建筑基坑支護(hù)專項(xiàng)施工技術(shù)探討

宋新生 （1.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì)，安徽 六安 237000；2.安徽巖土鉆鑿工程有限責(zé)任公司，安徽 六安 237000）

0 引言

近幾年來(lái)，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)建筑工程的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，建筑工程的質(zhì)量也逐漸成為人們關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。在建筑工程施工過(guò)程中，需要采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備來(lái)保證建筑工程的施工質(zhì)量?；又ёo(hù)專項(xiàng)施工技術(shù)作為建筑工程施工中最為基礎(chǔ)的技術(shù)之一，對(duì)建筑工程后期的順利施工起著基礎(chǔ)性作用?；又ёo(hù)不僅為主體地下結(jié)構(gòu)的施工創(chuàng)造條件和保證施工安全，更為重要的是保護(hù)周邊環(huán)境不受到危害[1]。在實(shí)際的施工過(guò)程中，既需要保證高層建筑的穩(wěn)定和使用安全，而且還要提高地下空間的利用效率，這就促進(jìn)了基坑工程和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)施[2]。工程施工容易受到一些外來(lái)因素的影響，例如人為干擾、環(huán)境干擾等，這些因素會(huì)對(duì)工程施工產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至引發(fā)相關(guān)的安全事故[3-4]。本文根據(jù)工程實(shí)例，探討了基坑支護(hù)專項(xiàng)施工技術(shù)，為今后的工程施工提供一定參考，提高在建工程的建設(shè)質(zhì)量。

1 項(xiàng)目概況

合肥市某基坑?xùn)|側(cè)和北側(cè)為在建的住宅小區(qū)，基坑西側(cè)南側(cè)（臨軌道交通側(cè)）場(chǎng)平標(biāo)高14.000m，基坑?xùn)|側(cè)北側(cè)場(chǎng)平標(biāo)高15.600m?；又苓呂窗l(fā)現(xiàn)影響基坑施工的相關(guān)管線。本項(xiàng)目地下兩層，±0.00 相當(dāng)于吳淞高程15.600m，共分為9個(gè)剖面，基坑支護(hù)形式如下。

①1-1 斷面/AB 段：一級(jí)放坡+懸臂樁支護(hù)，沿基坑頂梅花形布置縱橫間距@1000 壓密注漿，進(jìn)入原狀土不小于0.5 m。放坡比為1:1.2，坡面為80 mm厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，設(shè)置四層鋼管土釘Φ48×3.0@1500，土釘長(zhǎng)度L 為4～6 m。鉆孔樁Φ900@1800，樁長(zhǎng)L 為11.5～17.0m，樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為10.6 m，與坡道交接位置冠梁降低600 mm。開(kāi)挖后樁間設(shè)置80 mm厚C20噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

②2-2 斷面/BC 段：放坡+支護(hù)樁支護(hù)+斜撐（角撐），沿基坑頂梅花形布置縱橫間距@1000 壓密注漿，進(jìn)入原狀土不小于0.5 m。放坡比為1:1，坡面為80 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，設(shè)置兩層鋼管土釘Φ48×3.0@1500，土釘長(zhǎng)度L 為3～4m。鉆孔樁Φ900@1400/1800，樁長(zhǎng)L=12.0～13.2m，樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為12.6 m。設(shè)置7處鋼拋撐XC，L≈9.8 m，預(yù)頂力為320 kN，鋼拋撐施工前需預(yù)留坡頂寬3 m，放坡比為1:0.7臨時(shí)土方，留土區(qū)域土體雨季采用彩條布覆蓋。開(kāi)挖后樁間設(shè)置80 mm厚C20噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

③3-3 斷面/CD 段：一級(jí)放坡+懸臂樁支護(hù)，沿基坑頂梅花形布置縱橫間距@1000 壓密注漿，進(jìn)入原狀土不小于0.5 m。放坡比為1:0.7，坡面為80 mm厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，設(shè)置四層插筋Φ16@1500，插筋長(zhǎng)度L=1.2 m。紅線至冠梁位置設(shè)置60 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。鉆孔樁Φ900@1800，樁長(zhǎng)L=11.5～17.0m，樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為15.6 m，拐角部位設(shè)置Φ609×16 鋼管角撐一處，長(zhǎng)4.829 m，預(yù)頂力300 kN。開(kāi)挖后樁間設(shè)置拱墻。

