淺談多種深基坑支護技術(shù)在工程中的綜合應(yīng)用

周洪順

摘要：本文主要闡述了多種基坑支護技術(shù)在同一工程中的綜合應(yīng)用。通過現(xiàn)場科學(xué)、合理的組織與管控，實現(xiàn)質(zhì)量、進度、安全文明等目標。

Abstract： This paper mainly describes the comprehensive application of various foundation pit support technologies in the same project. Through on-site scientific and reasonable organization and control， we will achieve the goals of quality， progress， safety and civilization.

關(guān)鍵詞：設(shè)計方案;施工組織;管控

Key words： design plan;construction organization;control

中圖分類號：TV551.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）10-0102-03

1 ?在基坑支護設(shè)計中常用的基坑支護技術(shù)

1.1 自然放坡方案 ?適用于擬建建筑物位于城市的邊緣;四周沒有重要的永久建筑物、構(gòu)筑物和永久性道路或距離建筑物、構(gòu)筑物和道路的距離較遠可以滿足自然放坡的要求的情況。自然放坡的基坑方式的優(yōu)點：基坑支護費用低，只增加自然放坡范圍的土方開挖和土方回填的費用，可以和土方開挖工作同時進行，不用單獨的進行基坑支護施工，在工期上不用單獨考慮增加基坑支護的工期，節(jié)約工期。缺點：占用基坑四周的主體施工場地，需要土方開挖量和回填量大。適用于基坑四周無重要建筑物、管線、道路，施工場地大，在滿足擬建建筑物施工現(xiàn)場的總平面布局的要求的情況下，基坑四周具備自然放坡的距離要求可以采用此方案。如基坑開挖深度在勘察所提供的自然水位以下時，在設(shè)計基坑支護方案時應(yīng)考慮基坑降水方案，如地下水位較高，需要降水深度較大、基坑面積大，為保證降水效果和減少整體工程的降水時間，設(shè)計方案時可考慮在基坑外側(cè)增設(shè)止水帷幕等措施，減少基坑四周地下水的滲流。

1.2 自然放坡+局部增設(shè)支撐方案 ?適用于基坑四周一側(cè)或兩側(cè)場地?zé)o法滿足自然放坡要求，基坑設(shè)計時局部增設(shè)支護，如設(shè)土釘墻、排樁等支護方案，基坑開挖深度在勘察所提供的自然水位以下時，在設(shè)計基坑支護方案時應(yīng)考慮基坑降水方案，基坑外側(cè)增設(shè)止水帷幕等措施。

1.3 止水帷幕+排樁或止水帷幕+土釘墻的支護設(shè)計方案 ?適用于基坑四周無法進行天然放坡的情況并需要進行基坑降水的工程。

①當(dāng)基坑四周均可滿足較小的放坡系數(shù)進行設(shè)計時，可采用土釘墻+止水帷幕的設(shè)計方案。②當(dāng)基坑四周均無法放坡，只滿足直立開挖在進行設(shè)計時，可采用排樁+止水帷幕的設(shè)計方案。③當(dāng)基坑四周一側(cè)或兩側(cè)可以滿足較小的放坡系數(shù)，其余部位無法放坡，需直立開挖在進行設(shè)計時，可采用排樁+止水帷幕+土釘墻的設(shè)計方案。④當(dāng)基坑開挖深度較淺，經(jīng)設(shè)計計算單排或多排止水帷幕可以滿足基坑直立開挖要求，設(shè)計時就可以單獨采用止水帷幕的支護方案，同時滿足止水和支護的雙重效果。

