基坑支護(hù)在建筑工程中的應(yīng)用

摘要：本文通過(guò)某基坑周?chē)h(huán)境及其場(chǎng)地的地質(zhì)條件，在給定地質(zhì)勘察報(bào)告的條件下，進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，掌握基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)，就如何保證基坑的安全可靠、方便施工，進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù) 鉆孔灌注樁 旋噴樁 深攪樁

1 基坑支護(hù)的概念及分類(lèi)

隨著城市建設(shè)高速發(fā)展，高層建筑的逐漸增多，基礎(chǔ)埋深隨之不斷增加，出現(xiàn)了大量的深基坑工程。而這些工程往往處于交通要道或者城市密集區(qū)域，為保證周邊建筑物、管線、道路等的安全，基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

基坑支護(hù)的概念是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。

基坑支護(hù)的分類(lèi)主要包括以下幾種：①排樁支護(hù)，樁撐、樁錨、排樁懸臂；②地下連續(xù)墻支護(hù)；③水泥土擋墻；④鋼板樁：型鋼樁橫擋板支護(hù)，鋼板樁支護(hù)；⑤土釘墻（噴錨支護(hù)）；⑥逆作拱墻；⑦原狀土放坡；⑧基坑內(nèi)支撐；⑨逆作拱墻；⑩樁、墻加支撐系統(tǒng)；■簡(jiǎn)單水平支撐；鋼筋混凝土排樁；上述兩種或者兩種以上方式的合理組合等。

2 工程概述

2.1 工程基本情況 本工程位于蕪湖市城東政務(wù)新區(qū)，國(guó)泰路南側(cè)，河清路東側(cè)，基坑安全等級(jí)按三級(jí)基坑工程設(shè)計(jì)，基坑安全使用期為六個(gè)月，地下室開(kāi)挖深度暫為5.8m～5.9m。

2.2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式 采用排樁（鉆孔灌注樁）支護(hù)；剖面鉆孔灌注樁外側(cè)采用Ф700旋噴樁做止水帷幕，坑內(nèi)加固土采用Ф700單頭攪拌樁。

2.3 施工程序 施工總程序?yàn)椋恒@孔灌注樁→旋噴樁→單頭深層攪拌樁→冠梁→錨索→砼噴射施工；

以上施工程序?yàn)榭傮w施工程序，具體各部位施工時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確定。

2.3.1 鉆孔灌注樁的施工工藝。①測(cè)量放線。開(kāi)工前認(rèn)真復(fù)核甲方提供的控制點(diǎn)，采用T2經(jīng)緯儀配合鋼卷尺進(jìn)行樁位測(cè)放。②護(hù)筒埋設(shè)。護(hù)筒采用鋼制護(hù)筒，人工埋設(shè)，T2經(jīng)緯儀配合鋼卷尺校核，護(hù)筒四周應(yīng)用粘性土填實(shí)。③成孔工藝。根據(jù)樁徑、樁深不大的特征，擬選用鉆速較快、鉆進(jìn)穩(wěn)定的潛水鉆機(jī)，以原土造漿護(hù)壁正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，穿越軟土層和砂層時(shí)要控制好鉆進(jìn)速度和泥漿性能，防止縮徑和坍孔。正循環(huán)時(shí)，采用大功率（22KW）的3PN泥漿泵，有效地清除孔底泥砂沉淤，保證成孔順利進(jìn)行。④鋼筋籠制作、安裝。鋼筋籠制作采用直流電焊機(jī)焊接，鋼筋籠安裝采用吊機(jī)吊放。⑤清孔。清孔分二次進(jìn)行。第一次清孔采用3PN泵正循環(huán)清孔，在下放鋼筋籠和導(dǎo)管安裝完畢后利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔，保證泥漿比滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。⑥水下混凝土施工:a水下混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，翻斗車(chē)輸送到孔口；b水下混凝土灌注，水下混凝土灌注采用φ250導(dǎo)管水下回頂灌注工藝，導(dǎo)管提升采用吊車(chē)，混凝土吊斗由吊車(chē)提升送入孔內(nèi)，使成孔和灌注交叉作業(yè)，以保證工期和灌注質(zhì)量。

