深基坑支護(hù)開(kāi)挖方案的研究
——以洪灣舊村改造項(xiàng)目01號(hào)地塊為例

曾卓成

廣東省地質(zhì)工程公司 廣東 廣州 510080

挖掘深度超過(guò)5m的基坑即為深基坑，根據(jù)當(dāng)前建筑行業(yè)的發(fā)展需求，很大一部分建筑工程均需要使用深基坑支護(hù)方式實(shí)現(xiàn)工程的支護(hù)保障。深基坑在施工過(guò)程中普遍存在施工方案較為復(fù)雜的問(wèn)題，而施工過(guò)程中任何控制不當(dāng)?shù)那闆r均可能導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)。因此深基坑在施工過(guò)程中不僅需要根據(jù)工程的實(shí)際情況確定更為合理的施工方案，本文以洪灣舊村01地塊改造項(xiàng)目深基坑施工工程為對(duì)象，對(duì)深基坑施工方案確定以及施工質(zhì)量控制等進(jìn)行了分析。

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

本文案例工程為洪灣舊村的01地塊，為該地塊的舊村改造項(xiàng)目。該項(xiàng)工程位于珠海市香洲區(qū)南屏鎮(zhèn)洪灣村北側(cè)，東西兩側(cè)分別為洪灣涌以及山體。工程西北角存在民房建筑，民房中距離基坑最近的距離僅為17.23m，北側(cè)在建項(xiàng)目最近距離則為5m，東側(cè)以及東南側(cè)村道最近距離為4m，即該方案整體而言深基坑施工對(duì)周圍建筑存在影響的可能。

1.2 施工方案分析

施工方案選擇方面，案例工程計(jì)劃：①使用1931根Φ800@600止水?dāng)嚢铇叮A(yù)計(jì)施工周期25d；②使用6278根Φ800@600坑底加固攪拌樁，預(yù)計(jì)施工周期30d；③工程1-1以及12-12剖面使用φ800@1000灌注樁，13-13剖面使用φ800@1200灌注樁，2-2至6-6以及14-14剖面使用φ1000@1200灌注樁，工程灌注樁共計(jì)993根，1-1至5-5剖面預(yù)計(jì)施工周期30d，12-12至14-14及6-6剖面預(yù)計(jì)施工周期40d；④使用954根預(yù)應(yīng)力錨索，錨索分為兩層，第一層714根，第二層240根，第一層預(yù)計(jì)施工周期30d，第二層預(yù)計(jì)施工周期10d；⑤冠梁預(yù)計(jì)基坑開(kāi)挖0.8m后開(kāi)始施工，工程土方量預(yù)計(jì)46546m3，計(jì)劃挖掘時(shí)間17d，梁體施工總周期34d，其中冠梁等待周期至少7d，冠梁以及腰梁預(yù)計(jì)使用早強(qiáng)混凝土；⑤預(yù)計(jì)挖掘759407m3土石方，其中石方215595m3、土方543812m3，石方施工周期80d，土方施工周期180d[1]。

2 工程重難點(diǎn)分析

2.1 鉆孔灌注樁

施工區(qū)域普遍為素填土以及淤泥質(zhì)土，較為松散的土層總量較大且厚度較深。針對(duì)上部填土層，工程采用下鋼護(hù)筒護(hù)壁技術(shù)保護(hù)成孔效果；針對(duì)中間層存在的淤泥質(zhì)土工程采用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行填充保護(hù)，使得孔壁的穩(wěn)定性能夠得到較為有效的保障。由于灌注樁施工過(guò)程中防止砂層孔壁坍塌，因此灌注樁施工過(guò)程中灌注孔內(nèi)部液面必須高于地下水液面，并必須對(duì)泥漿的比重以及含砂率等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)以及有效的控制。此外，預(yù)計(jì)采用的措施無(wú)法達(dá)到預(yù)計(jì)效果的情況下，本項(xiàng)工程同樣設(shè)計(jì)了備用方案，使得灌注樁施工質(zhì)量能夠得到更為有效的控制?？紤]到工程灌注樁總量相對(duì)較多，且施工的周期較短、施工壓力較大，因此在施工作業(yè)中考慮使用旋挖樁機(jī)施工進(jìn)行穩(wěn)定處理。