1.4 排樁+內(nèi)支撐梁+止水的基坑設(shè)計方案 ?適用于基坑四周直立開挖，排樁單獨支護無法保證基坑位移和沉降變形情況，采用增設(shè)內(nèi)支撐梁的方案，保證基坑安全穩(wěn)定，并需要進行基坑降水的工程。①當(dāng)基坑開挖深度不大，經(jīng)驗算采用單排樁+四角頂部一道內(nèi)支撐梁。②當(dāng)基坑開挖深度大、基坑面積大，經(jīng)驗算采用單排樁+四角及中部在頂部和中部各設(shè)一道內(nèi)支撐梁。③施工作業(yè)面可以滿足排樁外側(cè)單設(shè)一道止水時，采用止水帷幕進行止水。④當(dāng)排樁外沒有作業(yè)面進行止水帷幕施工時，采用高壓旋噴樁處理排樁樁間土的方案進行止水。

2 ?深基坑支護設(shè)計方案的必選和確定

2.1 基坑支護設(shè)計方案比選 ?確定的基坑開挖的完成后的上坡口與周邊已建建筑物位置及最近距離。根據(jù)室外自然地坪標高和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)標高，確定基坑的開挖深度。結(jié)合地質(zhì)勘察報告所提供的地下水位情況，與已確定的基坑開挖深度對比確定是否需要進行基坑降水。如需基坑降水設(shè)計時提出合理降水設(shè)計方案。根據(jù)基坑的開挖深度和設(shè)計使用時間及周邊臨近已建建筑情況，綜合確定基坑設(shè)計安全等級。綜合考慮上述因素，選定2到3套基坑設(shè)計方案進行比選。

基坑設(shè)計方案進行比選考慮因素：安全、經(jīng)濟、技術(shù)、工期及施工可行性等方面。

①安全性：比較基坑設(shè)計方案的安全性主要考慮：保證周邊已建建筑物、地上及地下管線的安全，結(jié)合基坑的安全等級，確定最大允許的沉降和位移。②經(jīng)濟性：主要比選不同基坑設(shè)計方案的費用，在滿足安全性的前提下，選擇最經(jīng)濟、費用最低的方案。③技術(shù)、工期及施工可行性：基坑設(shè)計方案在比選時，技術(shù)、施工可行性、工期綜合考慮，保證設(shè)計方案技術(shù)先進的前提下，滿足施工時可行并工期最短。

2.2 深基坑支護設(shè)計方案確定 ?建設(shè)單位提供準確的擬建建筑物建筑紅線定位圖，為基坑支護設(shè)計單位提供擬建建筑的建筑、結(jié)構(gòu)圖紙，提供勘察地質(zhì)報告和擬建建筑物周邊地下、地上管線的位置和埋置情況的準確信息?；又ёo設(shè)計單位根據(jù)上述資料，確定基坑的開挖深度;參照地質(zhì)勘察報告提供的地下水位的深度，確定基坑開挖深度范圍內(nèi)是否需要降水、降水深度的問題。建設(shè)單位根據(jù)擬建建筑物建筑用地紅線定位圖和擬建建筑物基礎(chǔ)底部包括施工作業(yè)面所需要位置尺寸圖，安排技術(shù)人員進行準確的定位、放線，結(jié)合施工總承包單位的施工現(xiàn)場平面布置圖，確定基坑四周開挖上坡口的位置，同時考慮與基坑周邊已建建筑物距離、基坑地下及地上管線的情況。上述數(shù)據(jù)和情況直接影響基坑設(shè)計方案選擇和確定。

本基坑支護工程周邊情況復(fù)雜，要求位移和沉降變形嚴格，本基坑支護設(shè)計方案經(jīng)過多輪比選，從技術(shù)角度、經(jīng)濟角度等方面進行考慮和優(yōu)化，最終該基坑設(shè)計方案采用鋼筋混凝土灌注樁+內(nèi)支撐現(xiàn)澆混凝土梁+止水帷幕的復(fù)合支撐體系。本基坑開挖深度7米，常年地下水位4-5米。具體設(shè)計方案：支撐體系由東、南側(cè)雙排止水帷幕;北側(cè)、西側(cè)雙軸止水帷幕和單排高壓旋噴樁進行止水支護;內(nèi)側(cè)一圈灌注樁及一層冠梁、支撐梁組成內(nèi)支撐體系。

