覃樹(shù)昌

（呈貢縣建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，云南 呈貢 650500）

所謂梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，通常是這樣定義的：現(xiàn)代高層建筑向多功能和綜合用途發(fā)展，建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同，不同用途的樓層，需要大小不同的開(kāi)間，采用不同的結(jié)構(gòu)形式。這種要求與結(jié)構(gòu)的合理、自然布置正好相反，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)下部樓層受力很大。即正常應(yīng)當(dāng)下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少，并通過(guò)該樓層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，則該樓層稱(chēng)為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)難度相對(duì)比較高，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

1 噴錨網(wǎng)支護(hù)及其作用原理

噴錨網(wǎng)支護(hù)是目前深基坑支護(hù)工程中采用較多的一種支護(hù)方式。它是噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，作為一種先進(jìn)的支護(hù)加固技術(shù)，在巖土質(zhì)高邊坡和大跨度地下工程，特別是在不良地質(zhì)條件下，國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了廣泛而成功的應(yīng)用。

土體的抗剪強(qiáng)度較低，抗拉能力幾乎等于零，但是土體具有一定的結(jié)構(gòu)整體性，能以較小的臨界高度保持直立。土坡直立的高度超過(guò)臨界高度，或坡地有較大的超載以及環(huán)境因素的改變都會(huì)引起土坡失穩(wěn)。過(guò)去常采用支擋結(jié)構(gòu)承受側(cè)壓力并限制其變形，這屬于被動(dòng)制約機(jī)制的支擋結(jié)構(gòu)。噴錨網(wǎng)支護(hù)是土體內(nèi)增設(shè)一定長(zhǎng)度和分布密度的錨固體，它與土體牢固結(jié)合而共同工作，以彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足，增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性。這種方法是以主動(dòng)制約機(jī)制為基礎(chǔ)通過(guò)錨桿與土體的相互作用，使土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加，錨桿對(duì)復(fù)合土體起著骨架箍束作用，分擔(dān)外荷載和土體自重、應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散的作用。而鋼筋網(wǎng)噴射混凝土則約束坡面變形。

2 工程概況

某大廈占地面積約8000m2，設(shè)計(jì)地面以上23層，地下室2層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，基坑開(kāi)挖設(shè)計(jì)深度8.5m，基坑平面大致呈方形，基坑支護(hù)周邊總長(zhǎng)約252m。

3 噴錨支護(hù)方案

本工程采用噴錨網(wǎng)支護(hù)，除北邊線(xiàn)外其余邊線(xiàn)均放坡2m開(kāi)挖支護(hù)，坡面傾角大約76°，共布置7層錨桿，其中2層為小預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿，成孔孔徑均為110mm，錨桿鋼筋使用1Φ22級(jí)鋼筋，噴錨網(wǎng)面板厚度為130mm?；?/J軸以北有一圍墻，緊貼地下室邊線(xiàn)，最近處約有2m左右，圍墻以外馬路是附近居民出入的主通道，因此圍墻不能外移或者挪動(dòng)空間不夠，因此設(shè)計(jì)人員將此段噴錨支護(hù)改成垂直開(kāi)挖支護(hù)，且增加由168超前支護(hù)鋼管欄，同樣布置7層錨桿，分為普通鋼筋錨桿和小預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿，成孔孔徑均為110mm，錨桿鋼筋均使用1Φ22/25級(jí)鋼筋，噴錨網(wǎng)厚度為130mm。

4 施工方案、施工工藝及技術(shù)措施

4.1 噴錨支護(hù)施工

4.1.1 工藝要求

為做到及時(shí)支護(hù)、有效地保持土體強(qiáng)度，噴錨網(wǎng)支護(hù)的施工要“緊跟開(kāi)挖，隨挖隨支”，每層開(kāi)挖高度，隨地質(zhì)條件而定，一般為1.5m～2.5m。

