淺談深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

張敏敏

摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)例，以土層特性和場(chǎng)地實(shí)際情況，在深基坑支護(hù)薄弱部位采用懸臂式雙排樁和內(nèi)插H型鋼，再對(duì)坑內(nèi)壁噴錨加固的施工工藝及相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了這種支護(hù)體系在該類深基坑支護(hù)內(nèi)的適用性，為類似項(xiàng)目提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù);施工技術(shù);聯(lián)合支護(hù)體系

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目基本情況簡(jiǎn)介

上海市浦東新區(qū)臨港新城主城區(qū)WNW-C1-05-07社區(qū)中心項(xiàng)目總建筑面積約16808m2，用地面積約9722m2，地下建筑面積約4225m2。本工程項(xiàng)目主要由3棟建筑組成，1#樓為1棟4F托老所及衛(wèi)生服務(wù)中心，2#樓為1棟3F公共活動(dòng)中心及3#樓1棟4F社區(qū)服務(wù)用房。2#樓及3#樓整體設(shè)置地下一層主要為停車庫(kù)及設(shè)備機(jī)房。開(kāi)挖深度為5.65～6.05m，基坑工程安全與環(huán)境保護(hù)等級(jí)均為三級(jí)，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)1.00，整體滑動(dòng)分項(xiàng)系數(shù)1.3。

1.2 基坑概況

本工程基坑面積約4160m2，總延長(zhǎng)米約為320m。本工程±0.000為+5.000，整平后場(chǎng)地標(biāo)高為吳淞高程+3.800m，相對(duì)標(biāo)高為-1.200。

1.3土質(zhì)條件

1.4 水文條件

根據(jù)地勘察報(bào)告地下水位有二層，第一層靜止水位埋深0.50m的潛水，第二層為地面以下3～12m承壓水。經(jīng)過(guò)測(cè)算，基坑開(kāi)挖過(guò)程中的承壓水穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求，基坑降水主要為淺層水。

1.5 場(chǎng)地環(huán)境及周邊位置條件

場(chǎng)地現(xiàn)為經(jīng)過(guò)整平后的空地。東側(cè)為小區(qū)規(guī)劃道路，地下室外墻與基地紅線最小距離約 4.95m;南側(cè)為經(jīng)二路，距離基地紅線最小距離約3.0m，道路對(duì)面為一層自貿(mào)超市和層高8～10層的臨港人才公寓樓;西側(cè)為夏櫟路，是條交通主干道，道路與基地紅線最小距離約3.7m，道路對(duì)面為大型居住社區(qū)，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求高，早晚高峰土方車進(jìn)出受限，且無(wú)法夜間作業(yè)。北側(cè)為蘇家港河，河岸距離地下室外墻最近距離約36.9m。東北角為場(chǎng)內(nèi)唯一狹長(zhǎng)土方外運(yùn)通道，基坑需要重點(diǎn)考慮。

2 深基坑的支護(hù)方案

工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)以開(kāi)挖深度6.05m進(jìn)行計(jì)算，加之周邊環(huán)境比較復(fù)雜，基坑西側(cè)緊鄰夏櫟路和東北側(cè)臨近施工便道為施工的重點(diǎn)，為了避免因土層含水率較高產(chǎn)生坍塌風(fēng)險(xiǎn)，削弱土體的剪切力和荷載，在東北角區(qū)域圍護(hù)采用止水帷幕+內(nèi)插H型鋼支護(hù)形式確保狹窄區(qū)域施工便道的安全。基坑的四個(gè)邊角采用鋼支撐支護(hù)?；硬捎幂p型井點(diǎn)降水。