④4-4 斷面/DE 段：一級(jí)放坡+懸臂樁支護(hù)，沿基坑頂梅花形布置縱橫間距@1000 壓密注漿，進(jìn)入原狀土不小于0.5 m。放坡比為1:0.7，坡面為80 mm厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，設(shè)置四層插筋Φ16@1500，插筋長(zhǎng)度L=1.2 m。紅線至冠梁位置設(shè)置60 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。鉆孔樁Φ900@1800，樁長(zhǎng)L=17 m，樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為15.6 m。開(kāi)挖后樁間設(shè)置拱墻。

⑤5-5 斷面/EF 段：二級(jí)放坡+土釘墻支護(hù)，沿基坑頂梅花形布置縱橫間距@1000 壓密注漿，進(jìn)入原狀土不小于0.5 m。放坡比為1:1 和1:0.7，坡面為80 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，平臺(tái)以上坡面設(shè)置兩層鋼管土釘Φ48×3.0@1500，土釘長(zhǎng)度L=3～6 m，平臺(tái)拐角處設(shè)置一道豎直向下插筋Φ16@1500，插筋長(zhǎng)度L=1.2 m。平臺(tái)以下坡面采用三層預(yù)應(yīng)力鋼筋土釘2Φ20@1500，L=8 m，與水平向夾角15°，孔徑100 mm，軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值100 kN，預(yù)加力50 kN。坡角處設(shè)置一道豎直向下插筋Φ16@1500，插筋長(zhǎng)度L=1.2 m。

⑥6-6 斷面/FG 段：放坡+支護(hù)樁支護(hù)+斜撐（角撐），放坡比為1:1，坡面為60 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，設(shè)置兩層鋼管土釘Φ48×3.0@1500，土釘長(zhǎng)度L=1～2 m。 鉆孔樁Φ900@1400，樁長(zhǎng)L=13.6 m。樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為12.5 m。設(shè)置7處鋼拋撐XC，L≈9.9 m，預(yù)頂力為280 kN，鋼拋撐施工前需預(yù)留坡頂寬3.66 m，放坡比為1:0.7 臨時(shí)土方，留土區(qū)域土體雨季采用彩條布覆蓋。開(kāi)挖后樁間設(shè)置80 mm厚C20噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

⑦7-7 斷面/(GH/IA 段)：放坡+支護(hù)樁支護(hù)+斜撐（角撐），放坡比為1:1，坡面為60 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，設(shè)置兩層鋼管土釘Φ48×3.0@1500，土釘長(zhǎng)度L=1～2 m。鉆孔樁Φ 900@1400，樁長(zhǎng)L=13.2 m。樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為12.5 m。設(shè)置5 處鋼拋撐XC，L≈11.24 m，預(yù)頂力為290 kN，鋼拋撐施工前需預(yù)留坡頂寬4.7 m，放坡比為1:0.7臨時(shí)土方，留土區(qū)域土體雨季采用彩條布覆蓋。開(kāi)挖后樁間設(shè)置80 mm厚C20噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

⑧8-8 斷面/HI 段：支護(hù)樁支護(hù)+斜撐，鉆孔樁Φ900@1400，樁長(zhǎng)L=15.2 m。樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為14 m。設(shè)置2 處鋼拋撐XC，L≈12.24 m，預(yù)頂力為300 kN，鋼拋撐施工前需預(yù)留坡頂寬4.7 m，放坡比為1:0.7 臨時(shí)土方，留土區(qū)域土體雨季采用彩條布覆蓋。開(kāi)挖后樁間設(shè)置80 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

