深基坑支護(hù)體系中的問題與防治措施分析

彭斌

廈門市嘉頤建筑工程股份有限公司（361000）

深基坑支護(hù)體系中的問題與防治措施分析

彭斌

廈門市嘉頤建筑工程股份有限公司（361000）

結(jié)合某項(xiàng)目工程深基坑支護(hù)體系實(shí)例，針對該工程項(xiàng)目中所選用的深基坑支護(hù)形式進(jìn)行論述，并圍繞各種深基坑支護(hù)形式下存在的問題以及施工現(xiàn)場的防治措施進(jìn)行分析與探討，望能夠引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注與重視。

深基坑；支護(hù)體系；問題；處理措施

0 引言

近年來，隨著高層建筑施工水平的持續(xù)提升，深基坑支護(hù)施工水平明顯提高，但深基坑支護(hù)施工中也開始凸顯出一些問題與不足。若不及時(shí)加以處理，可能會(huì)對深基坑支護(hù)體系的整體穩(wěn)定性與耐久性產(chǎn)生極大威脅。因此，建筑施工人員必須在應(yīng)對深基坑支護(hù)體系施工問題時(shí)，深入分析各個(gè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題與不足，及時(shí)采取防治措施，以促進(jìn)深基坑支護(hù)體系施工水平的不斷提升。

1 項(xiàng)目工程概述

本項(xiàng)目工程位于A市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，為新建多層商業(yè)建筑。本項(xiàng)目工程地下層數(shù)為3層，局部為2層，施工現(xiàn)場基坑圍護(hù)深度為16.0 m，屬于深基坑工程。為確保深基坑工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與上部建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，本工程選擇三軸攪拌樁、支護(hù)樁以及抗拔樁相結(jié)合的深基坑支護(hù)體系，有效避免了深基坑施工中出現(xiàn)塌方等質(zhì)量事故，確保了深基坑工程乃至整個(gè)建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量與安全。

2 三軸攪拌樁

三軸攪拌樁是長螺旋樁機(jī)的一種特殊類型，共設(shè)置有三個(gè)螺旋鉆孔。施工時(shí)三個(gè)螺旋鉆孔同時(shí)自上至下進(jìn)行施工，在地下連續(xù)墻工法中有良好的應(yīng)用價(jià)值，對軟土地基基礎(chǔ)也有良好的適用性。三軸攪拌樁可利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使土體與水泥產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)軟土土體發(fā)生硬結(jié)反應(yīng)，進(jìn)而起到提高地基基礎(chǔ)強(qiáng)度的目的。

在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中，三軸攪拌樁的應(yīng)用常見兩種形式：一種是三軸攪拌樁中間不插型鋼，僅作為止水用，還可與其他工藝結(jié)合后發(fā)揮擋土作用；一種是三軸攪拌樁樁體內(nèi)插H型鋼，不但可以止水，還能夠通過將水泥漿與地基土土體的有機(jī)結(jié)合，形成一個(gè)連續(xù)不斷且具有一定強(qiáng)度的加固水泥土墻，作為擋土墻使用，對于挖設(shè)深度較低的基坑而言比較適用。

以下即結(jié)合某工程實(shí)例對三軸攪拌樁的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行闡述與分析。擬建某綜合體項(xiàng)目，總用地面積62 994.875 m2，場地東側(cè)基坑邊線距東路距離約為26.0 m，距商業(yè)城（設(shè)一層地下室，樁基礎(chǔ)）最小距離約為8.0 m。施工現(xiàn)場周邊環(huán)境較為復(fù)雜，施工場地有限。止水帷幕采用三軸水泥攪拌樁，樁徑為準(zhǔn)850 mm間距600 mm。采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1.5～2.0，水泥摻入量為不小于20%，水泥土28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.2 MPa。

三軸攪拌樁施工流程為：測量放樣→開挖溝槽→三軸攪拌機(jī)就位，校正并復(fù)核樁基水平度與垂直度→攪拌水泥漿液，開啟空壓機(jī)并送至樁機(jī)鉆頭→鉆頭噴漿、氣切割土體下沉至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高→鉆頭噴漿、氣，提升至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，進(jìn)行殘土處理→施工完畢→撤除攪拌機(jī)械。