3 基坑支護(hù)體系施工工藝流程

3.1三軸攪拌樁施工工藝流程

3.1.1 開(kāi)挖溝槽

使用PC220挖掘機(jī)以基坑圍護(hù)內(nèi)邊控制線開(kāi)挖溝槽，溝槽寬度約50cm，深約100cm。

3.1.2 攪拌樁孔位定位

攪拌機(jī)架應(yīng)該平穩(wěn)豎直，按照樁與樁搭接20cm的尺寸在溝槽內(nèi)放樣地位。

3.1.3 樁機(jī)就位

樁機(jī)垂直度偏差值應(yīng)≤L/100（L為樁的長(zhǎng)度），攪拌樁樁位定位后復(fù)核偏差值應(yīng)<2cm。

3.1.4 攪拌速度及注漿控制

采取“四噴四攪”的操作次序，噴漿攪和時(shí)，攪拌頭上升速度≤0.5m/min，下沉速度≤1.0m/min，攪拌頭每圈提升（或下沉）量控制在10mm～15mm以內(nèi)，最后慢速提升。

3.1.5 水泥漿制備

水泥漿制備采用的水泥為PO42.5硅酸鹽水泥，水和水泥配比為0.55，注漿壓力控制在0.4～06Mpa。

3.2 H型鋼施工工藝

3.2.1 H型鋼準(zhǔn)備

本工程H型鋼均為租賃，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)制作，但是需要根據(jù)定位型鋼與H型鋼頂標(biāo)高的高度差確定并焊接吊筋。清洗干凈后的型鋼需要在插入水泥土的部分均勻地涂抹完全熔融后的減摩劑。

3.2.2 下插H型鋼

用線錘校核吊起的型鋼垂直度后，使用震動(dòng)錘下插型鋼前，在豎直的溝槽位置放兩根長(zhǎng)度250cm的20×8cm定位槽鋼，再在并列溝槽位置放兩根長(zhǎng)度1200cm的40×40cm定位工字鋼，轉(zhuǎn)彎位置的型鋼與圍護(hù)樁中線90°角下插。

3.2.3 拔出H型鋼

H型鋼的拔除選在地下結(jié)構(gòu)施工完成達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行，起拔使用專用的夾具和千斤頂，以穩(wěn)固的圈梁為反梁，反復(fù)頂升起拔進(jìn)行回收。

3.3 鋼筋混凝土圈梁施工

基坑?xùn)|北角圍護(hù)頂設(shè)置鋼筋混凝土圍檁。壓頂圍檁采用截面尺寸為1000×700mm，壓頂梁中心標(biāo)高為-3.050，強(qiáng)度為C30。

3.4 鋼支撐

本工程內(nèi)支撐采用？ 609×16鋼支撐，支撐體系中心標(biāo)高為-3.050，鋼管支撐在底板換撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除。

3.4.1 鋼支撐拼接與安裝

使用墨線在鋼筋混凝土圈梁上彈出控制線，然后用25t汽車吊將鋼支撐吊入基坑內(nèi)，由于預(yù)先停放坑內(nèi)的PC220挖機(jī)進(jìn)行鋼支撐拼裝。鋼支撐兩端與圈梁預(yù)埋件接觸面采用碎鐵塊將鋼支撐端板與預(yù)埋件可靠地電焊連接。所有需電焊的部位均驗(yàn)收通過(guò)方可使用。

3.5 基坑排水、降水

3.5.1基坑排水

工人沿基坑槽底四邊挖出300×300mm盲溝進(jìn)行排水，集水井每隔20～30m設(shè)置一個(gè)，用水泵抽排水至坑外護(hù)坡頂300×300mm的明溝內(nèi)，由水泵集中抽排至指定的市政雨水管道。

3.5.2 輕型井點(diǎn)降水

（1）沖孔

成孔采用水沖法成孔施工，孔徑300mm，沖孔深度應(yīng)比設(shè)計(jì)井點(diǎn)管埋設(shè)深 500mm。

（2）安裝井點(diǎn)管

沖孔完成即放入長(zhǎng)6m的？ 48的鋼管井點(diǎn)管，井管垂直度誤差控制在≤ 1%。

（3）填濾料、封口

放置完成井點(diǎn)管后，為了確保出水暢通，在管壁的四周填充粗砂濾料，控制填料量≥85%計(jì)算量的同時(shí)保證填入速度，避免中空。當(dāng)填入距離孔口1m換粘土逐層填入夯實(shí)并封口。