3 ?施工中的組織和管控

基坑支護工程設(shè)計復(fù)雜，同一工程中綜合應(yīng)用多種支護技術(shù)，需要多種設(shè)備同時進行施工作業(yè)，需要從施工方案、質(zhì)量保證體系、施工進度計劃、勞動力安排，主要材料設(shè)備、施工機械的投入計劃、安全施工措施及環(huán)保等方面進行組織和管控。

3.1 施工組織管理體系的建立

為了實現(xiàn)工程的質(zhì)量、工期、安全、環(huán)保的目標，在施工過程中做好組織協(xié)調(diào)，選調(diào)人員組建項目經(jīng)理部，負責(zé)項目組織、機械配備、人力資源、材料資金、技術(shù)保障的總體協(xié)調(diào)。全面負責(zé)工程項目的工期、進度、質(zhì)量和安全工作。

3.2 施工方案管控

3.2.1 雙軸止水帷幕

①施工前期準備。1）清除地表下各種障礙物，將施工場地填墊平整。2）保證進場臨時道路暢通，施工用電接施工現(xiàn)場的變壓器。3）進場水泥必須具備出廠合格證，現(xiàn)場對水泥取樣做試驗。存放場地要滿足施工需要，把存放場地墊高，保證底部水泥不被雨、雪浸泡。4）根據(jù)基坑支護平面圖施放出主要軸線，用全站儀定向，鋼尺量距，確定樁位準確，測量現(xiàn)場地面標高，確定樁底、樁頂標高。

②質(zhì)量保證措施。1）施工現(xiàn)場先平整場地，不得回填雜填土或生活垃圾。施工前檢驗機具性能，并在現(xiàn)場監(jiān)理工程師監(jiān)督進行設(shè)備標定，作為控制攪拌樁質(zhì)量的依據(jù)。2）樁機就位調(diào)整好樁機的水平狀態(tài)，確保鉆桿的垂直度。對機架整平要隨時進行檢查，在表層土較軟機架易下沉的情況下，要隨時調(diào)平設(shè)備，保證樁機在水平狀態(tài)下施工。3）攪拌提升，噴漿至設(shè)計樁頂。在樁上、下通長復(fù)攪一次。4）在雜填土層的施工過程中，遇到大塊雜物影響鉆機正常施工時，使用挖掘機把大塊雜物挖除，并換填素土，重新進行施工。

3.2.2 高壓旋噴樁

①采用P.O42.5級水泥，水灰比1：1水泥摻入量為40%，高壓旋噴樁施工時相鄰兩樁搭接100mm。②機具設(shè)備：高壓旋噴鉆機、高壓注漿泵等機具設(shè)備。③質(zhì)量控制。1）施工前檢查樁位、漿液配比，對施工設(shè)備進行檢查。2）施工中抽查漿液的配比，施工過程中對設(shè)備壓力、施工的順序進行控制。3）搭接處理：在施工中出現(xiàn)故障造成注漿間斷，為保證固結(jié)體均勻性和整體性，施工時不出現(xiàn)軟弱夾層，恢復(fù)施工后進行搭接處理。搭接接頭長度不小于20cm。

3.2.3 灌注樁

①制備泥漿的性能指標：1）比重：使用泥漿比重計，泥漿比重控制在1.1～1.15。2）粘度：使用漏斗法，泥漿粘度控制在10～25s。3）膠體率：使用量杯法，泥漿膠體率控制在>95%。4）失水量：使用失水量儀，失水量<30L/30min。5）靜切力：使用靜切力計，控制指數(shù)：1min 20～30mg/cm2，10min 50～100mg/cm2。6）pH值：使用pH值試紙，pH值控制在7～9。

