復(fù)合式支護(hù)工程的施工組織與質(zhì)量控制

房俊 于方超 王法堂

摘要：本文聚焦復(fù)合式支護(hù)工程的施工組織流程及其質(zhì)量控制，以T項目為例，探討了大型深基坑工程的施工技術(shù)和質(zhì)量控制方法。首先對復(fù)合式支護(hù)工程的施工組織流程進(jìn)行了全面分析，其次將重點轉(zhuǎn)向施工質(zhì)量控制，詳細(xì)討論了圍護(hù)樁施工、邊坡及樁間施工等方面的質(zhì)量控制策略，旨在提高工程的安全性和施工效率。

關(guān)鍵詞：復(fù)合式支護(hù)工程；施工組織；質(zhì)量控制

DOI：10.12433/zgkjtz.20241249

本文以T項目為案例，進(jìn)行復(fù)合式支護(hù)工程的施工組織與質(zhì)量控制研究。T項目中，B12地塊用地總面積為15200.55m2，基坑頂標(biāo)高11.30～14.20m，基坑底標(biāo)高-3.20～0.80m，基坑開挖深度在10.10～16.40m之間，設(shè)計基坑支護(hù)周長為450.75m，面積12800.8m2。B13地塊工程用地總面積為16000.65m2，基坑頂標(biāo)高9.50～13.50m，基坑底標(biāo)高-5.00～1.00m，基坑開挖深度在11.00～17.00m之間，設(shè)計基坑支護(hù)周長為460.90m，面積13500.2m2。T項目的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用圍護(hù)樁、放坡、錨索的復(fù)合型支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

一、復(fù)合式支護(hù)工程施工組織流程

（一）場地平整及降水井的布置

1.場地平整

對于T項目來說，場地平整旨在為后續(xù)的圍護(hù)樁施工和土方開挖創(chuàng)造平穩(wěn)、堅固的工作環(huán)境。平整工作開始前，需對現(xiàn)場進(jìn)行細(xì)致的測量，明確基坑頂標(biāo)高（11.30～14.20m）和基坑底標(biāo)高（-3.20～0.80m），以及基坑的總體輪廓和面積（B12地塊12800.8m2，B13地塊13500.2m2）。平整過程中，需要使用推土機(jī)、挖掘機(jī)等大型土地平整機(jī)械，根據(jù)現(xiàn)場條件和土壤特性調(diào)整機(jī)械參數(shù)，如鏟斗深度和推進(jìn)速度，以達(dá)到最佳的平整效果。

2.降水井的布置

由于T項目的基坑開挖深度在10.10～17.00m之間，需要設(shè)置有效的降水系統(tǒng)控制地下水位、保證施工安全。在降水井的設(shè)計和布置上，考慮基坑的具體尺寸和地下水文地質(zhì)條件。T項目可采用深井泵或潛水泵降水，泵的型號和數(shù)量應(yīng)根據(jù)開挖深度和預(yù)期的水流量確定。對于深度約15m的基坑，選擇功率在2.2～3.0kW之間的潛水泵，泵的布置間距應(yīng)根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果確定，通常間距可設(shè)置在10～15m之間。此外，降水井的直徑通常在0.8m左右，深井井點布置成環(huán)形，調(diào)整布置距離為緊靠基坑上緣0.5～1.5m的范圍內(nèi)，井點深度需深入透水層6～9m，以確保有效的水位控制。在實際操作中，降水井的布置應(yīng)與場地平整工作密切協(xié)調(diào)。在T項目中，降水井的布置應(yīng)避免與未來基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的位置產(chǎn)生沖突，并考慮施工車輛的通行和操作空間。

（二）圍護(hù)樁施工及土方開挖

1.圍護(hù)樁施工

T項目基坑開挖深度在10.10～17.00m之間，選用的圍護(hù)樁需要具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性。圍護(hù)樁的施工通常采用鉆孔灌注樁、連續(xù)墻等方法，考慮到T項目的基坑支護(hù)周長分別為450.75m（B12地塊）和460.90m（B13地塊），選擇直徑為1.2m、深度為20m的鉆孔灌注樁，間距約為2.5m，以確保足夠的支撐力和穩(wěn)定性。在施工過程中，需要使用高精度的鉆孔設(shè)備，并嚴(yán)格控制鉆孔的垂直度和位置精度。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)選用強(qiáng)度等級不低于C30的混凝土，并確保澆筑過程無泥漿和雜質(zhì)污染，以保證圍護(hù)樁的結(jié)構(gòu)完整性和承載能力。

