地下立體車庫深基坑支護(hù)方案比選與施工技術(shù)探析

楊鴻眉

（甘肅第九建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 武威 733000）

地下立體車庫深基坑支護(hù)設(shè)計方案選擇的合理性直接影響車庫建設(shè)質(zhì)量，基于深基坑方案的施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用同樣會帶來較為深遠(yuǎn)的影響。但結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，地下立體車庫深基坑支護(hù)方案設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用很容易出現(xiàn)問題，這類問題的針對性處理必須引起重視。

1 工程概況

文章以地上1層、地下4層的巷道堆垛類機械停車庫工程為研究對象。該車庫位于甘肅省武威市涼州區(qū)財政局院內(nèi)，采用平板式筏板基礎(chǔ)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.1，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級為一級。車庫由建設(shè)場地南側(cè)的A區(qū)、建設(shè)場地北側(cè)的B區(qū)兩個地下停車庫組成，基坑開挖支護(hù)深度分別為12.58m、13.58m。A區(qū)、B區(qū)地下停車庫±0.00m分別相當(dāng)于絕對高程1532.15m、1531.15m。

2 地下立體車庫深基坑支護(hù)方案比選

2.1 地質(zhì)分析

為優(yōu)選深基坑方案，設(shè)計單位首先圍繞工程場地的地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)特征開展了深入分析。圍繞地形地貌進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，場地為危舊平房拆除區(qū)，兩側(cè)為城區(qū)道路和多層建筑，周邊環(huán)境復(fù)雜，場地交通較為便利；地貌單元屬祁連山山前沖洪積平原，整體由南向北傾斜。分析地層巖性可以發(fā)現(xiàn)，場地地層主要為第四系沖洪積層，以雜填土（0.9m）、卵石（20m以上）為主，雜填土層成分主要為卵礫石和粉質(zhì)黏土，混雜有建筑生活垃圾；卵石層母巖類型以砂巖、石英巖、花崗巖為主，充填物以中細(xì)砂為主，局部夾薄層狀粉質(zhì)黏土及粉細(xì)砂。場地勘探深度范圍內(nèi)未見地下水，基坑開挖支護(hù)可不考慮地下水影響。工程位于溫帶大陸性干旱氣候區(qū)，具備溫差較大、太陽輻射強、空氣干燥、蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量等特征，7—9月降雨集中，年平均氣溫9.5℃。

2.2 深基坑支護(hù)方案比選

基于工程實際和場地地質(zhì)分析以及周邊環(huán)境情況，設(shè)計單位圍繞常見支護(hù)方式進(jìn)行了比選，包括土釘墻支護(hù)方式、復(fù)合土釘墻方式、樁錨支護(hù)方式、地下連續(xù)墻支護(hù)方式、排樁加錨桿類支護(hù)方式等。工程基坑開挖支護(hù)深度分別為12.58m、13.58m，結(jié)合AB段、CD段、DE段、EF段、FG段、HJ段、JK段各段實際，其中垂直開挖的AB段、EF段、FG段、HJ段、JK段、LA段基坑采用樁錨支護(hù)方式，1∶0.3放坡開挖的CD段、DE段、KL段基坑采用土釘墻支護(hù)方式，1∶0.3放坡開挖的BC段基坑采用復(fù)合土釘墻支護(hù)方式并設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索?；又ёo(hù)設(shè)計參數(shù)見表1，基坑開挖支護(hù)平面圖見圖1。

表1 基坑支護(hù)設(shè)計參數(shù)一覽表

圖1 基坑開挖支護(hù)平面圖

工程基坑下口線為地下車庫軸線外放2m，基坑支護(hù)采用HPB300級鋼筋作為鋼筋籠外箍筋及冠梁箍筋（Ф10mm鋼筋）、噴射砼面板配筋（Ф6.5mm鋼筋），其余采用HRB400級鋼筋。在具體的比選過程中，設(shè)計單位圍繞基坑支護(hù)工程各段開展了針對性的驗算，如AB段開展的排樁支護(hù)驗算、土壓力模型及系數(shù)調(diào)整驗算、各工況結(jié)構(gòu)計算。

3 地下立體車庫深基坑施工技術(shù)

3.1 施工方案

在地下立體車庫深基坑施工中，施工單位嚴(yán)格遵循“分層（段）開挖、先撐后挖、由上而下、嚴(yán)禁超挖”原則，以此分層分段、自上而下進(jìn)行施工。具體施工需結(jié)合基坑邊坡支護(hù)要求和土質(zhì)情況，每層需開挖至相應(yīng)層錨索或土釘下80cm處，并統(tǒng)一進(jìn)行土釘墻支護(hù)處與錨索以下土方開挖，基于1.5～2m控制每層開挖深度。具體施工流程可概括為分兩遍跳打開展支護(hù)樁施工→挖土破樁頭開展冠梁施工→分層分段開挖基坑土方（冠梁砼強度達(dá)到75%設(shè)計值）→土釘墻及樁間土網(wǎng)噴支護(hù)施工→預(yù)應(yīng)力錨索施工→重復(fù)上述工序→到達(dá)基坑底面設(shè)計標(biāo)高→驗槽→地下車庫基礎(chǔ)施工。

3.2 技術(shù)準(zhǔn)備工作

為保證地下立體車庫深基坑施工質(zhì)量，施工單位在施工前針對性開展了一系列準(zhǔn)備工作，包括研究勘察報告、了解基坑周邊實際情況、辦理簽章手續(xù)。結(jié)合工程實際，施工單位對基坑周邊建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)、地下管線與錨索（土釘）所占用的地下空間關(guān)系開展了深入研究，以此規(guī)避各類事故。此外，施工前對全體施工人員進(jìn)行了全面、多層次的技術(shù)交底，由此使其得以較好地掌握工程的施工部署、工序質(zhì)量控制點、工藝標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計要求等。

