郭計(jì)軍

隨著社會(huì)的發(fā)展，城市建筑越來越密集，建筑物越來越高，相應(yīng)基坑也越來越深，對(duì)基坑支護(hù)的要求也越來越高，特別是擬建物周圍場(chǎng)地狹窄、高樓林立，而且周邊市政管線縱橫?；又ёo(hù)稍有不慎，后果極為嚴(yán)重，地下連續(xù)墻結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿在深基坑支護(hù)中有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。

1 工程實(shí)例

1.1 工程概況

本工程位于太原市親賢北街，地上主樓 36層，主要功能為酒店及辦公樓，裙房6層，主要功能為商業(yè)及酒店配套，地下室3層，主要功能為車庫;主樓采用框筒結(jié)構(gòu)，裙房及地下室采用框剪結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)。±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高 782.3m。本工程基坑深度 17.0m。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，基坑開挖影響范圍內(nèi)地層分布自上而下依次為:①素填土;②粉土;③粉細(xì)砂;④粉土;⑤粉細(xì)砂;⑥細(xì)中砂;⑦粉質(zhì)粘土;⑧粗砂。施工作業(yè)面寬度為地下室外挑基礎(chǔ)向外500mm;基坑周邊3m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載，1m～6m范圍內(nèi)堆載不得超過15 kPa。

基坑開挖影響范圍內(nèi)有多條地下管線和多棟已有建筑物，特別是基坑西側(cè)的暗溝和基坑南側(cè)的通訊電纜，距離基坑較近，施工時(shí)需作重點(diǎn)考慮。

1.2 技術(shù)措施

西側(cè)地連墻墻頂標(biāo)高高于暗渠底標(biāo)高 900 mm，梁頂標(biāo)高與暗渠水壓力合力點(diǎn)基本齊平，冠梁以上采用磚砌擋墻，并用構(gòu)造柱與冠梁形成整體。錨桿設(shè)置時(shí)，通過調(diào)整錨桿位置和長(zhǎng)度，保證錨桿端部不進(jìn)入相鄰建筑的主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。錨桿施工采用跟進(jìn)套管鉆機(jī)成孔，管內(nèi)出土和注漿，減少錨桿施工對(duì)土體的擾動(dòng)。采用坑內(nèi)降水和坑外回灌相結(jié)合方式，避免坑外地下水位下降對(duì)土體產(chǎn)生附加沉降。地連墻兼作帷幕，滿足抗突涌和抗?jié)B流破壞要求，地連墻接頭采用防水效果較好的十字接頭。采用信息化施工，嚴(yán)格按照監(jiān)測(cè)規(guī)范對(duì)基坑及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)復(fù)核各施工工況的設(shè)計(jì)方案與實(shí)際情況是否相符合。

1.3 降水對(duì)周邊環(huán)境影響分析

本工程采用的隔水帷幕深度達(dá) 9m～10m，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告判斷，基坑內(nèi)外的水力聯(lián)系已被全部截?cái)唷５冖軐臃奂?xì)砂局部較薄，甚至有局部尖滅的可能，第⑤層粉細(xì)砂中的水有可能繞過帷幕底端滲入基坑。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，在坑外地下水補(bǔ)給量和坑內(nèi)抽排量實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，坑外地下水位降低很少，可以忽略不計(jì)，對(duì)周邊環(huán)境的影響不予考慮。當(dāng)坑外地下水補(bǔ)給量小于坑內(nèi)抽排量時(shí)會(huì)引起坑外水位下降，造成周邊土體沉降，為避免這種情況發(fā)生，本工程擬在基坑外設(shè)置觀測(cè)兼回灌井。降水過程中在保證基坑內(nèi)干槽作業(yè)條件下，盡可能減少抽排量，同時(shí)對(duì)坑外水位進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)坑外水位下降較大時(shí)，可通過回灌井進(jìn)行回灌。采取以上措施后，降水對(duì)周邊環(huán)境的影響完全可以得到控制。