2.土方開挖

圍護(hù)樁施工完成后，進(jìn)行土方開挖工作。對于T項目而言，開挖工作需分層、分段進(jìn)行，以減少對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力和對周圍環(huán)境的影響。在開挖過程中，應(yīng)使用輪式或履帶式挖掘機(jī)等適合的挖掘設(shè)備，并根據(jù)土質(zhì)情況和開挖深度選擇挖掘方式和設(shè)備參數(shù)。對于較為松軟的土層，使用小型挖掘機(jī)進(jìn)行精細(xì)挖掘；對于較硬的土層，則需使用大型挖掘機(jī)或破碎機(jī)。在開挖過程中，需實時監(jiān)控基坑的穩(wěn)定性，并采取設(shè)置臨時支撐梁等必要的支撐措施。同時，注意對開挖出的土方進(jìn)行合理的堆放或運輸，以避免對現(xiàn)場的干擾和對環(huán)境的影響。

（三）錨索施工及冠梁施工

1.錨索施工

在T項目中，由于基坑深度較大（最深達(dá)17m），需要使用高強(qiáng)度的錨索來提供足夠的支撐力。錨索的選擇和施工應(yīng)基于詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查和力學(xué)分析，通常選擇直徑為32mm的螺紋鋼材作為錨桿，錨索長度一般為20～25m，以確保能穿透不穩(wěn)定土層，達(dá)到穩(wěn)固地層的目的。錨索的布置間距應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計要求確定。在T項目中，錨索間距可設(shè)置在2.5～3m之間。在施工過程中，首先使用專業(yè)的鉆孔設(shè)備在指定位置鉆孔，其次將制備好的錨桿插入孔中，并用高強(qiáng)度注漿材料（通常為水泥漿）進(jìn)行填充和固定，以形成有效的錨固。在注漿過程中，應(yīng)保證漿液充分填滿孔內(nèi)空隙，以提高錨索的整體穩(wěn)定性和承載能力。完成后，對錨索進(jìn)行張拉試驗，以確保其達(dá)到設(shè)計要求的預(yù)應(yīng)力水平。

2.冠梁施工

考慮到T項目基坑的尺寸和深度，冠梁的設(shè)計和施工需要特別謹(jǐn)慎。冠梁的材料應(yīng)選擇強(qiáng)度高、耐久性好的混凝土（如C30級），并根據(jù)結(jié)構(gòu)計算、確定其尺寸和配筋方案。例如：冠梁的高度和寬度可設(shè)計為1.2m及1.5m，鋼筋的直徑可為20mm，鋼筋間的間距可為150mm。施工時，首先在圍護(hù)樁頂部或錨索附近搭建模板，其次進(jìn)行鋼筋的綁扎和布置工作，最后澆筑混凝土，應(yīng)確?；炷恋木鶆蛐院统浞终駬v，以免產(chǎn)生氣泡或松散區(qū)域，影響冠梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。澆筑完成后，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，以確?；炷吝_(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度和耐久性。

（四）腰梁施工及樁間掛網(wǎng)噴射混凝土施工

1.腰梁施工

腰梁在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中起到了連接圍護(hù)樁和分配荷載的作用，因此，其穩(wěn)定性至關(guān)重要?？紤]到T項目基坑深度和支護(hù)周長的特點，腰梁的設(shè)計和施工需要特別精細(xì)。腰梁通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其尺寸和鋼筋配筋應(yīng)根據(jù)具體的工程進(jìn)行設(shè)計。以T項目為例，腰梁可以設(shè)計為寬0.8m、高0.6m、使用直徑為16mm的鋼筋，縱向鋼筋間距約為150mm，橫向鋼筋間距約為200mm。施工時，首先在圍護(hù)樁之間搭建腰梁的模板，其次進(jìn)行鋼筋的綁扎和布置。在澆筑混凝土前，需要檢查模板的穩(wěn)固性和鋼筋的位置是否準(zhǔn)確。澆筑混凝土?xí)r，選擇強(qiáng)度等級為C30的混凝土，并確?；炷恋玫匠浞终駬v，避免產(chǎn)生蜂窩、砂眼等缺陷。澆筑完成后，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，確?；炷林饾u硬化并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。