⑨9-9 斷面/（FG/IA 段鋼管角撐部位）：放坡+支護(hù)樁支護(hù)+角撐，放坡比為1:1，坡面為60 mm 厚C20 噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片，設(shè)置兩層鋼管土釘Φ48×3.0@1500，土釘長(zhǎng)度L=1～2 m。鉆孔樁Φ900@1400，樁長(zhǎng)L=13.2 m。樁頂部位設(shè)置寬×高為900 mm×800 mm 通長(zhǎng)冠梁，冠梁頂標(biāo)高為12.5 m。拐角部位設(shè)置Φ609×16 鋼管角撐一處，預(yù)頂力280 kN。鋼管兩段設(shè)置防墜鋼絲繩與冠梁固定牢固，開(kāi)挖后樁間設(shè)置80 mm厚C20噴射混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

2 施工工藝技術(shù)

為了確保工程工期、質(zhì)量和施工安全，在充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)條件的前提下，結(jié)合施工工藝的要求，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃，施工總體部署圖如圖1 所示。

圖1 施工總體部署圖

2.1 土方挖運(yùn)施工

2.1.1 總體方法

以挖機(jī)為主，人工為輔（近墊層地方）的方式進(jìn)行開(kāi)挖；采用挖機(jī)配自卸車施工；本工程由于場(chǎng)地狹小，大批量出土的受場(chǎng)地限制。故擬投入15～20 t自卸車和挖機(jī)，一般每天出土量不少于3000m3。

2.1.2 施工技術(shù)措施

基坑開(kāi)挖前圍護(hù)結(jié)構(gòu)有關(guān)技術(shù)參數(shù)需符合設(shè)計(jì)要求。在開(kāi)挖前測(cè)得各測(cè)點(diǎn)的初讀數(shù)，并在基坑開(kāi)挖過(guò)程中進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)?；舆呍O(shè)置暢通的排水明溝，阻止地面水流入坑內(nèi)，每層土坡臺(tái)階和坑底，在挖土同時(shí)挖好臨時(shí)排水溝、集水坑，用水泵排水?；哟箝_(kāi)挖至要求的預(yù)留土方標(biāo)高。嚴(yán)禁超挖，若局部超挖處要用砂填實(shí)，嚴(yán)禁用土回填。在整個(gè)基坑開(kāi)挖中，必須對(duì)土釘墻及周圍環(huán)境密切監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)信息、反饋資料及時(shí)改進(jìn)施工或采取措施。按設(shè)計(jì)要求用挖機(jī)出坡面，然后用人工進(jìn)行修理。護(hù)坡施工必須與基坑土方開(kāi)挖同步進(jìn)行，開(kāi)挖每一層土方的同時(shí)，先用小型挖掘機(jī)對(duì)邊坡進(jìn)行初步修整，緊接著立即安排壯工用鏟鍬人工修整邊坡，并對(duì)修整好的坡面進(jìn)行土釘施工，并同步進(jìn)行面層混凝土噴射支護(hù)施工。根據(jù)施工圖要求的標(biāo)高，從水準(zhǔn)基點(diǎn)引進(jìn)基準(zhǔn)標(biāo)高作為確定土方量計(jì)算的基點(diǎn)，采用方格網(wǎng)法測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高?；油练介_(kāi)挖應(yīng)先按照分層開(kāi)挖要求標(biāo)高開(kāi)挖，當(dāng)挖至距離坑底0.5 m 時(shí)，應(yīng)沿基坑每隔2～3 m 打入一根小木樁，并抄上標(biāo)高，以此做為清底的標(biāo)高依據(jù)。基坑開(kāi)挖應(yīng)盡量防止擾動(dòng)地基土，當(dāng)基坑挖好后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行下道工序施工，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露，當(dāng)因天氣原因等不能及時(shí)進(jìn)行下道工序施工時(shí)，應(yīng)預(yù)留150～300 mm 的土不挖，待下道工序開(kāi)始前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.2 圍護(hù)樁（支座樁、立柱樁）施工

本工程支護(hù)垂直支護(hù)設(shè)計(jì)采用圍護(hù)樁。采用旋挖干成孔工藝施工。圍護(hù)樁設(shè)計(jì)采用機(jī)械成孔。結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告及工程實(shí)際，本次圍護(hù)樁施工擬采用旋挖干成孔灌注樁。成孔灌注樁施工流程詳見(jiàn)圖2。