（4）管路連接

長(zhǎng)度700mm的？ 48螺紋鋼絲膠管將井管與集水總管連接。所有管徑連接處應(yīng)涂抹黃油后再用膠布封閉。井點(diǎn)真空度不小于65KPa。

（5）降水運(yùn)行管理

降水設(shè)備每安裝成一套馬上使用，確保形成濾水層和地下水滲流，保證降水設(shè)備的出水量。

3.6基坑土方開(kāi)挖

根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)的要求，土方開(kāi)挖主要是二次施工，即先分層分段開(kāi)挖至基底以上300mm，然后進(jìn)行人工基坑清底、集水井和落深區(qū)域的土方開(kāi)挖。土方開(kāi)挖根據(jù)結(jié)構(gòu)后澆帶進(jìn)行分區(qū)，由西南向東北退挖，挖土過(guò)程需留臨時(shí)邊坡，臨時(shí)邊坡采用二級(jí)放坡，坡比不大于1：1.5。采用機(jī)械挖土，人工配合清除樁、井點(diǎn)管周圍的土方和坑底預(yù)留的300mm厚的土方，自卸汽車運(yùn)土，全部土方均棄土外運(yùn)。

3.7 基坑內(nèi)壁噴錨

首先對(duì)樁體表面的凸出物和余土進(jìn)行清理，再在樁體植入膨脹螺栓后掛設(shè)并焊接鋼筋網(wǎng)片，再自上而下以2～3m劃分噴射混凝土區(qū)域進(jìn)行噴面，確保其噴射厚度≥設(shè)計(jì)厚度的2/3。

3.8 基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容及結(jié)果

3.8.1 基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容

（1）基坑周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)

主要涉及項(xiàng)目周邊緊鄰的幾幢建筑物、經(jīng)二路、夏櫟路、施工便道及三大管線的沉降監(jiān)測(cè)。

（2）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)

主要涉及圍護(hù)樁頂標(biāo)高的沉降及樁體的側(cè)移、鋼支撐體系內(nèi)力監(jiān)測(cè)。

（3）深層土體的位移監(jiān)測(cè)

主要為基坑周邊深層土體的水平位移監(jiān)測(cè)。

3.8.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

根據(jù)8月16日-9月28日深基坑開(kāi)挖后圖1監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，基坑深層土體位移數(shù)值一直在警戒值范圍以內(nèi)，說(shuō)明該支護(hù)方案取得了不錯(cuò)的支護(hù)效果。

4 注意事項(xiàng)

4.1 攪拌樁施工冷縫處理

一旦攪拌樁不能連續(xù)施工，則攪拌樁施工冷縫優(yōu)先考慮預(yù)留在群樁的內(nèi)部，以確保內(nèi)外排攪拌樁的連續(xù)性;如在內(nèi)外排施工中產(chǎn)生施工冷縫，則考慮在冷縫處外排增打1～2根攪拌樁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

4.2 攪拌樁體不均勻

施工前對(duì)機(jī)械設(shè)備試運(yùn)行確保其運(yùn)轉(zhuǎn)正常;灰漿拌合應(yīng)≥2min，降低轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)進(jìn)速度，適當(dāng)提高攪拌轉(zhuǎn)數(shù)，邊提升邊攪拌，提高泥漿拌和均勻性，嚴(yán)格控制水灰比，避免降低漿液強(qiáng)度。

5 結(jié)論與期望

本工程通過(guò)雙排樁和內(nèi)插H型鋼，基坑的四個(gè)邊角設(shè)置鋼支撐，同時(shí)對(duì)坑內(nèi)噴錨加固取得了較好的支護(hù)效果。實(shí)踐表明，該種深基坑支護(hù)在狹小空間和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)高的區(qū)域具有較高的適用性，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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