②鉆孔灌注樁施工應(yīng)注意的質(zhì)量問題。1）砼材料嚴格按要求執(zhí)行。材料允許偏差：水泥1%，砂、石2%，水2%。2）落度：18-22cm;充盈系數(shù)大于1.1。3）每100m3做一組試塊，試塊在48小時內(nèi)送試驗室標養(yǎng)。4）灌注時注意觀察孔口返漿情況，發(fā)現(xiàn)堵管及時采取措施，確保樁體連續(xù)。5）控制最后一次澆灌量，以保證樁頂標高比設(shè)計標高高出0.5米以上。成樁后孔口留空段要及時回填。6）導(dǎo)管連接緊固螺栓上全、上緊，以防螺栓脫落，造成導(dǎo)管與砼斷開，形成斷樁事故。7）每日施工結(jié)束后，及時清理導(dǎo)管，防止造成混凝土堵管。

3.2.4 內(nèi)支撐梁

內(nèi)支撐梁施工應(yīng)注意的質(zhì)量問題：①用挖掘機挖除灌注樁樁間土及內(nèi)支撐梁施工的作業(yè)面。嚴格控制溝槽開挖深度和寬度，人工配合機械挖至設(shè)計標高，防止少挖超挖。②施工前將灌注樁上部的劣質(zhì)混凝土鑿除，采用機械結(jié)合人工的鑿除方法，保證鑿除過程中不傷到灌注樁鋼筋，主筋外側(cè)部分采用風(fēng)鎬人工鑿除。先將樁四周混凝土鑿除露出主筋，然后將主筋向外側(cè)拉出，四周用風(fēng)鎬向樁內(nèi)水平鑿進，將主筋包圍的樁頭截斷，對樁芯頂面的混凝土進行鑿毛處理，調(diào)直樁頂鋼筋，用水泥砂漿將樁頭找平。③按設(shè)計圖紙對內(nèi)支撐梁的鋼筋進行制作和綁扎。主筋采用套筒機械連接，保證內(nèi)支撐梁鋼筋的截面尺寸、數(shù)量、直徑。④模板支設(shè)過程中的質(zhì)量控制：模板和斜撐能承受砼澆筑施工的荷載，保證結(jié)構(gòu)形狀、位置和尺寸正確，確保模板的牢固、可靠。冠梁內(nèi)側(cè)、底部采用土模，外側(cè)采用木模;支梁底部采用土模，兩側(cè)采用木模。模板安裝時接縫嚴密不漏漿，保證鋼筋的保護層厚度。⑤砼的澆筑、拆模過程中的質(zhì)量控制：砼澆注前對模板、鋼筋進行檢查，清除模內(nèi)雜物。澆筑混凝土?xí)r，觀察模板、支架、鋼筋的情況，發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，立即停止?jié)仓?。混凝土強度達到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏。混凝土達到規(guī)定強度后，方可進行模板拆除。

3.3 勞動力準備工作

根據(jù)工程內(nèi)容和工期安排勞動力人數(shù)，不同階段勞力計劃人數(shù)不同，采用動態(tài)合理安排現(xiàn)場施工人數(shù)，詳細列表如表1。

3.4 機械設(shè)備準備計劃

根據(jù)工程內(nèi)容及工期安排施工機械，不同階段不同施工機械進駐場地，機械數(shù)量及安排見表2。

3.5 施工布署、進度控制措施

工程總體施工流程是全面推進，在互不影響的前提下，同時開工，可縮短工期。

先施工雙軸止水帷幕、灌注樁、高壓旋噴樁、冠梁、支撐梁，再打降水井、觀測井，進行基坑降水，基坑降水滿足基坑開挖要求和滿足干場作業(yè)即可。基坑開挖分步開挖，分步進行腰梁、支撐梁施工，做好防排水工作后可以進行基礎(chǔ)施工。

