超大面積深基坑支護(hù)關(guān)鍵性施工管理的應(yīng)用研究

崔現(xiàn)沅

（中國十七冶集團(tuán)有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 深基坑工程項目概況

高新3 號地塊經(jīng)濟(jì)適用房（拆遷安置房）項目位于南京市浦口高新區(qū)，項目占地總面積約71 663.6 m2，總建筑面積279 977.59 m2，其中，地上建筑面積202 225.61 m2，地下建筑面積77 751.98 m2。該項目包含9 棟31 層住宅樓，2 棟32 層住宅樓，1 棟4 層商業(yè)樓，1 棟3 層配套服務(wù)用房等，整體設(shè)1 層（局部2 層）地下車庫。住宅為剪力墻結(jié)構(gòu)，地庫及商業(yè)為現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)，2 層地庫基坑開挖深度為9.60～10.00 m，1 層基坑開挖深度為5.00～6.30 m。

本基坑支護(hù)形式為：2 層地下室區(qū)域采用鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐支護(hù)形式，止水帷幕采用三軸攪拌樁。1 層地下室區(qū)域采用雙排樁、單排鉆孔灌注樁、單排鉆孔灌注樁+1道支撐等支護(hù)形式，采用雙軸攪拌樁作為止水帷幕[1]。

2 基坑支護(hù)階段總平面布置

1）負(fù)2 層地庫段（A1B1C1D1E1F1G1H1 段）采用鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐支護(hù)，結(jié)合三軸深攪止水帷幕；

2）負(fù)1 層地庫A2B2C2 段、L2M2 段采用支護(hù)樁+1 道混凝土支撐支護(hù)，結(jié)合雙軸攪拌止水帷幕；

3）負(fù)1 層地庫D1A2 段、D2E2 段、F2G2H2 段采用雙排樁支護(hù)，C2D2 段、E2F2 段、H2L2 段、M2A1 段、采用單排支護(hù)樁+坑內(nèi)土體加固支護(hù)；

4）坑深大于2.00 m 坑中坑，采用深攪樁加固；其余坑中坑采用1∶1.50 放坡開挖；

5）坑內(nèi)電梯井及集水井采用雙軸深攪樁支護(hù)；

6）場地地下水采用“降水管井”結(jié)合“集水明排”方式處理。

基坑支護(hù)階段總平面布置詳如圖1 所示。

圖1 基坑支護(hù)方式平面布置圖

3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工順序

1）進(jìn)行場地整平及清障工作，復(fù)核周邊場地標(biāo)高達(dá)到設(shè)計要求整平標(biāo)高；

2）測量放線，施工攪拌樁、支護(hù)樁、立柱樁；

3）施工冠梁、圍檁及支撐梁；

4）開挖一區(qū)負(fù)2 層區(qū)域土方至坑底，施工一區(qū)及底板換撐結(jié)構(gòu)（分區(qū)詳見項目《地下階段分區(qū)施工工況圖》）；

5）施工一區(qū)負(fù)2 層頂板結(jié)構(gòu)及中板換撐結(jié)構(gòu)，待一區(qū)負(fù)2層區(qū)域中板換撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到80%后，拆除一區(qū)支撐梁。繼續(xù)施工該區(qū)域主體結(jié)構(gòu)；

6）一區(qū)施工期間開挖二區(qū)區(qū)域土方至坑底，施工二區(qū)底板結(jié)構(gòu)，待二區(qū)底板及換撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到80%后，拆除二區(qū)支撐梁；

7）待拆除一區(qū)支撐梁后，開挖三區(qū)土方至坑底，并鑿D1E1F1G1H1A1 段負(fù)一層底板以上的支護(hù)樁；

8）施工三區(qū)地庫結(jié)構(gòu)；

9）地庫結(jié)構(gòu)施工完成后，回填肥槽。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工順序詳如圖2 所示。

圖2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工順序圖

4 基坑支護(hù)工程施工要求

本工程涉及鉆孔灌注樁施工、三軸攪拌樁施工、雙軸攪拌樁施工、圈梁、支撐施工、立柱樁施工、換撐施工、掛網(wǎng)噴漿施工、基坑降水及封井施工等施工工藝[2]。開工前，應(yīng)先測定支護(hù)系統(tǒng)的標(biāo)高并精確位置，針對基坑支護(hù)施工，主要從鉆孔灌注圍護(hù)樁、鋼筋混凝土支撐施工、立柱及立柱樁施工、三軸深攪樁、雙軸深攪樁施工等施工工藝提出以下要求。

