度和角度必須依據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。其次，從開挖面到噴射混凝土面預(yù)留土層，土層厚根據(jù)土質(zhì)質(zhì)量確定，土質(zhì)越差，要求的預(yù)留量越大。但通常為150mm左右即可，以便進(jìn)行人工整平。再次，開挖一層后一定要及時(shí)做好土釘注漿及混凝土噴射工作，符合要求的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)之后，就可進(jìn)行下一層土方的開挖。最后，在混凝土噴注工作沒(méi)有完畢之前，需要臨時(shí)對(duì)土坡進(jìn)行掩蓋，用塑料布或彩條布即可，以免塵土飛揚(yáng)或雨水沖擊。

冠梁及腰梁施工質(zhì)量管理主要包括以下幾點(diǎn)類容：樁頂?shù)墓诹菏┕r(shí)間要定在注漿孔和土方施工之間，進(jìn)入冠梁的支護(hù)樁長(zhǎng)度要控制在150mm以上，嵌入冠梁的支護(hù)樁鋼筋長(zhǎng)度要控制在30mm以上。

土釘噴錨施工管理工作主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：鉆孔時(shí)，孔位誤差要控制在150mm以內(nèi)，成孔傾角誤差要控制在30′以內(nèi)。錨桿的置入及注漿：注漿管的插入要和錨桿置入同時(shí)進(jìn)行。水泥漿注漿壓力控制在0.5MPa以內(nèi)。預(yù)應(yīng)力錨桿：預(yù)應(yīng)力錨桿承壓面要求和錨桿軸線保持垂直，平面要求平整。對(duì)土層錨桿進(jìn)行灌漿之后，錨固體強(qiáng)度要求達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，待錨固體和承壓面混凝土強(qiáng)度都超過(guò)15MPa后才能進(jìn)行張拉鎖定操作。噴錨混凝土面層施工：邊坡修整完畢就可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編網(wǎng)工作，需要先噴射一層混凝土，在鋪設(shè)網(wǎng)片，在基坑邊壁上固定好鋼筋網(wǎng)，于每一邊鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度控制在一個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)以上，并配置加強(qiáng)筋。砼噴射距離最好控制在0.8～1.5m區(qū)間，噴射的順序?yàn)橛傻紫蛏希后w噴射方向以和噴射面保持垂直為宜，效果最好。噴射的水泥漿最大直徑的骨料顆粒不得超過(guò)15mm，水灰比不得超過(guò)0.45。水泥∶砂∶石子=1∶2∶2，加入適量的速凝劑，保證混凝土初凝時(shí)間為噴射后約5min，終凝時(shí)間為噴射后約10min最好。在砼層要做好泄水孔，兩孔間距為1.5m左右，均布插長(zhǎng)控制在0.4～0.6m范圍內(nèi)，孔徑要保證在40mm以上，以便插入排水管，外管口斜向下方，管壁上半部開設(shè)透水孔。

井點(diǎn)降水監(jiān)理重點(diǎn)：放線：根據(jù)甲方提供的測(cè)量控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)照剖面示意圖，放出施工所需井點(diǎn)軸線樁，監(jiān)理人員進(jìn)行復(fù)測(cè)。成孔：根據(jù)成孔設(shè)備，分組施工。成孔質(zhì)量達(dá)到要求：孔深超過(guò)設(shè)計(jì)要求0.5m，孔垂直度誤差<1%。成孔完畢由監(jiān)理人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收。下管填料：成孔達(dá)到要求后，立即下井點(diǎn)管，管居中后立即往孔內(nèi)填濾料，填至孔口。安裝試抽：根據(jù)泵組機(jī)械性能和地下水情況，安裝泵組。每組泵帶40～50個(gè)小井點(diǎn)。安裝試抽，檢查泵組連接是否正常，準(zhǔn)備正常抽水。降水區(qū)域附近設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)及水位觀測(cè)井，應(yīng)定時(shí)的派人進(jìn)行觀測(cè)和記錄。發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)匯報(bào)處理。降水系統(tǒng)接通以后，試抽水，若無(wú)漏水、漏氣和淤塞等現(xiàn)象，即可正式使用。抽水開始后，無(wú)特殊情況禁止停泵和停停抽抽。施工現(xiàn)場(chǎng)需配備一臺(tái)（套）90kW的發(fā)電機(jī)，保證發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)停電時(shí)，降水能持續(xù)進(jìn)行。

4開挖安全管理工作

開工前應(yīng)測(cè)量原始數(shù)據(jù)，作為基坑監(jiān)測(cè)的對(duì)比依據(jù)；檢查監(jiān)測(cè)單位是否按照要求布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)；明確監(jiān)測(cè)預(yù)警指標(biāo)：水平、垂直位移累計(jì)達(dá)到20mm或連續(xù)三天的位移速度超過(guò)3mm/d，日位移超過(guò)5mm/d；坑外地下水位變化超過(guò)500mm/d；確定監(jiān)測(cè)頻率：在報(bào)警值前為1次/天。接近報(bào)警值為2次/天。

另外，還要準(zhǔn)備以下幾個(gè)方面的應(yīng)急措施：第一，在進(jìn)行基坑開挖時(shí)，要提前準(zhǔn)備好水泥、草包、注漿設(shè)備等一整套搶險(xiǎn)物資及設(shè)備，并且還要組織好好搶險(xiǎn)隊(duì)伍，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行值班制度。第二，觀測(cè)工作要緊接著土方開挖進(jìn)行，加強(qiáng)對(duì)觀測(cè)質(zhì)量的控制，觀測(cè)人員要積極和施工人員進(jìn)行溝通交流，探討方案，若發(fā)現(xiàn)局部變形嚴(yán)重高于規(guī)定范圍要立即進(jìn)行信息反饋，和相關(guān)專業(yè)人士一道探討搶險(xiǎn)和應(yīng)急處理的技術(shù)方案。第三，在基坑支護(hù)過(guò)程中，每天都要派工程安全人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡視，主要觀測(cè)坡頂及周圍有無(wú)會(huì)發(fā)生異常的跡象，包括坡面裂縫、坡面滲水、地表塌陷或裂縫等多個(gè)方面，如果發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)上報(bào)項(xiàng)目部。如果發(fā)現(xiàn)發(fā)生較快的且嚴(yán)重的不穩(wěn)定變形，必須立即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員及設(shè)備進(jìn)行緊急疏散，設(shè)置安全圍護(hù)欄，封閉危險(xiǎn)區(qū)域，通知有關(guān)人員，并將觀測(cè)頻率適當(dāng)加強(qiáng)，找出事故發(fā)生的原因，針對(duì)原因進(jìn)行相應(yīng)的處理，例如有回填土方、加強(qiáng)支撐、坡頂卸荷、坑外滲水封堵等措施。

5結(jié)語(yǔ)

本工程施工效果較好，在施工過(guò)程中，工程人員嚴(yán)格對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了控制，保證了施工的質(zhì)量，確保了工程安全?？傊?，對(duì)于像深基坑這類隱蔽工程，施工管理難度都較大，質(zhì)量、安全管理工作必須認(rèn)真對(duì)待，做到科學(xué)管理、統(tǒng)籌安排、因地制宜，才能取得良好的施工效果。

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作者簡(jiǎn)介：唐海斌（1979-），男，浙江紹興人；錢浩明（1976-），男，浙江紹興人；傅關(guān)水（1972-），男，浙江紹興人。

（責(zé)任編輯：趙秀娟）