2.2 止水?dāng)嚢铇?/h3>

根據(jù)工程施工方案，攪拌樁的位置在支護(hù)樁外側(cè)，起阻斷外部地下水流入深基坑內(nèi)的作用，因此攪拌樁施工過(guò)程中質(zhì)量控制的重點(diǎn)以及要點(diǎn)在于對(duì)攪拌樁相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效控制，包括攪拌樁的用漿總量、水灰比、下沉以及上升速度、樁體垂直度等。施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制樁機(jī)的位置使得攪拌樁施工過(guò)程中樁體的垂直度及咬合效果能夠得到較為有效的控制。樁機(jī)作業(yè)時(shí)首先必須保證所處位置場(chǎng)地平整且地基能夠滿足樁機(jī)作業(yè)的需求，樁機(jī)機(jī)架部分需要使用兩個(gè)吊錘對(duì)樁機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行有效控制。攪拌樁施工區(qū)域，需要沿中心線每10m設(shè)置控制樁，并采用全站儀等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。攪拌樁施工過(guò)程中必須由質(zhì)量監(jiān)測(cè)人員全程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，且施工過(guò)程中需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求使用水泥等材料。

2.3 坑底加固攪拌樁

加固攪拌樁施工的難點(diǎn)包括：①加固攪拌樁樁頂位置過(guò)高或過(guò)低均可能對(duì)加固攪拌樁的質(zhì)量造成影響；②加固攪拌樁施工的總體深度相對(duì)較深；③根據(jù)施工方案加固攪拌樁需要采用格柵布局，而格柵布局對(duì)加固攪拌樁距離控制要求較高。針對(duì)施工實(shí)際難點(diǎn)，施工過(guò)程中需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的結(jié)果確定攪拌樁的空樁段長(zhǎng)度，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)加固攪拌樁樁頂?shù)挠行Э刂?。工程使用GPP-5E及JB20I深層樁機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)，該類型樁機(jī)施工深度能夠達(dá)到25m，能夠有效滿足加固攪拌樁施工的相關(guān)需求。施工樁機(jī)機(jī)架正交兩個(gè)方向均需要使用吊錘進(jìn)行控制，攪拌樁施工區(qū)域，需要沿中心線每10m設(shè)置控制樁，并采用全站儀等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，對(duì)受到破壞的位置需要人工進(jìn)行復(fù)核[2]。

2.4 擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨索

預(yù)應(yīng)力錨索施工過(guò)程中，難點(diǎn)主要在于：①一次注漿作業(yè)完成后，漿液可能出現(xiàn)滲透或硬化等情況，因此注漿孔表面漿液位置可能下降；②二次注漿過(guò)程中漿液的壓力不足，使得錨固定的整體膨脹率無(wú)法滿足要求，進(jìn)而導(dǎo)致錨的固定性無(wú)法滿足設(shè)計(jì)需求；③二次注漿時(shí)間不當(dāng)，導(dǎo)致漿液無(wú)法有效深入土體；④地下水可能出現(xiàn)上涌等情況；⑤地下水較為豐富的地區(qū)注漿總量不足可能導(dǎo)致錨頭部分出現(xiàn)漏水。針對(duì)施工實(shí)際難點(diǎn)，施工過(guò)程中，首先一次注漿完成后通過(guò)補(bǔ)漿降低滲漏等影響，二次注漿則將壓力控制在1.5MPa到2.5MPa范圍內(nèi)，一次以及二次注漿時(shí)間需要相隔10h到12h左右。施工過(guò)程中通過(guò)使用雙套筒對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行保護(hù)，并預(yù)留注漿管對(duì)漏水部分進(jìn)行補(bǔ)漿[3]。

