淺談深基坑無肥槽支護設(shè)計與施工要點

高毛毛

摘 要：本文從某工程實例出發(fā)，介紹了通過徹底取消肥槽、以支護工程錨噴面作為地下室外墻外模板面的施工方法在有限的用地紅線范圍內(nèi)最大限度地利用征地范圍，增大土地使用率，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益；該方法有效的減少了土方開挖、回填量，簡化施工流程，縮短施工工期，降低深基坑安全隱患，為以后類似工程提供了良好的樣板，并且起到了一定的示范作用。

關(guān)鍵詞：深基坑；無肥槽；支護；控制要點

隨著深基坑工程越來越多，不同的支護設(shè)計與施工方法所帶來的效益區(qū)別很大，特別是土方費用較高的西安地區(qū)，如何節(jié)省土方開挖、回填量是建設(shè)方以及支護設(shè)計人員不可回避的話題。無肥槽設(shè)計與施工大大降低了土方開挖回填量且消除了肥槽回填質(zhì)量差造成的相關(guān)質(zhì)量通病，在不增加用地面積的情況下，既能擴大地下室面積，又有效降低基坑支護代價。

深基坑無肥槽支護設(shè)計與施工的要點在于將錨噴面作為地下室外墻外模板，因此對基坑放樣定位、噴錨面平整度及護坡樁垂直度要求極高。本文從工程實例出發(fā)，介紹無肥槽錨拉式支護高精度施工控制及腰梁拆除的過程及經(jīng)驗，以求教專家同仁。

1 工程概況

1.1建筑設(shè)計概況

中儲西安東興分公司及周邊棚戶區(qū)改造項目1#（停車樓）項目，地下4層，地上3層，高24m，框架結(jié)構(gòu)，梁筏基礎(chǔ)，基坑長87m，寬43m，開挖深度13.9m。

1.2建筑周邊狀況

基坑南側(cè)東段與南張村7層建筑物相鄰，建筑物外墻距離基坑4.5m；基坑南側(cè)西段與尚品東華住宅樓相鄰，此建筑物高22層，其地下室外墻距基坑邊約9.80m；且基坑南側(cè)紅線緊鄰家屬院道路及圍墻；基坑北側(cè)西段為石棉廠家屬區(qū)，1#樓建筑物高25層，其地下室外墻距基坑邊約12.8m；基坑北側(cè)東段緊鄰漢和大廈，建筑物高31層，距離基坑邊約7.0m；基坑西側(cè)為規(guī)劃道路，道路以西有2～3層磚混裙房。具體見下表：

因此基坑四周無放坡條件。

1.3支護設(shè)計概況

1.3.1四周采用護坡樁維護，坡面直挖至基坑底標(biāo)高。護坡樁長度約20m，間距1.6m，樁徑為700mm。

1.3.2冠梁寬度同護坡樁直徑，高度為500mm。

1.3.3護坡樁之間-5m處、-8m處、-11m處設(shè)置三道錨索，錨索長度分別為16m、15m、15m；錨索采用二次劈裂注漿，單孔注漿水泥用量不小于500kg。掛網(wǎng)噴面待錨索養(yǎng)護達到強度后采用20a雙工字鋼進行預(yù)應(yīng)力張拉與護坡樁連為一體。

1.4地質(zhì)概況

基坑開挖范圍內(nèi)地層為雜填土、黃土、古土壤、粉質(zhì)粘土組成，具體為：

①雜填土：黃褐色，層厚0.8～4.0m，層底埋深0.8～4.0m。

②黃土：褐黃色，土質(zhì)均勻，具有濕陷性。堅硬狀態(tài)，中壓縮性。層厚6.6～11.1m，層底埋深10.6～13.3m。

③古土壤：褐色～褐紅色，該層具濕陷性，堅硬狀態(tài)，中壓縮性。層厚3.3～4.5m。

④黃土：褐黃色，土質(zhì)均勻，可塑狀態(tài)，中壓縮性。層厚8.8～10.8m，層底埋深24.0～26.5m。

⑤粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑狀態(tài)，中壓縮性。

地下水：根據(jù)勘察報告，地下水位埋深為25m，可不考慮地下水對基坑的影響。

因此護坡樁及錨索施工主要以雜填土、黃土及古土壤為主。

2 深基坑設(shè)計與施工方案

為了最大限度地利用土地，本工程設(shè)計時就將開挖線及支護樁內(nèi)移，預(yù)留 50mm作為支護結(jié)構(gòu)偏差調(diào)整范圍，以支護結(jié)構(gòu)錨噴面作為地下室外墻外模板面。因該支護結(jié)構(gòu)的有效使用期在地下四層施工完成后即可結(jié)束，縮短基坑有效使用周期 6 個月。

3深基坑施工及控制要點

3.1 工藝

清表及整平場地至樁頂作業(yè)面，保證樁基施工設(shè)備地面平整，且施工前確保鉆孔垂直度，進行護坡樁施工。待樁滿足養(yǎng)護期要求且檢測合格后進行基坑開挖?；臃謱娱_挖時，地下室外墻線與基坑開挖底口線之間預(yù)留 150mm 距離。該 150mm 距離考慮為：放線、樁位誤差 20mm，護坡樁垂直度 30mm，錨噴面層 100mm[1]。

