高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

孫其林

高層建筑工程深基坑支護(hù)是保護(hù)基礎(chǔ)作業(yè)安全的重要措施，能夠提升深基坑邊坡的穩(wěn)定性，保證施工的安全性。高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的選擇，需要結(jié)合工程實(shí)際情況分析，不同工程的建設(shè)特點(diǎn)與地質(zhì)條件不同，可選擇的深基坑支護(hù)形式不同。為了保證深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用合理，需要了解建筑工程深基坑支護(hù)的特點(diǎn)，并圍繞工程實(shí)際建設(shè)要求，合理地應(yīng)用施工方法，做好施工期間的質(zhì)量管控，保證深基坑支護(hù)的可靠性。本文以某高層建筑工程深基坑支護(hù)施工為例，對(duì)土釘墻支護(hù)、高壓旋噴樁支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

一、工程概況

本工程為地下室一層，位于蕭縣發(fā)展大道北側(cè)，蕭龍路東側(cè)，龍騰大道西側(cè)，擬建圣龍路南側(cè)。工程基坑北側(cè)采用分級(jí)土釘墻型式支護(hù)，基坑南側(cè)及東西兩側(cè)軟土區(qū)域采用高壓旋噴樁+灌注樁型式的支護(hù)。基坑開(kāi)挖深度4～8.2m，污水處理池開(kāi)挖深度6.4m。本項(xiàng)目場(chǎng)地地下水類(lèi)型主要為潛水。場(chǎng)地巖土層自上而下分別為素填土、粉質(zhì)粘土、粉土與粉質(zhì)粘土互層、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾粉土。

二、土釘墻支護(hù)工程

1.施工準(zhǔn)備

土釘墻支護(hù)施工前需要對(duì)邊坡進(jìn)行安全防護(hù)處理，準(zhǔn)備施工材料設(shè)備，并完成放線定位，保證前期準(zhǔn)備工作充分。工作人員應(yīng)該提前清除邊坡的松土、危土，對(duì)邊坡進(jìn)行安全防護(hù)處理，避免施工過(guò)程中發(fā)生墜落傷人情況。另外應(yīng)注意結(jié)合深基坑工程的土釘墻支護(hù)施工段的具體情況，準(zhǔn)備施工所需的材料、機(jī)具以及注漿設(shè)備。在處理施工現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)，還需要完成放線定位工作，施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵循土釘孔位平面布置圖進(jìn)行放線，確定孔位，做好標(biāo)記與預(yù)檢工作，確保點(diǎn)位準(zhǔn)確，將誤差控制在合理范圍內(nèi)。

2.成孔及安放土釘桿體

土釘墻支護(hù)成孔鉆進(jìn)方法的選擇需要結(jié)合項(xiàng)目場(chǎng)地的地質(zhì)條件與工程設(shè)計(jì)要求，工作人員應(yīng)該根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行鉆孔方法的分析，確保成孔鉆進(jìn)施工的可靠性。本項(xiàng)目擬定的成孔鉆進(jìn)方法為干鉆法回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔工藝，工作人員按照施工要求安裝鉆機(jī)并調(diào)整鉆進(jìn)角度，在孔位標(biāo)記處鉆孔徑100mm的孔洞，確?？讖狡畈淮笥?0mm，鉆孔深度傾角偏差不大于2°，最終成孔深度應(yīng)比土釘長(zhǎng)度多300mm。在成孔鉆進(jìn)施工時(shí)，需要經(jīng)常檢查鉆頭尺寸，保證成孔孔徑合理，鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)鉆孔的中心度檢查，避免鉆孔偏斜。當(dāng)土釘孔成孔后，需要及時(shí)清理干凈孔底虛土，并做好孔口的維護(hù)，確保孔內(nèi)清潔干凈。之后按照施工要求對(duì)土釘桿體進(jìn)行加工，并將其安裝至孔內(nèi)。本項(xiàng)目所采用的土釘桿體為Φ48×3.0鋼管，鋼管采取打眼以形成花管，然后進(jìn)行花管注漿，使其與土體形成整體（見(jiàn)圖1）。在加工時(shí)，將桿體按照1.5～2.0m 間距焊接定位中心支架，確保桿體平行、錨桿在錨孔中心位置。在桿體制作質(zhì)量與長(zhǎng)度驗(yàn)收合格后，方可下孔完成安裝。