2.樁間掛網(wǎng)噴射混凝土施工

樁間掛網(wǎng)噴射混凝土施工的目的，是在圍護(hù)樁間形成一道額外的支護(hù)層，增加整個支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在T項目中，首先要在圍護(hù)樁之間拉設(shè)鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)可使用直徑為6～8mm的鋼絲，網(wǎng)格尺寸為15×15cm。拉設(shè)完成后，再進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。噴射混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)與腰梁相匹配，可選擇C25或C30級混凝土。噴射過程中，需要控制好噴射壓力和混凝土的流動性，確?；炷辆鶆蚋采w鋼絲網(wǎng)，并形成適當(dāng)?shù)暮穸?。噴射混凝土的厚度可設(shè)計在10～15cm之間，以確保足夠的穩(wěn)定性及承載能力。

二、復(fù)合式支護(hù)工程施工組織質(zhì)量控制

（一）圍護(hù)樁施工質(zhì)量控制

1.尺寸與定位精度控制

T項目基坑深度介于10.10～16.40m之間，因此，要求圍護(hù)樁必須具備足夠的長度和直徑，以承受相應(yīng)的土壓力。具體而言，項目可選用直徑1.2m、深度15m的圍護(hù)樁，并采用全站儀、GPS定位系統(tǒng)等高精度測量設(shè)備，確保將每根圍護(hù)樁的位置偏差控制在±5mm以內(nèi)。這一過程通常需要技術(shù)人員與地質(zhì)工程師和測量師密切合作，以確保所有數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.樁體質(zhì)量監(jiān)控

樁體質(zhì)量監(jiān)控著重于確保圍護(hù)樁的物理和化學(xué)特性符合工程需求，考慮到T項目不同地塊的基坑深度和土壤條件，可選擇合適級別的混凝土（如C30級）。在混凝土澆筑過程中，技術(shù)人員需要確?；炷辆鶆驘o氣泡，可使用振動棒確?；炷撩軐嵡揖鶆蚍植荚谀０鍍?nèi)。此外，技術(shù)人員需要嚴(yán)格控制溫度、濕度等養(yǎng)護(hù)條件，以確?；炷吝_(dá)到最佳的硬化和強(qiáng)度。在T項目中，保持混凝土養(yǎng)護(hù)初期的濕度在95%以上，溫度在20℃～25℃之間，持續(xù)7至14天。

（二）邊坡、樁間施工質(zhì)量控制

1.邊坡穩(wěn)定性分析

邊坡穩(wěn)定性分析的目的是確定邊坡的最佳斜坡角度，以保證在開挖和施工期間邊坡的穩(wěn)定性。假設(shè)土壤主要由黏土和沙質(zhì)土壤組成，其黏聚力和內(nèi)摩擦角將直接影響邊坡的穩(wěn)定性。通過實地取樣和實驗室測試，可以確定參數(shù)的具體數(shù)值。假設(shè)本項目黏土的黏聚力在25～30kPa之間，而內(nèi)摩擦角約在15～20°?；谏鲜鰠?shù)，技術(shù)人員使用邊坡穩(wěn)定性分析軟件（GeoStudio或Slope/W）模擬不同條件下的邊坡穩(wěn)定性。考慮到T項目基坑的深度和面積，合理的邊坡斜角可能在45～60°之間。除靜態(tài)條件下的分析外，技術(shù)人員還需考慮雨水侵蝕、地震等動態(tài)因素對邊坡穩(wěn)定性造成的影響，并針對基坑開挖過程中可能出現(xiàn)的土壤松動、水滲入等異常情況制定應(yīng)急預(yù)案。

2.實施有效的排水措施

在T項目中，技術(shù)人員需要對項目區(qū)域的自然排水路徑進(jìn)行詳細(xì)研究，根據(jù)地形和地質(zhì)條件，設(shè)計溝渠、排水管、集水井等排水系統(tǒng)?？紤]到T項目基坑的深度和面積，技術(shù)人員沿基坑邊緣設(shè)置深度為1m、寬度為0.5m的排水溝，同時每間隔10m設(shè)置直徑為150mm的排水管。在考慮到地區(qū)年均降雨量為800mm的情況，排水系統(tǒng)應(yīng)能夠處理至少每小時20mm的降雨量。此外，技術(shù)人員需安裝水位計和雨量計，便于實時監(jiān)測地下水位和降雨情況，并在必要時調(diào)整排水措施。若監(jiān)測到地下水位異常上升，則需要增加排水泵的使用頻率或臨時增設(shè)額外排水設(shè)施。