3.3 支護(hù)樁施工要點

在支護(hù)樁施工中，需首先做好施工場地的平整工作，具體施工過程還需要關(guān)注支護(hù)樁成孔、鋼筋籠制作安裝、樁身砼澆筑三個重要環(huán)節(jié)。在支護(hù)樁成孔環(huán)節(jié)，需隔樁進(jìn)行支護(hù)樁施工，并重點控制樁長、樁身完整性、樁位偏差、樁徑偏差、樁身垂直度偏差、樁身砼的灌注充盈系數(shù)。在達(dá)到設(shè)計深度后，清孔需通過不斷加入清水完成，保證孔底500mm范圍內(nèi)泥漿在砼澆筑前存在1.20以下的比重，且同時存在8%以下的含砂率，孔底沉渣厚度、泥漿黏度需分別控制在150mm內(nèi)、28s內(nèi)；在鋼筋籠制作安裝環(huán)節(jié)，鋼筋籠下入和導(dǎo)管安裝必須在清孔達(dá)到要求后立即進(jìn)行，以此保證水下砼澆筑的及時性。工程采用自上而下全長均勻配筋、外徑Φ900mm的鋼筋籠，現(xiàn)場整體綁扎。在搬運和吊裝鋼筋籠的過程中采用杉木桿或鋼管進(jìn)行加固，安裝采用25t汽車吊，對準(zhǔn)孔位后及時固定，以此為導(dǎo)管安放和砼灌注提供支持；在樁身砼水下澆筑環(huán)節(jié)，工程采用C30商品砼，水泥用量最小需控制在360kg/m3，坍落度需控制在180～220mm，含砂率需控制在40%～50%（中粗砂），粗骨料最大粒徑需控制在40mm以下。采用Φ300mm直徑的砼澆筑用導(dǎo)管，導(dǎo)管由每節(jié)長度為2.5m的薄壁鋼管分節(jié)接長而成，采用螺栓連接，同時墊橡膠墊圈于接頭部位。為保證砼灌注質(zhì)量，樁孔底與導(dǎo)管底部距離需控制在300～500mm，同時需保證施工過程混凝土儲備量充足，混凝土中導(dǎo)管埋入深度需控制在2～6m，導(dǎo)管提拔速度在施工過程中不得過快，輔以連續(xù)施工、按規(guī)定檢驗，即可更好地保證施工質(zhì)量。

3.4 樁間土網(wǎng)噴支護(hù)與土釘墻支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索施工要點

為保證樁間土網(wǎng)噴支護(hù)施工質(zhì)量，施工單位在鋼筋網(wǎng)片設(shè)置、噴射砼施工兩方面投入了大量精力。在鋼筋網(wǎng)片設(shè)置環(huán)節(jié)，工程單層雙向設(shè)置Φ6.5@200mm×200mm鋼筋網(wǎng)片，每邊的搭接長度、網(wǎng)格允許偏差需分別控制在300mm以下、±10mm內(nèi)。噴射砼施工采用P32.5復(fù)合型硅酸鹽水泥與HPZU-5B型砼干噴機，自下而上噴射，受噴面與噴頭距離控制在0.8～1.5m，噴射面需與射流方向垂直。噴射砼的噴水養(yǎng)護(hù)需在終凝2h后進(jìn)行，一般養(yǎng)護(hù)時間為3～7d，需根據(jù)氣溫決定。為保證土釘墻支護(hù)施工質(zhì)量，著重控制土釘設(shè)置、鋼筋網(wǎng)片安裝、噴射砼施工等環(huán)節(jié)，具體施工采用BW-150型高壓泥漿泵，配合開展孔底注漿法全長壓力注漿，通過采用二次注漿工藝保證注漿飽滿，注漿漿液在攪拌均勻后應(yīng)立即使用。在預(yù)應(yīng)力錨索施工中，施工單位采用液壓潛孔鉆車跟管鉆進(jìn)成孔工藝，并基于孔底返漿、二次注漿完成錨孔注漿。在具體施工過程中，作業(yè)停頓或完畢時需用水沖洗管路，且預(yù)應(yīng)力錨索的張拉鎖定應(yīng)保證75%以上的水泥注漿體強度時進(jìn)行，具體采用OVM15-3專用錨具和60t穿心千斤頂。

3.5 信息化施工要點

該工程在信息化施工方面也開展了一系列探索，結(jié)合水文、天氣、地質(zhì)、荷載等不確定因素，對此基坑工程進(jìn)行了監(jiān)測，同時基于信息化施工實現(xiàn)了土方開挖與支護(hù)的優(yōu)化配合?；诨庸こ瘫O(jiān)測提供的數(shù)據(jù)，土方開挖與支護(hù)的配合得以動態(tài)化開展，超挖、多道工序隨意合并等問題得以規(guī)避。在信息反饋體系支持下，現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人可對施工方案及時修改，并能夠及時改進(jìn)施工工藝，支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也需要得到信息化施工監(jiān)測獲得的資料支持。

4 結(jié)論

綜上所述，地下立體車庫深基坑方案比選與施工技術(shù)應(yīng)用需結(jié)合多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，文章涉及的支護(hù)樁施工要點、信息化施工要點等內(nèi)容，則提供了可行性較高的實踐路徑。為更好地保障地下立體車庫深基坑建設(shè)質(zhì)量，各類新技術(shù)、新設(shè)備的積極應(yīng)用必須得到業(yè)內(nèi)人士重視。