圖1 鋼管倒刺式鋼管土釘注漿孔布置

3.注漿

土釘桿體安裝完成后采用注漿工藝進(jìn)行施工，注漿施工前需要用水沖洗管路，注漿時(shí)工作人員應(yīng)在鉆孔口部設(shè)置止?jié){塞，避免壓力注漿時(shí)漿液溢出，注滿(mǎn)后需要保持壓力3～5min，并在初凝前補(bǔ)漿1～2次。注漿過(guò)程中將導(dǎo)管勻速緩慢撤出，確保注漿管孔中氣體能夠全部溢出?？變?nèi)注入漿體的充盈系數(shù)應(yīng)在1以上，并且注意預(yù)先計(jì)算所需的漿體體積，并按照超出孔體積的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備實(shí)際注漿量。若漿體工作度不能滿(mǎn)足要求，則需要應(yīng)用高效減水劑進(jìn)行處理，確保漿體攪拌均勻后方可進(jìn)行注漿。

4.掛網(wǎng)噴漿

施工人員應(yīng)該按照坡面設(shè)計(jì)要求在邊坡坡面上鋪鋼筋網(wǎng)，并噴射混凝土面層。本次工程所使用的鋼筋網(wǎng)規(guī)格為φ6.5@250×250鋼筋網(wǎng)，為保證混凝土面層的可靠性，鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格允許偏差應(yīng)控制在10mm以?xún)?nèi)。噴射混凝土面層時(shí)應(yīng)確保水泥漿與水泥砂漿的質(zhì)量合格，可以選用堅(jiān)硬耐久的中、粗砂配合早強(qiáng)型硅酸鹽水泥進(jìn)行施工，施工前注意檢查鋼筋網(wǎng)在坡面上固定是否牢固，避免在混凝土噴射過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)等情況，影響施工質(zhì)量。噴射混凝土需要確?；炷临|(zhì)量可靠，噴射混凝土強(qiáng)度不宜低于C20，在施工中應(yīng)控制好噴射混凝土的配合比，并且按照自下而上順序進(jìn)行噴射，加強(qiáng)噴漿過(guò)程中的檢查與監(jiān)控，避免出現(xiàn)空隙。應(yīng)注意混凝土噴射完成后，對(duì)混凝土面層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，噴水養(yǎng)護(hù)或使用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)到位后，方可進(jìn)行后續(xù)施工。

三、高壓旋噴樁支護(hù)

1.施工準(zhǔn)備

施工開(kāi)始前需進(jìn)行場(chǎng)地平整，并按照相關(guān)規(guī)定完成高壓旋噴樁支護(hù)的技術(shù)交底工作，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)的有效講解。施工前準(zhǔn)備階段，需要提前試樁，確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)情況、注漿壓力、注漿流量、成樁強(qiáng)度等參數(shù)，確保后續(xù)施工的可靠性與穩(wěn)定性。施工前，還應(yīng)做好機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況的檢查，籌備好易損配件，以便后續(xù)施工中及時(shí)更換。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)平面圖的要求提前挖好水泥漿池，并按照高壓旋噴樁的施工設(shè)計(jì)方案對(duì)樁位進(jìn)行編號(hào)，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