圖2 成孔灌注樁施工流程圖

圍護(hù)樁旋挖法（支座樁、立柱樁）施工步驟為測(cè)量放樣及埋設(shè)樁位→鋼護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位→鉆機(jī)鉆孔→鉆孔施工時(shí)垂直度的控制→鉆孔清孔→成孔、成孔檢查→鋼筋籠制作與安裝→安放導(dǎo)管→灌注混凝土。

2.3 冠梁施工

冠梁一般指蓋梁，是支承、分布和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載，在排架樁墩頂部設(shè)置的橫梁。冠梁施工工藝流程如圖3 所示。

圖3 冠梁施工工藝流程圖

冠梁施工步驟為準(zhǔn)備工作及基槽開(kāi)挖、樁頭鑿除→鋼筋綁扎→立?！鷿仓鹉！?/p>

2.4 樁間拱墻施工

樁間拱墻采用240mm 厚，MU7.5煤矸石磚，M5 混合砂漿砌筑。拱墻砌筑每間隔50 cm 設(shè)置一道拉結(jié)筋，分層砌筑拱墻。拱墻背面的土用人工修整成弧形，在砌筑拱墻時(shí)，磚縫一定要用砂漿填滿，拱墻背面空隙用細(xì)石混凝土填實(shí)。由于樁與樁之間拱墻寬度只有800 mm，拱墻砌筑時(shí)，弧線要順，墻體鉛垂。工藝流程圖如圖4所示。

圖4 樁間拱墻施工工藝流程圖

拱結(jié)構(gòu)以受壓為主，拱內(nèi)彎矩很小，采用拱圈擋土結(jié)構(gòu)支護(hù)深基坑時(shí)，拱圈具有自動(dòng)調(diào)節(jié)和平衡作用于拱圈上的土壓力的能力，因而擋土結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度破壞或失穩(wěn)的可能性很小，并且坑口的水平位移也很小，從而提高了基坑支護(hù)的安全和基坑周邊建筑物及道路管網(wǎng)的安全。支護(hù)樁間拱墻詳圖如圖5 所示，樁間拱墻制作如下：

圖5 支護(hù)樁間拱墻詳圖

磚砌拱墻支護(hù)至底板墊層底標(biāo)高；

磚砌拱墻上下間隔50 cm 設(shè)置一道拉結(jié)筋，采用Φ6.5mm 的圓鋼，端部植入兩側(cè)支護(hù)樁不小于10 cm。

2.5 壓密注漿施工

壓密注漿指用很稠的漿液灌入事先在地基土內(nèi)鉆進(jìn)的孔中并擠向土體，在注漿處形成漿泡，漿液的擴(kuò)散對(duì)周圍的土體產(chǎn)生壓縮。施工工藝流程圖如圖6所示。

圖6 壓密注漿施工流程圖

施工步驟為放樁位線→打孔→漿液拌制→注漿→當(dāng)漿液出注漿管返至地面，終止壓漿，清洗。

3 結(jié)語(yǔ)

本工程基坑圍護(hù)施工作為分部工程，除了以上施工技術(shù)外，還應(yīng)有安全保證措施、文明施工措施和應(yīng)急處置措施等。應(yīng)根據(jù)支護(hù)體系特點(diǎn)及地質(zhì)情況，在辯識(shí)、分析評(píng)價(jià)施工中危險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，確定工程危險(xiǎn)因素，例如：基坑坍塌；基坑結(jié)構(gòu)位移過(guò)大引起的不均勻沉降，導(dǎo)致附近已有設(shè)施的破壞如道路、管線斷裂；由于土體卸載而引起的不均勻豎向位移（過(guò)大的差異沉降會(huì)引起結(jié)構(gòu)次應(yīng)力將對(duì)原結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生危害性影響）；基坑開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)坑壁滲水或至坑底出現(xiàn)的涌水、涌砂現(xiàn)象，從而造成基坑大范圍積水，從而導(dǎo)致基坑邊坡失穩(wěn)等。