（三）錨索施工質(zhì)量控制

1.錨索張力控制

錨索張力控制的目的是確保錨索能夠提供足夠的支撐力，以穩(wěn)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)。在T項目中，首先要根據(jù)工程設(shè)計和地質(zhì)條件確定錨索的類型和規(guī)格。假設(shè)選擇直徑為32mm的螺紋鋼材質(zhì)錨索，其設(shè)計張力通常應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和支護(hù)結(jié)構(gòu)的需求確定。例如：若基坑的平均深度為14m，且土壤主要由砂質(zhì)黏土組成，需要將錨索的預(yù)張力設(shè)置在150～200kN之間。錨索的施加張力需要通過專業(yè)設(shè)備進(jìn)行精確控制和測量，施工過程中，技術(shù)人員需要使用液壓拉伸器對錨索施加預(yù)應(yīng)力，利用張力計或類似儀器實時監(jiān)測張力值，確保其在設(shè)計范圍內(nèi)。在施加150kN的預(yù)張力時，允許的誤差范圍在±5kN。施加張力后，需要對錨索進(jìn)行固定，通常采用錨固劑或錨固板來實現(xiàn)。錨索布置方面，需要考慮到基坑的大小、形狀和深度，以及對周圍環(huán)境的影響。在T項目中，可選擇每隔2m布置一根錨索，并確保錨索之間的角度和間距符合設(shè)計要求。

2.錨固效果檢測

施工完成后，技術(shù)人員需定期進(jìn)行錨索的拉力測試和視覺檢查，以監(jiān)測其性能。具體的檢測包括錨索的應(yīng)力測試、錨頭的狀態(tài)檢查和周圍土體的穩(wěn)定性評估，在T項目中，可每隔三個月進(jìn)行一次錨索的拉力測試，使用專業(yè)設(shè)備測量其實際承受的拉力，并與設(shè)計值對比。若發(fā)現(xiàn)拉力低于設(shè)計值的90%，則需進(jìn)一步檢查并采取補(bǔ)救措施。此外，檢查錨頭的銹蝕、裂縫或松動情況，同時監(jiān)控錨索附近土體的移動或裂縫情況，以評估其對錨索穩(wěn)定性的潛在影響。

（四）冠梁、腰梁的施工質(zhì)量控制

1.保障結(jié)構(gòu)的完整性

結(jié)構(gòu)完整性的控制主要是確保冠梁和腰梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性符合設(shè)計要求，假設(shè)T項目的冠梁設(shè)計采用C40級混凝土，其尺寸為0.6m寬、0.8m高。為確保結(jié)構(gòu)的完整性，需要在混凝土澆筑過程中嚴(yán)格控制水灰比，使用高品質(zhì)的水泥和骨料，并使用振動棒確?；炷猎谀０鍍?nèi)均勻分布，沒有氣泡或空洞。此外，技術(shù)人員需要對冠梁和腰梁的鋼筋配置進(jìn)行精確控制。鋼筋的直徑、間距和層次必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙執(zhí)行，如：使用直徑為12mm的HRB400級鋼筋，橫向和縱向鋼筋間距控制在15cm以內(nèi)。施工過程中，技術(shù)人員還需定期檢查鋼筋的位置和綁扎質(zhì)量，確保其符合設(shè)計要求。

2.連接部位的處理

連接部位處理的關(guān)鍵在于確保梁與其他結(jié)構(gòu)（如圍護(hù)樁、錨索等）的連接部位牢固、無裂縫和變形。技術(shù)人員需要精確控制連接部位的施工工藝和材料質(zhì)量，對于冠梁與圍護(hù)樁的連接部位，使用能夠承受至少150kN拉力的連接器和高強(qiáng)度錨固劑。在連接部位的施工中，技術(shù)人員需重點監(jiān)控連接器的安裝位置和角度，確保精準(zhǔn)對接并堅固固定。安裝連接器時，需使用精確的測量工具，確保其與冠梁的中心線完全對齊，且安裝角度誤差不超過0.5°。此外，使用的錨固劑必須按照制造商的規(guī)定比例和方法混合和施用，以確保最佳的粘接強(qiáng)度和耐久性。

三、結(jié)語

綜上所述，本文通過對T項目的深入分析，明確了復(fù)合式支護(hù)工程施工組織的關(guān)鍵步驟，并在此基礎(chǔ)上，對施工過程中的質(zhì)量控制進(jìn)行了詳細(xì)探討。通過對場地平整、降水井布置、圍護(hù)樁施工、土方開挖等環(huán)節(jié)的細(xì)致分析，提出了一系列有效的質(zhì)量控制措施，旨在確保工程的安全性和穩(wěn)定性。此外，對圍護(hù)樁施工和邊坡、樁間施工的質(zhì)量控制給予了特別關(guān)注，強(qiáng)調(diào)了精確施工和質(zhì)量監(jiān)控的重要性。

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