噴錨網(wǎng)支護(hù)施工的作業(yè)流程如下：1)開(kāi)挖土方，修整坡面；2)噴射首層速凝細(xì)石混凝土；3)錨桿成孔；4)制備錨桿鋼筋；5)安放錨桿鋼筋并采用壓力灌漿封孔；6)編鋼筋網(wǎng)，焊接加強(qiáng)鋼筋；7)終噴速凝細(xì)石混凝土及噴錨網(wǎng)養(yǎng)護(hù)；8)開(kāi)挖土方。如果土方開(kāi)挖后，土(巖)層較好能自然直立時(shí)，為加快施工進(jìn)度，可不進(jìn)行首層速凝細(xì)石混凝土的工作。對(duì)松軟土層或遇水易軟化的土層以及有地下水滲流嚴(yán)重地段，為防止開(kāi)挖的坡面局部塌落，需先編好鋼筋網(wǎng)，焊接加強(qiáng)鋼筋，并增加短摩擦錨桿，噴射首層速凝細(xì)石混凝土，然后成孔，制安錨桿鋼筋，注漿封孔。

4.1.2 技術(shù)保障措施

開(kāi)挖前，應(yīng)了解和掌握鄰近建筑物基礎(chǔ)形式和錨桿長(zhǎng)度范圍內(nèi)地下管線(xiàn)的具體位置，以指導(dǎo)調(diào)整錨桿的孔位、角度和長(zhǎng)度，避開(kāi)上述障礙物。邊坡開(kāi)挖后3h內(nèi)完成作業(yè)面的初噴(遇軟弱土層時(shí))，48h內(nèi)必須完成支護(hù)作業(yè)，上、下排錨桿施工48h內(nèi)不宜開(kāi)挖該段的下一層。疏通基坑附近的排水管道，防止堵塞引起滲漏，及時(shí)排干基坑周邊積水；對(duì)基坑周邊的原有裂隙，應(yīng)做必要的填補(bǔ)，嚴(yán)防地表水下滲；作業(yè)面流水量較大時(shí)，應(yīng)設(shè)置淺層或深層泄水孔。

施工前及施工中，做好各種材料的送檢、化驗(yàn)，保證使用合格產(chǎn)品，按有關(guān)要求做好試壓件與焊接樣品的制作與送檢工作。基坑坡頂位置設(shè)位移、沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)，定期觀(guān)測(cè)，及時(shí)觀(guān)測(cè)基坑變形情況，指導(dǎo)開(kāi)挖和支護(hù)工作。

深基坑支護(hù)重在過(guò)程控制，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，事后糾正和補(bǔ)救比較困難。因此，監(jiān)理工程師必須嚴(yán)格把關(guān)，確保施工質(zhì)量。

4.1.3 質(zhì)量保障措施

嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工。工程施工前，有關(guān)人員應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周?chē)h(huán)境，降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作，必須的施工設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。施工單位在施工過(guò)程中不得隨意改變錨桿位置、長(zhǎng)度、型號(hào)、數(shù)量，鋼筋網(wǎng)間距，加強(qiáng)筋范圍，放坡系數(shù)等。設(shè)計(jì)方案變更時(shí)必須重新經(jīng)專(zhuān)家評(píng)審。

核驗(yàn)水準(zhǔn)點(diǎn)及坐標(biāo)控制點(diǎn)的正確性和保護(hù)措施。審查施工單位的水平及豎向施工放線(xiàn)是否正確，開(kāi)挖過(guò)程中監(jiān)理工程師要隨時(shí)對(duì)基坑的開(kāi)挖尺寸、水平標(biāo)高和邊坡坡度進(jìn)行檢查，隨時(shí)注意基坑的變化。堅(jiān)持見(jiàn)證取樣制度，對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料嚴(yán)格把關(guān)。施工單位進(jìn)場(chǎng)的水泥、鋼筋、鋼絞線(xiàn)、砂子、石子、摻加劑等必須按規(guī)定報(bào)驗(yàn)，“兩證一單”齊全，并見(jiàn)證取樣送檢。

做好隱蔽工程驗(yàn)收。施工過(guò)程中，監(jiān)理工程師應(yīng)對(duì)錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長(zhǎng)度，注漿配比、壓力及注漿量，噴錨墻面厚度及強(qiáng)度，錨桿應(yīng)力等進(jìn)行檢查，按規(guī)定留置混凝土試塊、水泥漿試塊，旁站監(jiān)理錨桿抗拔力實(shí)驗(yàn)。