4.1 鉆孔灌注圍護(hù)樁施工要求

1）鉆孔灌注樁的施工及驗收應(yīng)嚴(yán)格遵守JGJ 120—2012《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》、GB 50007—2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》和JGJ 94－2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》要求。

2）鉆孔灌注圍護(hù)樁施工前須進(jìn)行試成孔。根據(jù)場地不同地質(zhì)條件，試成孔總數(shù)不應(yīng)少于2 個。測定孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定性和沉淤厚度，以便核對地質(zhì)資料，檢查所選用的設(shè)備、施工工藝和技術(shù)要求是否合適。試成孔的試驗數(shù)據(jù)應(yīng)提交給設(shè)計院。如果檢測指標(biāo)不能滿足設(shè)計要求和施工規(guī)程，應(yīng)制定補救措施或重新選擇施工工藝。試成孔完成后，應(yīng)對其進(jìn)行處理。

3）鉆孔樁施工前，必須查明每根樁的樁位是否有地下障礙物和市政管線。如有障礙物，必須用素土(不含石塊和生活垃圾)回填及清理，并分層夯實后才能進(jìn)行圍護(hù)樁施工。

4)采用多臺鉆機(jī)施工時，應(yīng)在相鄰混凝土剛灌注完畢的鄰樁進(jìn)行成孔施工。相鄰鉆機(jī)孔距（樁心距）不得小于樁徑的4 倍，或最小間隔時間不得小于36 h。

5）樁頂標(biāo)高的施工誤差不超過±100 mm，樁底標(biāo)高的施工誤差為-0～+300 mm（即樁長不小于設(shè)計樁長）。

6）圍護(hù)樁樁孔垂直度不得超過1/300，灌注樁成樁中心與設(shè)計樁位中心偏差不得大于10 mm，擴(kuò)頸引起的樁身局部凸出不得大于100 mm。

7）鉆孔灌注樁樁底沉渣不宜超過100 mm。

8）施工單位應(yīng)結(jié)合試成孔試驗結(jié)果，提供詳細(xì)的鉆孔灌注樁施工方案，并提交給設(shè)計、業(yè)主及相關(guān)單位，各方認(rèn)可后實施。

9）支護(hù)樁應(yīng)進(jìn)行“間隔跳打”施工，以確保樁的充盈系數(shù)、垂直度與支護(hù)樁成孔質(zhì)量滿足要求；

10）立柱樁施工要注意避開工程樁、地梁、柱、剪力墻等結(jié)構(gòu)部位。

4.2 鋼筋混凝土支撐施工要求

1）內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的施工和拆除順序應(yīng)符合設(shè)計工況，必須遵循先支撐后開挖原則。

2）混凝土支撐的施工應(yīng)符合GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)》的規(guī)定。

3）鋼筋混凝土支撐與圈梁應(yīng)同時澆筑?；炷裂菏┕で?，應(yīng)對排樁等擋土構(gòu)件的連接面進(jìn)行清理?；炷裂簯?yīng)與擋土構(gòu)件緊密接觸，無間隙。

4）為縮短混凝土養(yǎng)護(hù)期，混凝土支撐及圍檁中可添加早強(qiáng)劑，早強(qiáng)劑可采用三乙醇胺、三異丙醇胺、甲醇、乙醇等，一般摻量為0.02%～0.05%；由于支撐桿件較長，為防止混凝土支撐收縮變形，混凝土中需加入膨脹劑，膨脹劑的摻量宜為水泥用量的1.5%～2%。

5）支撐安裝的允許偏差應(yīng)符合下列要求：（1）鋼筋混凝土支撐截面尺寸偏差在-5～+8 mm；（2）支撐中心標(biāo)高與同層支撐頂面的標(biāo)高差在±30 mm；（3）支撐兩端的標(biāo)高差不超過20 mm及支撐長度的1/600；（4）支撐撓曲度偏差不超過支撐長度的1/1 600；（5）立柱垂直度偏差不超過基坑開挖深度的1/300；（6）支撐與立柱的軸線偏差不超過50 mm；（7）支撐水平軸線偏差不超過30 mm[1]。