2.5 土方施工

工程石方以及土方挖運(yùn)的總量較多，且土方挖運(yùn)的影響因素相對(duì)較多。施工區(qū)域降水總量較多且降水周期較長(zhǎng)對(duì)土方挖運(yùn)能夠造成一定影響，施工區(qū)域軟逆甚至流塑狀土壤直接影響土方的運(yùn)輸，挖掘位置選擇不當(dāng)同樣影響到土方運(yùn)輸?shù)陌踩?，棄土?chǎng)是否合理對(duì)土方存在以及運(yùn)輸能夠形成影響，支護(hù)結(jié)構(gòu)以及排水措施同樣能夠影響土方運(yùn)輸。針對(duì)土方運(yùn)輸過(guò)程中實(shí)際存在的問(wèn)題，施工過(guò)程中首先需要避免雨季施工，雨季必須施工的情況下則需要完善現(xiàn)場(chǎng)防雨措施。土方運(yùn)輸過(guò)程中需要挖掘石方搭建臨時(shí)道路滿足運(yùn)輸需求，工程棄土場(chǎng)距離施工現(xiàn)場(chǎng)較近。施工在保證支護(hù)安全的情況下，采用多臺(tái)挖掘設(shè)備同時(shí)施工，以此縮短施工時(shí)間。

3 施工質(zhì)量保障措施

3.1 質(zhì)量目標(biāo)要求

案例工程需要滿足珠海市優(yōu)良樣板工程標(biāo)準(zhǔn)，施工按照國(guó)家、廣東省以及珠海市的相關(guān)要求執(zhí)行。工程要求所有子項(xiàng)目合格率達(dá)到100%、優(yōu)秀率達(dá)到95%以上，施工過(guò)程中所有質(zhì)量相關(guān)的資料必須完整保存并提供，觀感角度工程的子項(xiàng)目?jī)?yōu)秀率同樣需要達(dá)到95%以上。

3.2 全面全過(guò)程質(zhì)量管理

案例工程施工過(guò)程中需要進(jìn)行全面以及全流程的質(zhì)量控制。根據(jù)工程質(zhì)量要求，案例工程需要滿足ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施工過(guò)程中以項(xiàng)目經(jīng)理為核心，建立專門管理機(jī)構(gòu)對(duì)施工進(jìn)行管理。根據(jù)全面管理的要求，工程需要形成“橫到邊、縱到底”的質(zhì)量管理系統(tǒng)。即質(zhì)量全面管理過(guò)程中：①施工過(guò)程中需要以“質(zhì)量第一”為基礎(chǔ)要求完成所有子項(xiàng)目施工；②根據(jù)用戶以及業(yè)主的需求，工程質(zhì)量必須滿足對(duì)應(yīng)的質(zhì)量要求；③工程施工過(guò)程中，以事前控制為主完成質(zhì)量的有效控制；④全面管理需要通過(guò)全過(guò)程、全員、全方位管理實(shí)現(xiàn)；⑤工程通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)控滿足質(zhì)量管理的有效性需求。其中全流程質(zhì)量控制，要求以“兩級(jí)”交接制度為基礎(chǔ)，通過(guò)事前控制使得全流程管理能夠充分實(shí)現(xiàn)[4]。

3.3 質(zhì)量保障體系

案例工程在質(zhì)量管理方面通過(guò)建立質(zhì)量管理體系，嚴(yán)格按照ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制，推行全面質(zhì)量管理等措施進(jìn)行工程質(zhì)量的全面保障。案例工程的質(zhì)量保障體系包括思想保障、組織保障以及質(zhì)量保障三部分：思想保障一方面要求以質(zhì)量保證為工程施工的基礎(chǔ)要求，另一方面要求加強(qiáng)施工的質(zhì)量安全以及質(zhì)量技術(shù)保障的教育，并在施工作業(yè)過(guò)程中保證施工單位品牌戰(zhàn)略以及培訓(xùn)戰(zhàn)略的相關(guān)需求。組織保障需要首先建立包含生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)量、物資、后勤在內(nèi)的保障體系，通過(guò)明確各級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，并采用科學(xué)管理措施進(jìn)行質(zhì)量管理。質(zhì)量保障則要求施工過(guò)程中需要嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工質(zhì)量檢測(cè)，保障工程質(zhì)量。