2.3.2 旋噴樁施工方法。①鉆機(jī)就位。移動(dòng)旋噴機(jī)就位，測(cè)量放線后，鉆機(jī)按照設(shè)計(jì)要求就位于孔位上并保持垂直。②制備水泥漿并鉆孔。樁機(jī)移位時(shí)，即開(kāi)始按設(shè)計(jì)確定的配合比拌制水泥漿。單管旋噴通常采用76型旋轉(zhuǎn)振動(dòng)鉆機(jī)，鉆進(jìn)深度可達(dá)30m以上。③旋噴注漿及提升。采用旋噴注漿管進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，當(dāng)?shù)谝浑A段貫入土中時(shí)，可借助噴射管本身的噴射或振動(dòng)貫入，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定的提升速度提升鉆桿。同時(shí)技術(shù)人員必須時(shí)刻注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求。④沖洗。噴射施工完畢后，向漿液罐中注入適量清水，在地面上噴射，把注漿管等機(jī)具設(shè)備沖洗干凈，并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。

2.3.3 Φ700單頭深層攪拌樁施工工藝。①平整場(chǎng)地和測(cè)量放線。先清理場(chǎng)地，清除樁位處地上、地下一切障礙物包括大塊石等，根據(jù)圖紙放樣布置樁位，用竹簽標(biāo)出。②攪拌樁全面施工，根據(jù)試樁結(jié)果的結(jié)論性報(bào)告，確定施工技術(shù)參數(shù)作為指導(dǎo)進(jìn)行全面鋪開(kāi)攪拌樁施工。③根據(jù)測(cè)放好的樁位進(jìn)行樁機(jī)定位，調(diào)整機(jī)身，使設(shè)備保持水平，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位。④檢查攪拌樁機(jī)噴漿是否正常，啟動(dòng)電機(jī)，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌切土下沉至樁底標(biāo)高。⑤深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度后，間歇一定時(shí)間，再按設(shè)計(jì)確定的提升速度提升鉆具，邊攪拌，邊噴漿，邊提升。噴漿攪拌提升到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，關(guān)閉灰漿泵，貯料坑或罐中的水泥漿應(yīng)恰好排空。⑥關(guān)閉攪拌機(jī)，清洗全部管路中殘存的水泥漿和攪拌頭的泥土，直到基本清洗干凈，并移位至下一根樁位。

2.3.4 冠梁施工。鉆孔灌注樁樁頂澆筑連合冠梁，廢水池、吸水井+二級(jí)泵房采用加設(shè)內(nèi)支撐支護(hù)，鉆孔灌注樁施工結(jié)束后，在土方開(kāi)挖至內(nèi)支撐梁墊層底標(biāo)高后，樁頂冠梁及內(nèi)支撐同時(shí)澆筑施工，以便形成整體。

2.3.5 錨索施工工藝。①鉆孔：采用xy-2pc鉆機(jī)鉆進(jìn)，其孔位、孔深與鉆孔角度按設(shè)計(jì)要求確定。其開(kāi)孔偏差不得大于10cm，孔斜不得大于孔深的2%，孔深必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，超深不得大于20cm，孔徑不得小于設(shè)計(jì)圖紙及錨索廠家說(shuō)明書(shū)規(guī)定的要求。②鉆孔沖洗：采用高壓風(fēng)水進(jìn)行沖洗，直至回清水后10min，然后用風(fēng)吹干孔內(nèi)積水。③下料及編束：鋼絞線下料用砂輪切割機(jī)，將整束鋼絞線理順整齊，在內(nèi)錨固端每隔1.0m安放一塊隔離板；然后將注漿管從張拉端隔離板中心孔穿入，直至距內(nèi)錨端頭0.4m，用鐵絲將錨固段捆扎呈棗核狀，對(duì)不同的進(jìn)回漿管進(jìn)行編號(hào)，對(duì)于水平或向上傾斜的錨索孔，編束時(shí)還應(yīng)在錨固段的段頂位置還應(yīng)安裝阻塞器。編束完成后，應(yīng)請(qǐng)監(jiān)理檢查驗(yàn)收并簽發(fā)合格證。④錨索入孔前保持孔內(nèi)清潔，下束采用人工進(jìn)行，下束時(shí)應(yīng)保持錨索平順，全索沒(méi)有扭曲交叉。當(dāng)采用人工下束困難時(shí)用吊車(chē)輔助施工，傾斜向上錨束放入孔內(nèi)后應(yīng)在孔口對(duì)錨束進(jìn)行固定。⑤錨索注漿：采用425#普通硅酸鹽水泥純水泥漿液灌注，水灰比暫定1:0.5，摻8%微膨脹劑UEA和2%減水劑JG-2，錨索注漿配比與外加劑的摻量必須通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可使用。在注漿工作開(kāi)始前，應(yīng)精確計(jì)算錨固段的孔內(nèi)占漿量，確保漿液充滿(mǎn)錨固段，水平向上的錨索孔在灌漿前還應(yīng)進(jìn)行壓水試驗(yàn)，確?？變?nèi)無(wú)失水、阻塞器不漏水后方可進(jìn)行注漿工作。⑥錨索張拉：采用一臺(tái)YCW-400型張拉千斤頂張拉，施工時(shí)先預(yù)拉設(shè)計(jì)噸位的10%不計(jì)伸長(zhǎng)量，每級(jí)噸位持荷5min，拉到設(shè)計(jì)噸位后持荷20min，待張拉機(jī)標(biāo)尺不再伸長(zhǎng)即可鎖定，每級(jí)張拉時(shí)測(cè)量并記錄相應(yīng)的伸長(zhǎng)值，與理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，檢查張拉是否正常，錨索伸長(zhǎng)值誤差控制在-5%～+10%范圍內(nèi)。⑦張拉檢查標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)至控制壓力，未發(fā)生斷絲或滑絲現(xiàn)象，且實(shí)際伸長(zhǎng)量未超過(guò)允許伸長(zhǎng)值，視為合格；達(dá)至控制壓力，發(fā)生斷絲或滑絲，但油壓下降不超過(guò)5%，伸長(zhǎng)量未超過(guò)允許伸長(zhǎng)值，視為合格，否則為不合格。⑧封孔回填灌漿及錨頭防護(hù)：封孔回填灌漿使用錨具系統(tǒng)中的灌漿孔或從孔口預(yù)埋的進(jìn)回漿管施灌，灌漿管伸至錨固端頂面，使用設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行封孔回填灌漿。封孔回填灌漿在張拉工作結(jié)束28天后進(jìn)行。

