淺析深基坑內(nèi)支撐支護(hù)施工技術(shù)與控制

蔡純維　蔣華軍

【摘要】通過對三種深墓坑支護(hù)方案的比較，分析了懸臂樁、樁錨支護(hù)、內(nèi)支撐支護(hù)等三種方案的優(yōu)缺點，闡述了內(nèi)支撐支護(hù)體系在施工過程中存在的主要問題，可為深基坑開挖施工提供參考，同時也闡明了內(nèi)支撐支護(hù)時應(yīng)注意的事項、工作體會、同時在施工后的工程監(jiān)測由其為重要。

【關(guān)鍵詞】深墓坑開挖 內(nèi)支撐支護(hù) 懸臂樁樁錨支護(hù)

近年來，隨著高層建筑的發(fā)展，基坑開挖深度越來越大，基坑開挖引發(fā)的工程事故屢有發(fā)生，引起各界對深基坑支護(hù)設(shè)計、施工的高度重視。隨著我省《深基坑工程技術(shù)規(guī)定》的發(fā)布，基坑支護(hù)的設(shè)計與施工走上了規(guī)范化的道路?！渡罨庸こ碳夹g(shù)規(guī)定》為基坑支護(hù)的工程安全提供了可靠的保證。

1、基坑內(nèi)支護(hù)概況分析及幾種主要方案應(yīng)用

基坑支護(hù)的形式多種多樣，方案選擇應(yīng)根據(jù)基坑開挖深度、地質(zhì)情況、場地條件、環(huán)境條件、施工條件的不同而慎重選擇，以保證支護(hù)方案的安全可靠、技術(shù)上的可行?，F(xiàn)就商務(wù)深基坑支護(hù)，交流下本人對深基坑支護(hù)的方案優(yōu)化選擇方面的一些淺見。

某商務(wù)樓為一高層綜合建筑，其地上二十一層，地下二層，緊鄰公路大道，周圍建筑物比較密。基坑開挖的深度為中間主樓部分以下11m是左右，兩端的裙樓以下約為6m，地下室平面呈梯形，縱向長度約60m為，進(jìn)深約30m為。場地地質(zhì)情況大致為表層為一厚雜填土，其下為4m左右厚度的粘性土層，第三層為10m左右厚度的粘土夾卵石層，大約在以下為厚度較大的卵石層?；A(chǔ)形式是采用以卵石層為持力層的厚筏基礎(chǔ)。在基坑支護(hù)方案選擇計過程中，我們對以下三種主要方案進(jìn)行了比較，以優(yōu)選一種合理的方案

2、懸臂樁方案優(yōu)劣分析

2.1優(yōu)點

大直徑懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在我國已廣泛采用的一種支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，有較為可靠的經(jīng)驗和成熟的計算理論支撐，設(shè)計簡便，方便基坑開挖施工。

2.2缺點

首先在隨基坑開挖深度加大，樁身及配筋增大很多，不經(jīng)濟(jì)。然而，樁頂位移大，對周邊環(huán)境及相鄰建構(gòu)筑物影響較大。同時，嵌人基坑以下的深度很大，對地基土層質(zhì)量和水文條件要求較高。某商務(wù)樓基坑支護(hù)臨空高度約11m為，若選擇懸臂樁支護(hù)方案，經(jīng)初步核算，樁距2m，樁徑1.2m的人工挖孔樁，樁身受拉主筋的配置約為30 25中，嵌人基坑以下的深度約7m為，而嵌人部分均為卵石層，卵石層為透水層，地下水與清江水貫通，水位高，水量大，成孔難度相當(dāng)大，且樁身配筋較大，不經(jīng)濟(jì)。

3、樁錨支護(hù)方案優(yōu)劣分析

3.1優(yōu)點

樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)因在樁上部加設(shè)了一層或多層錨桿，從而有效降低了樁身材料和嵌人基坑以下的深度，也降低了支護(hù)樁的成孔難度。

3.2缺點

樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的錨桿需伸人鄰地，易引起糾紛且在臨近市政管、溝及建構(gòu)筑物時難以施工，土方開挖工序因錨桿施工而不能連續(xù)作業(yè)，易造成誤工現(xiàn)象。某商務(wù)樓樓正立面緊臨公路大道，近處有城市下水道經(jīng)過間隔為7-10m的距離，后立面與側(cè)立面均有6-8層的住宅樓緊鄰，錨桿無法實施

4、內(nèi)支撐方案優(yōu)劣分析

4.1優(yōu)點

內(nèi)支撐支護(hù)體系與樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)相似，內(nèi)支撐也有效減少了支護(hù)樁的材料和嵌人深度，較易成孔且最有效地減小了樁頂位移，最可靠地保證了臨近建構(gòu)筑物的安全，對場地條件和環(huán)境條件的要求最低。

4.2主要缺點

內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)占用了基坑范圍內(nèi)的空間，影響了地下室結(jié)構(gòu)的施工，機(jī)械開挖土方困難綜合以上方案的比較，根據(jù)本工程的情況，我們選擇了內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的方案，并在施工圖設(shè)計過程中，采取措施減小了支撐結(jié)構(gòu)對地下室施工和土方開挖的影響，取得了較好的效果。本工程選用了內(nèi)支撐支護(hù)體系技術(shù)，在工程應(yīng)用中，不僅很好的結(jié)合了實際情況，同時控制了成本，效益非常明顯。