3.4 施工材料質(zhì)量管理

施工過(guò)程中計(jì)劃通過(guò)下述措施完成材料的購(gòu)買以及材料的質(zhì)量管理。

（1）由于施工過(guò)程中部分材料儲(chǔ)藏時(shí)間相對(duì)較短，因此材料購(gòu)買過(guò)程中應(yīng)當(dāng)避免單次購(gòu)入材料總量過(guò)多，而應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)施工的計(jì)劃購(gòu)買材料，使得材料使用階段的質(zhì)量能夠得到充分保證。（2）所有材料入場(chǎng)時(shí)必須提供該批次材料的檢測(cè)合格證書，提前加工材料則需要提供加工件的檢測(cè)合格證書。材料以及加工件入場(chǎng)后，材料需要進(jìn)行抽檢，加工件則需要進(jìn)行工程現(xiàn)場(chǎng)的再次檢測(cè)。（3）所有材料入場(chǎng)后需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注材料的類型、型號(hào)以及生產(chǎn)時(shí)間、允許使用時(shí)間等，便于材料的使用避免誤用等情況出現(xiàn)。（4）工程購(gòu)入的所有材料均必須為符合國(guó)家九大類建材標(biāo)準(zhǔn)的材料。

3.5 質(zhì)量檢查管理

工程質(zhì)量檢查要求：

（1）施工質(zhì)量檢測(cè)需要通過(guò)自檢、互檢以及交接檢測(cè)等措施，通過(guò)逐級(jí)檢測(cè)能夠保證工程質(zhì)量檢測(cè)的有效性，任何質(zhì)量問(wèn)題均需要及時(shí)返工。（2）質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中需要嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定，即施工檢測(cè)不僅需要明確是否合格，同時(shí)需要明確質(zhì)量等級(jí)。（3）施工檢測(cè)需要嚴(yán)格根據(jù)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及施工質(zhì)量要求進(jìn)行，即施工過(guò)程中存在的任何問(wèn)題均需要得到及時(shí)的處理。（4）在隱蔽工程檢測(cè)過(guò)程中，所有隱蔽工程施工完成后必須直接進(jìn)行工程質(zhì)量的檢測(cè)，隱蔽工程檢測(cè)合格后才能夠進(jìn)行下一階段的施工。（5）施工過(guò)程中所有文件以及合同等全部需要完整保留，交接過(guò)程中則應(yīng)當(dāng)按照工程相關(guān)要求進(jìn)行完整交接[5]。

3.6 工序自檢

工程所有工序施工完成后均需要進(jìn)行自檢，自檢過(guò)程中確定的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)直接處理，案例工程的自檢要求為：

（1）工序施工質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，本工序的施工人員應(yīng)當(dāng)按照工程要求進(jìn)行工程質(zhì)量的檢測(cè)。（2）工序施工質(zhì)量自檢同樣需要采用全流程檢測(cè)管理的模式，即工序施工過(guò)程中各個(gè)流程均應(yīng)當(dāng)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，且質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)當(dāng)形成較為完整的記錄文件。（3）自檢過(guò)程中包括材料在內(nèi)全部需要納入自檢范圍，即工序自檢需要進(jìn)行系統(tǒng)性檢測(cè)。

4 子項(xiàng)目質(zhì)量保障措施

4.1 灌注樁質(zhì)量保障

針對(duì)灌注樁施工過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，需要通過(guò)如下措施進(jìn)行處理。使用隔水塞避免堵管，并通過(guò)保障混凝土供給縮短施工時(shí)間；保障密封圈質(zhì)量并定期檢查，避免漏水；使用墊塊以及雙吊環(huán)保證鋼筋籠居中；控制灌注速度，避免鋼筋籠浮動(dòng)；合理應(yīng)用護(hù)筒避免塌孔；使用優(yōu)質(zhì)泥漿避免縮徑。

4.2 攪拌樁質(zhì)量保障

攪拌樁施工時(shí)，樁位偏差需要控制在5mm以內(nèi)，樁機(jī)需要使用吊錘將垂直度偏差控制在1%以內(nèi)。施工過(guò)程中需要對(duì)土層進(jìn)行分析，根據(jù)土層確定推進(jìn)參數(shù)，攪拌過(guò)程中攪拌頭偏差需要控制在10mm以內(nèi)，且需要及時(shí)更換。施工時(shí)鉆進(jìn)需要采用快檔，提升需要采用慢檔，即提升速度需要控制在每分鐘80cm以內(nèi)。