4.3 立柱和立柱樁施工要求

1）鉆孔灌注樁作為立柱樁時，主筋保護(hù)層厚度為50 mm，樁底沉渣不宜超過50 mm。

2）立柱樁上段采用型鋼立柱，插入鉆孔灌注樁中深度不少于3.0 m，插入深度應(yīng)嚴(yán)格控制，誤差≤50 mm；格構(gòu)立柱垂直誤差≤基坑開挖深度的1/300，定位誤差≤20 mm，應(yīng)與灌注樁主筋進(jìn)行焊接，整體吊放。

3）立柱下段為鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高應(yīng)為該立柱位置處結(jié)構(gòu)墊層底標(biāo)高，灌注樁實際灌注高度應(yīng)比設(shè)計樁頂標(biāo)高高出樁長的5%，且不小于2 m，以保證設(shè)計樁頂標(biāo)高以下的混凝土強(qiáng)度等級符合設(shè)計要求。

4）立柱樁應(yīng)避開柱、地梁、地下室墻體和小型承臺等。如有矛盾，立柱樁位置只能沿支撐軸線移動。

5）立柱施工完成后，格構(gòu)立柱周圍的縫隙應(yīng)用碎石回填壓實，并采取灌漿措施。

6）立柱需在底板范圍內(nèi)設(shè)置止水片。

4.4 三軸深攪樁施工要求

1）第一批樁施工時需要在監(jiān)理人員監(jiān)管下進(jìn)行，水泥的實際投放量、漿液水灰比、漿液泵送時間、攪拌下沉與提升時間、樁長和垂直度控制方法需要確定好，從而使三軸深攪樁的正常施工控制標(biāo)準(zhǔn)得以確定。

2）三軸深層攪拌機(jī)葉片直徑為650 mm，將其作為止水帷幕時，采用套打一孔的搭接方式。使用42.5 級普通硅酸水泥，初步設(shè)計水泥摻入量為20%，1.2～1.5 的水灰比，5%～8%的膨潤土摻量，要求28 d 的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.8 MPa。

3）深攪樁樁位偏差控制在50 mm 以內(nèi)，垂直度偏差控制在0.5%以內(nèi)。

4）三軸攪拌機(jī)下沉的速度不應(yīng)超過0.6 m/min，攪拌提升的速度不應(yīng)超過0.8 m/min，下沉與提升要保持勻速，為避免造成周邊地基沉降，在攪拌提升時應(yīng)避免孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。

5）嚴(yán)禁使用因故擱置2 h 以上的拌制漿液，應(yīng)將其作為廢漿處理。

6）在施工過程中切忌斷漿，應(yīng)時刻保證前后臺的高度配合，若出現(xiàn)因故停漿的情況，需要將三軸攪拌機(jī)下沉0.5 m后再進(jìn)行注漿攪拌施工，以保障攪拌樁的連續(xù)性。

7）樁與樁之間的搭接時間需要控制在24 h 以內(nèi)，若出現(xiàn)因故超時情況時，必須減慢攪拌速度，以保證搭接質(zhì)量。由于時間過長無法搭接或是搭接不良，應(yīng)記錄為冷縫，在得到監(jiān)理和設(shè)計單位確認(rèn)后，在搭接處采取補做攪拌樁或旋噴樁等措施，使攪拌樁的連續(xù)性與止水帷幕的施工質(zhì)量都能夠得到保證。

8）三軸深攪樁在施工前，需要對成樁工藝及水泥摻入量進(jìn)行試配試驗，以確定相應(yīng)的水泥摻入比。

9）為確保三軸深層攪拌樁的施工質(zhì)量，避免滲漏、流土、流沙現(xiàn)象發(fā)生，施工單位必須采取有效施工措施[2]。

5 結(jié)語

綜上所述，超大面積深基坑支護(hù)施工對保障基坑穩(wěn)定以及施工安全至關(guān)重要，必須根據(jù)工程地質(zhì)、水文以及環(huán)境條件合理設(shè)計支護(hù)方案，在基坑支護(hù)施工過程中要把握好關(guān)鍵環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照工藝流程以及施工要求進(jìn)行施工，以保障基坑支護(hù)施工質(zhì)量。