2.測(cè)量放樣

測(cè)量放線需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙的主軸線控制點(diǎn)位，確認(rèn)主軸線尺寸后進(jìn)行測(cè)量放線。本項(xiàng)目測(cè)量放線運(yùn)用了導(dǎo)線控制法，放樣時(shí)應(yīng)用經(jīng)緯儀與鋼尺工具，將放樣距離誤差控制在5mm以?xún)?nèi)，角誤差控制在10S內(nèi)。應(yīng)注意在不易被破壞的位置設(shè)置主軸線控制點(diǎn)，并采取必要的防護(hù)措施對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。工作人員應(yīng)該加強(qiáng)軸線的復(fù)驗(yàn)，確保軸線位置的準(zhǔn)確性，并且做好樁點(diǎn)位的測(cè)定，將樁點(diǎn)位誤差控制在30mm內(nèi)。測(cè)量放樣完成后，應(yīng)該注意資料復(fù)核簽證，確保測(cè)量放樣資料的完整性，為旋噴樁的施工定位等提供準(zhǔn)確依據(jù)。

3.注漿工藝

在使用注漿工藝時(shí)，應(yīng)注意考慮高壓旋噴樁的施工要求，根據(jù)高層建筑工程深基坑支護(hù)建設(shè)要求進(jìn)行工藝調(diào)整，確保其固結(jié)體質(zhì)量滿(mǎn)足支護(hù)要求。在進(jìn)行高壓旋噴注漿時(shí)，應(yīng)保證自下而上的施工順序，為保證固結(jié)體的整體性，若施工中發(fā)生停機(jī)故障，需要向下搭接500mm長(zhǎng)度，保證其整體可靠性。高壓旋噴樁施工時(shí)容易受到地質(zhì)條件的影響，工作人員需要注意分析地基地質(zhì)條件，尤其注意有多種土層的密實(shí)度、含水量、土粒組成以及地下水形態(tài)差異，結(jié)合地質(zhì)條件變化做好技術(shù)管控，及時(shí)調(diào)整施工技術(shù)，避免出現(xiàn)直徑大小不均勻的固結(jié)體，進(jìn)而影響到支護(hù)的承載力。在實(shí)際注漿時(shí)，工作人員可以根據(jù)地質(zhì)土層特征進(jìn)行注漿調(diào)整，若施工土層較硬或深度較大，應(yīng)該放緩提升速度注意提高旋噴壓力，從而保證固結(jié)體均勻性，提高基坑支護(hù)的質(zhì)量。復(fù)噴施工一般是在不改變旋噴技術(shù)參數(shù)的條件下進(jìn)行的重復(fù)注漿，在這一過(guò)程中需要注意復(fù)噴漿液、復(fù)噴次數(shù)與固結(jié)體強(qiáng)度之間的關(guān)系，復(fù)噴次數(shù)越多其固結(jié)體直徑加強(qiáng)效果也會(huì)越好，因此在條件允許情況下可以增加復(fù)噴次數(shù)與噴漿量，提升固結(jié)體的強(qiáng)度。

4.水泥用量控制

噴漿提升中需要嚴(yán)格控制水泥用量，工作人員應(yīng)該注意分析噴漿壓力、噴嘴直徑、提升速度等與水泥用量的關(guān)系，科學(xué)地進(jìn)行水泥用量控制，保證高壓旋噴樁施工質(zhì)量。在施工時(shí)，增加噴漿壓力、加大噴嘴直徑或者降低提升速度，能夠增加水泥的消耗量，若水泥量有冗余，則可以通過(guò)工藝調(diào)整進(jìn)行消耗；降低噴漿壓力、減少?lài)娮熘睆?，能夠減少水泥的使用量，若施工中水泥量較少，則可以在保證樁體強(qiáng)度的前提下進(jìn)行工藝控制，確保水泥用量合理。以本次工程為例，為保證高壓旋噴樁的質(zhì)量，施工期間對(duì)每根樁分次進(jìn)行攪拌，并精確量取施工用水量，確保水與水泥比例的合理性，保證水泥量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求。在施工中觀察到水泥漿下沉情況后，采取復(fù)噴的方式增加樁體上部水泥強(qiáng)度，保證水泥樁的穩(wěn)定性與可靠性。