施工進度控制措施：①加強進度計劃管理：在工程開工前，編制施工進度計劃，編制物資進出場計劃，保證物資供應(yīng)及時且不造成積壓。同時編制施工方案，保證施工時有明確的方案指導(dǎo)施工。②加強施工協(xié)調(diào)管理：在工程開工前，提前對圖紙進行放樣，有問題提前發(fā)現(xiàn)，做好施工準備工作，保證工程進度的實現(xiàn)。③在計劃的實施中進行監(jiān)督，當(dāng)發(fā)現(xiàn)進度計劃執(zhí)行出現(xiàn)偏差時，及時采取措施進行糾偏。在工程施工中跟蹤記載每個施工過程的開始、完成日期，記錄每日完成的數(shù)量、施工現(xiàn)場發(fā)生的情況，做到工程進度的事中控制。

3.6 質(zhì)量保證措施

施工過程質(zhì)量保證措施： ①人員的保證措施。強化全體職工的質(zhì)量意識，牢固樹立質(zhì)量第一的思想。以全員的崗位工作質(zhì)量、工序質(zhì)量來保證整體工程質(zhì)量。建立以項目經(jīng)理和項目技術(shù)負責(zé)人為核心的質(zhì)量保證體系，保證各項技術(shù)措施的實施。明確關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點，建立自檢、互檢和交接檢相結(jié)合的聯(lián)檢制度，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

②各職能系統(tǒng)要在管理上對工程質(zhì)量負責(zé)。1）合理安排工序和勞動力配備，下達工作任務(wù)單，對工程質(zhì)量優(yōu)良的施工班組予以表揚、獎勵。2）嚴格把好采購關(guān)，各種原材料必須有出廠合格證，經(jīng)復(fù)檢合格后方能使用于工程中。對不合格的材料要進行標識并退場。3）認真審圖，做好工程技術(shù)交底，檢查試驗和放線工作，組織施工規(guī)范、施工工藝的學(xué)習(xí)和落實，做好各分項工程的隱蔽、預(yù)檢工作。及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并提出解決方法。

③施工過程控制。1）組織有關(guān)人員認真執(zhí)行自檢、互檢和交接檢相結(jié)合的檢查制度，和開展三工序活動（保證本工序、監(jiān)督檢查上工序、服務(wù)下工序）并作好記錄。三檢制由項目技術(shù)負責(zé)人組織，交付班組長負責(zé)，接收班組長負責(zé)檢查接收，作好交接記錄并簽字。2）施工過程中使用的計量和試驗設(shè)備按公司的《計量管理制度》進行操作和使用，施工過程中的成品保護，按成品保護措施執(zhí)行。

3.7 安全、文明施工保證措施

①安全組織：安全小組由以下人員組成：組長、副組長、組員等。

②安全措施。1）開工前要做好各級安全交底工作。施工機械多，配合工作多，土質(zhì)條件差等特點，制定安全措施，組織貫徹落實，定期開展安全檢查活動。2）施工用電符合安全用電標準，配電箱配鎖，由持證電工管理，非電工不得接電。3）基坑開挖時，兩人操作間距大于2.5m。多臺機械開挖時，挖掘機間距大于10m，挖土機的旋轉(zhuǎn)半徑區(qū)域內(nèi)嚴禁站人施工。施工機械不得撞擊灌注樁、水泥土墻等。4）運土車輛出大門時有專人檢查車輪是否帶泥，并及時清理和做好大門口的保潔工作。5）下雨期間進行挖土?xí)r，在施工道路上鋪設(shè)草席、草袋等，防止車輛帶泥，污染場外道路、環(huán)境。6）夜間挖土施工時，配置足夠的燈光照明。7）禁止在邊坡上側(cè)堆土，在邊坡上側(cè)堆置材料時，距離邊坡上邊緣2m以外，材料堆置高度不得超過1.0m。8）雨季在邊坡上加蓋塑料薄膜，以防止邊坡上的土體流失。準備1000只草袋、200根木樁等作為應(yīng)急物資。當(dāng)發(fā)生邊坡局部塌方事故時，將坡腳塌方土體清除，用木樁打入塌方部位的坡腳處加固坡腳，用草袋裝土堆砌擋土墻進行事故后的處理。

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