5、內(nèi)支撐方案施工流程

第一層土方開挖→人工修底→安裝第一道腰梁、內(nèi)支撐梁底模板→綁扎第一道腰梁、支撐梁鋼筋→安裝梁側(cè)?！鷿仓炷痢B(yǎng)護(hù)→第二層土方開挖→人工修底→安裝第二道支撐、腰梁底模板→綁扎支撐、腰梁鋼筋→安裝支撐、腰梁側(cè)?！翝仓硼B(yǎng)護(hù)→開挖第三層基坑土方→人工修底平整、做坑底排水明溝。

6、內(nèi)支撐支護(hù)應(yīng)用中注意的問題

為了保證高層建筑的施工質(zhì)量，除了選擇支撐支護(hù)的方案是關(guān)鍵外，還必須在施工中注意以下幾個方面：

6.1打樁順序的確定要綜合考慮土質(zhì)、地形和樁的平面布置（數(shù)量、中心距）等因素，同時還要兼顧設(shè)備的移動方向。

6.2質(zhì)量的控制，樁的人土深度是否已達(dá)到設(shè)計要求，取決于最后貫人度和標(biāo)高。

6.3支護(hù)過程中如果出現(xiàn)以下情況，應(yīng)暫停，并及時與有關(guān)單位研究處理貫人度劇變；樁基突然發(fā)生傾斜、移位或有嚴(yán)重回彈；樁頂或樁身出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫或破碎。

7、內(nèi)支撐支護(hù)施工體會

7.1在本工程中，人工挖孔樁雖然閉合，但還是起不了完全止水作用。但在地下室開挖過程中起到比較好的穩(wěn)定擋土作用。

7.2此施工技術(shù)噪音少，適宜在居民區(qū)而且施工場地狹窄、土質(zhì)不太好的工程，它對鄰近建筑物的影響不大，對居民的生活影響不大。

7.3由于此施工藝可以盡可能使地下室外壁貼近建筑紅線進(jìn)行設(shè)

計，能夠盡可能地增大地下室的面積，還可以避開如地下連續(xù)墻工藝或鉆孔樁工藝對地下及周邊環(huán)境的污染的弊端。

7.4此內(nèi)支撐基坑支護(hù)的方法造價與一般的基坑支護(hù)相比造價較高。但是對深基坑支護(hù)安全保障較為可靠，此工程由地下室施工到完成，基坑邊的位移和沉降都較為穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計和規(guī)范的要求，順利地完成了地下室的施工，是一種值得推廣的深基坑支護(hù)施工方法。

8、對內(nèi)支撐支護(hù)的施工監(jiān)測

8.1通過對本工程的周密監(jiān)測，本項目基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移各測點位移量在-1.7～30.5mm間，大部分測點位移量小于20mm的位移預(yù)警值，從基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移變形速率看，基坑開挖至設(shè)計高程后，測點位移時間曲線趨于平緩，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)?；又苓吔ㄖ锍两涤^測點各測點累計沉降量在1.51～4.17mm之間，各測點累計沉降量均小于設(shè)計給出的20mm沉降警戒值，從基坑周邊建筑物沉降測點的變形速率看，基坑開挖至設(shè)計高程后，測點位移時間曲線趨于平緩，周邊地面變形相對穩(wěn)定。周邊建筑物累計沉降量較小與連續(xù)墻止水效果良好相互對應(yīng)，由于止水效果好，周邊沉降較小。該圍護(hù)工程經(jīng)受了期間的雨水天氣的甚至是傾盆大雨的考驗。

8.2工程效果該基礎(chǔ)施工完畢至今已經(jīng)完成近1年半多，根據(jù)沉降觀測資料，最大沉降量平均值為4.50mm，符合設(shè)計及施工規(guī)范要求?？⒐そ肽晔褂们闆r良好，未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)有較大沉降。工程實踐表明，通過采用內(nèi)支撐支護(hù)體系，巧妙地將支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的側(cè)向土壓力、水壓力轉(zhuǎn)化為環(huán)形梁的軸壓力，又充分發(fā)揮了環(huán)形梁受軸壓力性能優(yōu)越的特點，保證了基坑支護(hù)的穩(wěn)定，有效地控制了基坑的位移。整個基坑施工過程中，周邊的沉降位移均不算大，并未影響到周邊的建筑物以及管線，提高了工效，安全可靠，確保了在城市改造密集建設(shè)區(qū)中軟土地基深基坑的順利開挖，為同類工程提供參考。

總之， 土木工程的任何一環(huán)都必須慎重對待，一棟建筑物的立起，從設(shè)計、選材、打基、外觀施工，結(jié)構(gòu)造型等都必須牢牢記住“質(zhì)量第一”這四個字，尤其是深基坑內(nèi)的“打基”是關(guān)鍵的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龔曉南.深基坑工程設(shè)計施工手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.8.

[2]應(yīng)惠清.基坑支護(hù)工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.（責(zé)任編輯：王雅利）

[3]袁聚云.《基礎(chǔ)工程設(shè)計原理》.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2010