4.2 土方工程

4.2.1 施工布置

本工程基坑支護(hù)采用噴錨網(wǎng)施工工藝，土方開(kāi)挖須與噴錨施工密切配合。

土方開(kāi)挖平面區(qū)段的劃分:

考慮本工程基坑施工場(chǎng)地較大，為了確保有足夠工作面供噴錨施工正常進(jìn)行，又充分發(fā)揮挖掘機(jī)自身工作效率，將本基坑土方開(kāi)挖劃分為Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)兩部分。Ⅰ區(qū)為基坑內(nèi)部土方開(kāi)挖無(wú)須支護(hù)部分。Ⅰ區(qū)面層土由于受地表水的影響呈爛泥狀，因此在開(kāi)挖前期(即平臺(tái)保留期，該部分土方面層須用碎磚、碎石或石粉鋪填便于機(jī)械設(shè)備運(yùn)作，否則會(huì)產(chǎn)生陷機(jī)的可能)。Ⅱ區(qū)為沿基坑四周留設(shè)的8m～12m土臺(tái)。Ⅱ區(qū)內(nèi)專(zhuān)門(mén)配備一臺(tái)反鏟挖土機(jī)配合噴錨施工，反鏟土機(jī)將Ⅱ區(qū)內(nèi)土方挖至Ⅰ區(qū)。整體施工次序如圖1所示。

圖1 整體施工次序

4.2.2 基坑排水設(shè)施

按設(shè)計(jì)要求沿基坑坡頂噴射1m寬、100mm厚保護(hù)層，防止地表水流入基坑邊破壞土體及對(duì)基坑周邊坡的沖刷。按設(shè)計(jì)要求沿基坑周邊設(shè)排水明溝，將地表水及水泵抽起的基坑水經(jīng)沉淀過(guò)濾后排入市政下水道。

土方開(kāi)挖過(guò)程中沿基坑內(nèi)周邊挖6個(gè)～8個(gè)臨時(shí)集水坑，并隨基坑挖深而加深，利用集水坑將基坑滲水和施工廢水用潛水泵抽至地面排水明溝沉淀過(guò)濾后排入市政下水道。施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查排水溝，確保排水溝的暢通。

4.2.3 施工監(jiān)測(cè)方案

基坑監(jiān)測(cè)的內(nèi)容是坡頂水平位移及沉降。基坑周邊的觀(guān)測(cè)點(diǎn)在坡頂施工噴射混凝土層時(shí)建立，用鋼筋定標(biāo)，標(biāo)志高度不超出混凝土面2cm，沿基坑周邊每間隔約20m～30m布置一個(gè)，共布置13個(gè)，從第二層開(kāi)挖及噴錨支護(hù)時(shí)開(kāi)始觀(guān)測(cè)，基坑開(kāi)挖施工階段每周觀(guān)測(cè)不少于2次～3次，遇暴雨或變形異常時(shí)，應(yīng)每天觀(guān)測(cè)1次～2次。支護(hù)完成后，基礎(chǔ)工程樁施工階段，至地下室底板完成施工每周觀(guān)測(cè)1次，以后至地下室完成階段每2周觀(guān)測(cè)一次。水平位移觀(guān)測(cè)采用經(jīng)緯儀進(jìn)行，沉降觀(guān)測(cè)采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行，測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)由基坑外土體穩(wěn)定地區(qū)引測(cè)。

按上述措施進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中對(duì)整個(gè)基坑及鄰近建筑物的位移進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，各觀(guān)測(cè)點(diǎn)均處于穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)對(duì)基坑開(kāi)挖后地面裂縫的開(kāi)展情況進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)，各觀(guān)測(cè)點(diǎn)裂縫均處于穩(wěn)定狀態(tài)。實(shí)踐證明，噴錨結(jié)構(gòu)是一種廣泛采用在開(kāi)挖深度不超過(guò)12m的基坑支護(hù)方法，具有安全穩(wěn)定性好、造價(jià)低、工期短等特點(diǎn)。

[1]金問(wèn)魯.地基基礎(chǔ)實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.84285.

[2]黃強(qiáng).深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社，1995.54255.