2.3.6 噴射砼面層施工工藝。①鋼筋網(wǎng)編制。按有關(guān)規(guī)范要求綁扎雙向鋼筋網(wǎng)，配筋采用φ8@200雙向編排，相鄰鋼筋接頭錯(cuò)開(kāi)500mm。網(wǎng)編制完成，用φ14@1000×1000進(jìn)行固定，然后用2φ14通長(zhǎng)壓緊在鋼筋網(wǎng)上。②噴射砼面層。噴射砼面層作業(yè)應(yīng)按《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GBJ86-85）要求執(zhí)行。在鋼筋網(wǎng)編制完成后一次性噴射80mm。石子粒徑5～15mm，砼標(biāo)號(hào)為C20。如有需要，噴射砼應(yīng)摻加加速凝劑，其速凝劑摻量為水泥的3～5%。

2.3.7 基坑排水?；娱_(kāi)挖至坑底后，沿坑底四周修整排水溝深度300mm，寬度300 mm，為排水順暢，排水溝沿通向集水井方向設(shè)置3‰的縱向坡度，溝內(nèi)填濾料，由于基坑排水時(shí)間較長(zhǎng)，如果水量比較大時(shí)，沿排水溝鋪水平集水管，水平集水管與集水井相連，集水管選用透水性塑料管，管外填濾料，在基坑四周適當(dāng)位置設(shè)置一定數(shù)量的集水井，集水井用磚砌筑或用無(wú)砂混凝土水泥管，深底900mm，直徑600mm，濾水管外填濾料，集水井內(nèi)下水泵，及時(shí)排出坑內(nèi)積水。

3 結(jié)語(yǔ)

基坑支護(hù)工作的好與壞，會(huì)影響到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量及安全，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基坑支護(hù)技術(shù)已經(jīng)逐漸的走向成熟，但當(dāng)前的技術(shù)仍然存在著一定的缺點(diǎn)，如深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)以及監(jiān)測(cè)都是近年來(lái)常遇到的技術(shù)難題，如何改進(jìn)當(dāng)前的技術(shù)，使基坑支護(hù)技術(shù)趨于更加完善，仍然是一個(gè)值得深入研究的課題。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢(qián)德玲主編《土力學(xué)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；2009.7.

[2]熊智彪主編《建筑基坑支護(hù)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；2008.4.

[3]錢(qián)德玲主編《基礎(chǔ)工程》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社；2009.10.

[4]建設(shè)部《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）；1999.9.

作者簡(jiǎn)介：徐晨（1983年-）重慶江北人，現(xiàn)安徽理工大學(xué)在讀工程碩士，主要研究方向建筑土木工程。