三軸攪拌樁出現(xiàn)特殊情況采取如下處理措施：在碰到地面溝或地下管線無法按設(shè)計(jì)走向施工時(shí),宜與設(shè)計(jì)單位、業(yè)主、監(jiān)理共同協(xié)商，確定解決辦法。發(fā)現(xiàn)管道堵塞，應(yīng)立即停泵處理。待處理結(jié)束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0 m后方能繼續(xù)注漿，等10～20 s恢復(fù)向上提升攪拌，以防斷樁發(fā)生。針對滲漏水問題，可采取引流管或雙液注漿兩種方式進(jìn)行處理：一是用引流管防滲漏。在基坑滲水點(diǎn)插引流管，在引流管周圍用速凝防水水泥砂漿封堵，待水泥砂漿達(dá)到強(qiáng)度后，再將引流管打結(jié)。二是用雙液注漿防滲漏。根據(jù)要求配置化學(xué)漿液，將配制好的化學(xué)漿和水泥漿送入貯漿桶內(nèi)備用。

3 三軸攪拌樁施工常見問題與防治處理措施

3.1 攪拌體不均勻

在三軸攪拌樁現(xiàn)場施工過程中，攪拌體不均勻這一問題的產(chǎn)生原因與三軸攪拌樁施工工藝不合理相關(guān),施工機(jī)械自身故障也是主要原因之一，進(jìn)而導(dǎo)致注漿中斷或攪拌過程中提升速度不均勻。針對該問題，可采取的防治措施為：施工前安排專人對三軸攪拌樁設(shè)備進(jìn)行檢修，確保其工作性能的穩(wěn)定性,適當(dāng)增加攪拌時(shí)間，提高拌和次數(shù)，控制鉆進(jìn)速度。除此以外，固化劑拌制過程中不得任意加水,必須確保水灰比與拌和速度的穩(wěn)定性。

3.2 噴漿異常

在三軸攪拌樁現(xiàn)場施工中，噴漿異常的產(chǎn)生原因與注漿泵損壞、噴漿口堵塞、管路口有雜物或硬結(jié)塊以及水泥漿液水灰比稠度不合理等因素相關(guān)。針對該問題，應(yīng)采取的防治措施為：三軸攪拌樁施工前對設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，確保其工作性能；噴漿口應(yīng)用單后球閥式止回閥，以避免拌和過程中出現(xiàn)泥土倒灌的問題；輸漿管與泵送管應(yīng)當(dāng)及時(shí)清潔，并于集漿池上方增設(shè)細(xì)篩進(jìn)行過濾，以免雜物進(jìn)入管道內(nèi)。

3.3 抱鉆與冒漿

此項(xiàng)問題的產(chǎn)生原因包括工藝選擇不當(dāng)、施工中遭遇黏結(jié)力較強(qiáng)黏土層、上覆壓力大且土層持漿能力差等。針對該問題，應(yīng)采取的處理方法是：在深基坑支護(hù)工程現(xiàn)場施工中于樁頂標(biāo)高1.0 m以內(nèi)進(jìn)行復(fù)攪加注漿，同時(shí)對實(shí)際樁頂標(biāo)高預(yù)留的1/2鑿除部分。

4 支護(hù)樁

支護(hù)樁是指在三軸攪拌樁施工工藝基礎(chǔ)之上，插入H型鋼并構(gòu)成的綜合性深基坑支護(hù)系統(tǒng)，對橫向推力有良好的承受價(jià)值。當(dāng)前技術(shù)條件支持下，深基坑支護(hù)中支護(hù)樁一般用于基坑支護(hù)、邊坡支護(hù)以及滑坡治理，承受水平土壓力或滑坡推力，一般比承受豎向力的基礎(chǔ)樁需要更高的配筋，也經(jīng)常和錨桿（索）一起使用（樁錨結(jié)構(gòu)）。支護(hù)樁與三軸攪拌樁相互作用，形成受力整體，在深基坑中能夠有效維持臨空土體的穩(wěn)定性，確保深基坑工程施工現(xiàn)場以及周邊既有建筑物的穩(wěn)定性與安全性。