5.冒漿處理

冒漿是旋噴過(guò)程中比較常見(jiàn)的情況，在施工時(shí)應(yīng)妥善預(yù)防并有效處理冒漿現(xiàn)象。冒漿一般與噴射范圍和注漿不相適應(yīng)相關(guān)，因此在進(jìn)行高壓旋噴樁施工時(shí)，應(yīng)注意觀察注漿量與噴射范圍情況，若注漿量超過(guò)旋噴固結(jié)所需漿量，則應(yīng)該適當(dāng)提高旋噴壓力，縮小噴嘴直徑或者加快提升速度。當(dāng)旋噴中觀察到有土顆粒隨部分漿液沿注漿管管壁冒出，則證明出現(xiàn)了冒漿情況，此時(shí)工作人員需要判斷旋噴的具體情況，及時(shí)查明冒漿原因并采取有效的處理措施。高壓旋噴樁施工中冒漿的發(fā)生與局部泄漏、附近存在空洞等因素相關(guān)，在進(jìn)行冒漿原因檢查時(shí)，可以從幾個(gè)方面進(jìn)行排查。首先檢查旋噴過(guò)程中流量與壓力的變化，若流量未發(fā)生變化，壓力突然下降，則應(yīng)考慮旋噴中是否存在泄露問(wèn)題，檢查注漿管等部位密閉性是否良好。若檢查注漿管附近存在空洞、暗道，則應(yīng)該進(jìn)行注漿控制，可以等待注漿管內(nèi)漿液凝固，之后再進(jìn)行注漿，保證固結(jié)體質(zhì)量。

6.固結(jié)體控形

固結(jié)體控形有利于保證高壓旋噴樁的施工質(zhì)量，工作人員可以調(diào)整施工工藝，保證固結(jié)體形狀的穩(wěn)定，提高樁體質(zhì)量。比如本次項(xiàng)目施工的高壓旋噴樁形狀設(shè)置為圓柱體，工作人員可以在噴注漿液時(shí)調(diào)節(jié)提升速度并旋轉(zhuǎn)注漿，讓固結(jié)體形狀保持穩(wěn)定，加大底部的噴射壓力并進(jìn)行重復(fù)旋噴，有利于保證底部有效成形。在實(shí)際施工時(shí)，針對(duì)不同土層通過(guò)壓力調(diào)節(jié)、噴嘴提升速度調(diào)整等方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保固結(jié)體均勻，將樁徑控制在合理范圍內(nèi)。

7.保證樁頂強(qiáng)度

在應(yīng)用水泥漿液進(jìn)行噴射施工時(shí)，需要考慮到漿液析水作用可能造成收縮，因此需要做好樁頂強(qiáng)度的保護(hù)。在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)該科學(xué)分析單管旋噴凹穴深度，一般其深度為設(shè)計(jì)樁徑的1～1.5 倍，因此在實(shí)際施工中需要通過(guò)調(diào)整，防止凹穴產(chǎn)生，工作人員可以通過(guò)超高旋噴、返漿回灌等措施進(jìn)行預(yù)防，保證樁頂強(qiáng)度可靠。

8.質(zhì)量檢驗(yàn)

在高壓旋噴樁施工完成后，需要對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確保樁體施工滿(mǎn)足深基坑支護(hù)的需求。工作人員需要完成高壓旋噴樁施工允許偏差以及數(shù)量的檢驗(yàn)，具體檢驗(yàn)要求應(yīng)該遵循行業(yè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。

表1 高壓旋噴樁施工的允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量及檢驗(yàn)

四、結(jié)束語(yǔ)

高層建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)具有復(fù)雜性強(qiáng)、難度高等特點(diǎn)，為了保證高層建筑的施工質(zhì)量，在深基坑支護(hù)施工期間需要做好技術(shù)管控，保證支護(hù)的穩(wěn)定與可靠。施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該結(jié)合高層建筑工程的建設(shè)要求，系統(tǒng)分析深基坑支護(hù)的形式，加強(qiáng)對(duì)施工環(huán)節(jié)的控制，讓支護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)更加科學(xué)合理。在實(shí)際應(yīng)用深基坑支護(hù)施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)該關(guān)注其技術(shù)要求與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，做好施工技術(shù)管理，確保深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量。