4.3 擴(kuò)大頭預(yù)應(yīng)力錨索質(zhì)量保障

測(cè)放孔位，并做好標(biāo)記，孔位應(yīng)注意避開(kāi)地下管線。選用全液壓專用錨桿鉆機(jī)或XY-1型工程鉆機(jī)施工，按設(shè)計(jì)要求調(diào)整好轉(zhuǎn)桿的傾斜角，用羅盤監(jiān)控傾角，遇到不明障礙物時(shí)，停止作業(yè)，應(yīng)避開(kāi)障礙物。鉆孔過(guò)程中遇到流砂層時(shí)應(yīng)采用泥漿或套管護(hù)壁，防止塌孔。錨筋應(yīng)下入1寸水管至離孔底0.3m處，外接高壓注漿管進(jìn)行灌漿，待水泥漿返至孔口后，用注漿塞或注漿袋封堵孔口，漿液終凝收縮后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿。預(yù)應(yīng)力錨桿錨固體及腰梁的強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行張拉鎖定。

4.4 噴射混凝土質(zhì)量保障

混凝土噴射作業(yè)階段，需要由經(jīng)驗(yàn)較為豐富的施工人員執(zhí)行作業(yè)，即施工過(guò)程中需要保持噴水量的穩(wěn)定。作業(yè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)由專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，任何問(wèn)題需要現(xiàn)場(chǎng)直接處理。噴射采用的所有設(shè)備需要通過(guò)定期檢查，保證設(shè)備能夠穩(wěn)定進(jìn)行噴射。噴射階段需要采用厚度標(biāo)記控制噴射厚度，出現(xiàn)漏水情況時(shí)需要及時(shí)疏水并使用速凝劑處理。

4.5 鋼筋質(zhì)量保障

施工過(guò)程中使用的所有鋼筋均必須通過(guò)正規(guī)途徑購(gòu)入，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)保證鋼筋符合施工質(zhì)量要求。箍筋作業(yè)過(guò)程中不僅需要明確只數(shù)以及鋼筋間距，同時(shí)施工過(guò)程中任何參數(shù)修改均需要及時(shí)交底。鋼筋和錨頭固定時(shí)需要嚴(yán)格按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，且連接完成后應(yīng)當(dāng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管人員進(jìn)行檢測(cè)，保證連接穩(wěn)定性。

4.6 混凝土質(zhì)量保障

混凝土施工作業(yè)過(guò)程中，所有施工人員均需要了解混凝土施工的相關(guān)要求，嚴(yán)格按照規(guī)范施工，其中溫度25℃以上時(shí)運(yùn)輸時(shí)間不應(yīng)超過(guò)90min，25℃以下時(shí)不超過(guò)120min；混凝土掉落高度不應(yīng)超過(guò)2m；混凝土澆搗12h后需要澆水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)需要達(dá)到7d以上；混凝土當(dāng)成澆筑厚度需要達(dá)到30cm以上，振搗作業(yè)時(shí)插入深度應(yīng)當(dāng)達(dá)到5cm。

4.7 工程成品質(zhì)量保障

鋼筋工程完成后需要及時(shí)清理邊緣區(qū)域，焊接部分需要采用合理防腐措施進(jìn)行防腐處理?；炷凉こ淌┕ね瓿珊?，考慮雨季影響需要通過(guò)覆蓋等措施，避免降水對(duì)混凝土工程造成影響。施工完成后需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)監(jiān)控，保證施工現(xiàn)場(chǎng)安全。土方開(kāi)挖過(guò)程中機(jī)械與支護(hù)結(jié)構(gòu)距離需要保持在30cm以上，不適宜使用機(jī)械施工的區(qū)域需要人工作業(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)深基坑施工工程本身的安全以及質(zhì)量需求，通過(guò)本文所述案例工程的實(shí)際分析，深基坑施工過(guò)程中首先必須對(duì)地表的沉降以及位移等情況進(jìn)行更為有效的管控，避免深基坑施工造成較為嚴(yán)重的環(huán)境影響。此外，深基坑施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)基坑本身的安全性以及穩(wěn)定性進(jìn)行更為有效的保障，避免基坑施工過(guò)程中出現(xiàn)坍塌等情況。除施工過(guò)程中需要對(duì)工程進(jìn)行積極管理外，深基坑工程完成后同樣需要對(duì)成品的長(zhǎng)期安全進(jìn)行系統(tǒng)性管理。