5 抗拔樁

5.1 鉆進(jìn)中塌孔

由于抗拔樁施工過程中的護(hù)壁效果差，泥漿稠度小，因此容易出現(xiàn)漏水問題。除此以外，深基坑支護(hù)現(xiàn)場護(hù)筒埋設(shè)深度較淺，周邊封堵不密實(shí)，也會(huì)導(dǎo)致漏水問題的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致抗拔樁在鉆進(jìn)過程中發(fā)生塌孔。針對該問題，施工現(xiàn)場的防治措施為：抗拔樁鉆孔周邊不得設(shè)置臨時(shí)性通道，嚴(yán)禁大型設(shè)備作業(yè)；地面埋設(shè)護(hù)筒時(shí)應(yīng)于施工現(xiàn)場底部夯填厚度為50.0 cm的黏土，護(hù)筒周邊也需要夯實(shí)黏土并均勻回填，以避免地面水的滲入；水中振動(dòng)沉入護(hù)筒時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料，將護(hù)筒沉穿淤泥及透水層，護(hù)筒之間的接銜要密封好，防止漏水。

5.2 鉆孔漏漿

導(dǎo)致抗拔樁現(xiàn)場施工中出現(xiàn)鉆孔漏漿的主要原因包括以下幾個(gè)方面：護(hù)筒埋設(shè)深度不足，泥漿自護(hù)筒底部流失；護(hù)筒制作比較粗糙，接頭與縱向接縫部位不嚴(yán)密，泥漿滲漏頻頻發(fā)生；護(hù)筒內(nèi)靜水壓力高，導(dǎo)致護(hù)筒刃腳部位出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。針對該問題，施工現(xiàn)場的防治措施為：在成孔環(huán)節(jié)中保持護(hù)筒內(nèi)靜水壓力的穩(wěn)定；在護(hù)筒安放前對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收與控制，并于接縫部位增設(shè)止水墊片；適當(dāng)增加泥漿稠度，降低鉆進(jìn)速度，在護(hù)筒刃腳回填黏土層鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)反復(fù)沖擊，以提高護(hù)壁效果。

5.3 鋼筋籠安放及設(shè)計(jì)不當(dāng)

此項(xiàng)問題的產(chǎn)生原因主要包括：鋼筋籠在現(xiàn)場堆放、搬運(yùn)等環(huán)節(jié)中未嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,支墊位置不當(dāng)從而造成變形；鋼筋籠過長，未設(shè)置加勁箍，剛度不足，從而導(dǎo)致變形；清孔環(huán)節(jié)中泥漿糊未徹底清理,實(shí)際孔深與設(shè)計(jì)要求不符合。針對該問題，施工現(xiàn)場應(yīng)采取的處置方法是：鋼筋籠應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場的吊裝運(yùn)輸能力分段制作，在入孔前焊接形成整體；鋼筋籠在現(xiàn)場搬運(yùn)中應(yīng)當(dāng)按照2.0 m～2.5 m的間隔距離設(shè)置一道加勁箍，并于鋼筋籠內(nèi)按照3.0 m～4.0 m間隔距離裝設(shè)可拆卸式十字型加勁架，待鋼筋籠完全吊入后再進(jìn)行拆除。

6 總結(jié)

在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，深基坑支護(hù)體系所涉及到的工藝技術(shù)復(fù)雜，大部分內(nèi)容屬于地下隱蔽性工程，施工工藝以及相關(guān)技術(shù)在實(shí)施過程中存在較大的風(fēng)險(xiǎn)性。從這一角度上來說，如何對深基坑支護(hù)體系施工中常見的質(zhì)量問題進(jìn)行及時(shí)處置與控制，已成為業(yè)內(nèi)人士高度重視的一項(xiàng)課題。本文即結(jié)合某工程項(xiàng)目實(shí)例，針對深基坑支護(hù)體系施工中常見的問題以及相應(yīng)的防治措施進(jìn)行探討與分析，望能夠促進(jìn)深基坑支護(hù)體系整體質(zhì)量水平的提升。

[1]楊威,李銘.建筑工程中的深基坑支護(hù)施工問題與技術(shù)措施[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013(22)：66.

[2]侯公羽,弭尚銀,楊春峰.進(jìn)化策略及其改進(jìn)算法在深基坑支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].巖土力學(xué),2008,29(5)：1222 -1226.