3.2施工流程

施工準(zhǔn)備→高精度樁位測放護坡樁施工→冠梁施工→深基坑分層開挖→錨索施工→分層拆除腰梁

3.3 施工方法

3.3.1 高精度護坡樁施工

護坡樁施工精度由樁位測放、施工工藝、地質(zhì)條件、設(shè)備能力等多方面因素確定，具體操作過程控制為：

（1）護坡樁定位控制

坐標(biāo)點測放：根據(jù)護坡樁圖紙拾取坐標(biāo)點，核對無誤后獲取正確坐標(biāo)點，現(xiàn)場使用全站儀進行樁心測放（規(guī)范要求測放誤差為≤20mm，本次要求測放精度為±5mm），經(jīng)各方驗收合格后開始施工。

樁心定位：使用南車TR160型大功率旋挖鉆機自身定位系統(tǒng)與之前定位的樁心進行核對，確認(rèn)無誤后開鉆，鉆入 1.5米后，拉通線選取圓心，再次使用全站儀進行樁心復(fù)測。

（2）護坡樁垂直度控制

在旋挖鉆機施工前，首先將地面表層硬質(zhì)土層清理，以免鉆機在施工時，由于地面硬度過大或不均勻發(fā)生較大位移，影響樁位精度、樁體垂直度。其次，平整場地，調(diào)整鉆機位置，通過鉆機全方向水平儀確保樁機在水平位置施工。

樁機就位后，通過桅桿上傾角儀及垂直度控制系統(tǒng)，保證下斗時桅桿垂直度。旋挖機垂直度調(diào)整好后使用全站儀檢查旋挖機垂直度控制系統(tǒng)是否有誤差。檢查無誤后通過南車 TR160型旋挖鉆機自帶垂直度控制系統(tǒng)控制樁身垂直度，機械操作手在操作過程中嚴(yán)格遵循“寧慢毋快，寧緩勿急”的操作原則，配置專職監(jiān)督人員進行其儀表控制盤的監(jiān)督，以便及時調(diào)整。

3.3.2 冠梁施工

冠梁施工階段，利用全站儀測出護坡樁樁心定位點，拉取通線（即：冠梁中線），根據(jù)此線進行鋼筋排布綁扎，模板支設(shè)，確保冠梁靠近基坑一側(cè)外立面與錨噴面平齊。模板支設(shè)完畢后再次使用全站儀測放靠近基坑一側(cè)邊線定位并拉通線，確保冠梁位置準(zhǔn)確。

3.3.3 深基坑分層開挖控制

深基坑二次開挖時保留距冠梁內(nèi)邊線 300mm 厚的土壤，用于保證土壤含水率，避免因土壤過于干燥而在修坡時產(chǎn)生掉塊現(xiàn)象。修整坡面時，采用“機械粗刷，人工精修”的方式，使用小型挖掘機以平行冠梁的方式進行 300mm預(yù)留土壤的挖掘，確保不觸碰冠梁及樁身，之后由人工用鎬進行修整。

同時，通過全站儀在冠梁頂面確定樁心位置，沿樁心位置拉取通線后，距樁心通線 350mm 吊線墜，控制樁間土土體平面位于冠梁內(nèi)邊線所處平面以內(nèi)，土體表面平整度應(yīng)≤ 30mm。

3.3.4 高精度錨索+腰梁支護施工

在高精度錨索+腰梁支護施工階段，采用隔 1.2 米吊線墜、拉通線的方式對錨噴面的厚度及平整度進行控制，同時使用刮杠及靠尺對錨噴面進行復(fù)檢。使用靠尺、吊線等方法對錨噴面進行垂直度控制。

3.3.5腰梁拆除

在主體地下室施工階段：（1）基坑底混凝土墊層及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工完畢后拆除第三道錨索錨頭及腰梁；（2）施工地下負(fù)4層結(jié)構(gòu)至地下負(fù)3層底板后拆除第二道錨索錨頭及腰梁；（3）施工地下負(fù)3層結(jié)構(gòu)至地下負(fù)2層底板后拆除第一道錨索錨頭及腰梁。詳見支護結(jié)構(gòu)與地下室關(guān)系示意圖：

在基坑過程中，按照設(shè)計要求對基坑周圍進行嚴(yán)密變形觀測；尤其是拆除腰梁過程中，變形觀測數(shù)據(jù)均符合設(shè)計要求。說明拆除腰梁對支護工程安全無影響或影響不大，在四種工況下拆除是可行的，效果是可觀的。

4結(jié)論

通過精心組織作業(yè)，開挖后護坡樁垂直度控制精度達到5‰，噴錨面平整度<±20mm，遠遠超過了規(guī)范要求，基坑邊線完全滿足主體外墻外摸板支模要求，百分之百合格。

本工程按照無肥槽施工方法建筑面積增加800m2，增加約60個車位，直接增加社會效益181萬元；減少土方回填量10842方，按照西安市目前購?fù)羻蝺r減少費用108萬元。

得到了業(yè)主（西安漢和房地產(chǎn)開發(fā)有限公司）及監(jiān)理（陜西省工程監(jiān)理有限責(zé)任公司）高度評價。本工程于2015年12月30日獲得了院級優(yōu)秀工程二等獎。

參考文獻

[1]《建筑施工手冊》（第五版）編委會 .《建筑施工手冊》（第五版）[S].北京：中國建筑業(yè)出版社.2012