1.4 坑外觀測(cè)及回灌

坑外觀測(cè)兼回灌采用管井，孔徑 600mm，井管為φ300的無砂混凝土管，濾料采用直徑2mm～3mm豆石。布井位置沿基坑邊緣周圈布置，平均間距15m。

1.5 施工工藝流程和施工措施

1.5.1 工藝流程

根據(jù)地層及場(chǎng)地特點(diǎn)，本工程地下連續(xù)墻采用抓槽機(jī)成槽、泥漿護(hù)壁、水下灌注混凝土工藝。

1.5.2 施工措施

1)泥漿制備。泥漿材料的選擇:采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁。使用主要材料為:膨潤(rùn)土，外加劑的用量可根據(jù)具體情況適當(dāng)選擇。通過試配，達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)后，再進(jìn)行泥漿拌制。攪拌均勻的泥漿放入儲(chǔ)漿罐或儲(chǔ)漿池，靜置 24 h后使用。護(hù)壁泥漿必須循環(huán)使用，并及時(shí)檢測(cè)其性能指標(biāo)，使之滿足施工要求。

2)導(dǎo)墻施工。導(dǎo)墻的施工順序:平整場(chǎng)地→測(cè)量定位→導(dǎo)墻土方開挖→測(cè)量放線→綁扎鋼筋→支模板→澆筑 C20混凝土→拆模并設(shè)置橫撐→土方回填。導(dǎo)墻采用“┓┏”形整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。按導(dǎo)墻開挖線及高程點(diǎn)挖導(dǎo)溝，溝底平整，溝寬不得小于設(shè)計(jì)值，溝壁順直;按導(dǎo)墻設(shè)計(jì)尺寸在導(dǎo)溝內(nèi)綁扎鋼筋，要求主筋順直，箍筋與主筋綁扎牢固;內(nèi)側(cè)支設(shè)的模板要求垂直平整，保證拆模后兩內(nèi)墻面距連續(xù)墻軸線分別為墻寬的一半;澆筑C20混凝土，澆筑程序先澆一側(cè)，再澆另一側(cè)。澆筑過程中要邊澆邊振搗密實(shí)，嚴(yán)禁漏振。頂面抹平，頂面要滿足高出現(xiàn)有地面100mm～200mm;導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定后拆模，為保持溝的寬度，拆模后應(yīng)向?qū)?nèi)填土，并每隔 3m設(shè)置一道素混凝土梁(200mm×200mm)支撐?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，起重機(jī)等重型設(shè)備不得在導(dǎo)墻附近作業(yè)或停留，以防導(dǎo)墻開裂和位移，導(dǎo)墻后填土要求密實(shí)回填，采用蛙式打夯機(jī)夯實(shí)，導(dǎo)墻施工縫位置應(yīng)與地下連續(xù)墻施工接頭位置錯(cuò)開。提前預(yù)備排水使用的排污泵，揚(yáng)程為20.0m～25.0m。在連續(xù)墻導(dǎo)墻施工過程中，出現(xiàn)上層滯水或?qū)娱g水流入導(dǎo)槽，采用排污泵排出槽外。

3)地下連續(xù)墻成槽施工。根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行單元槽段劃分，基本單元槽段長(zhǎng) 6.0m。根據(jù)已調(diào)整的單元槽段長(zhǎng)度、編號(hào)進(jìn)行測(cè)量放線，標(biāo)注在導(dǎo)墻頂面上，導(dǎo)墻頂面下標(biāo)明“泥漿液面”位置。槽段劃分考慮設(shè)備的施工能力，本著槽段數(shù)最少的原則。但由于場(chǎng)地限制，在施工過程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。將組裝好的地下連續(xù)墻抓斗就位，就位前要求場(chǎng)地處理平整堅(jiān)實(shí)，以滿足施工垂直度要求，吊車履帶與導(dǎo)墻軸線平行，抓斗對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)墻中心位置，對(duì)首開槽段應(yīng)采取先兩端后中間的順序挖槽。邊開挖邊向?qū)?nèi)泵送泥漿，保持液面在導(dǎo)墻頂面下 300mm處。挖槽過程中隨著墻深的向下延伸，要隨時(shí)向槽內(nèi)補(bǔ)漿，使泥漿面始終位于泥漿面標(biāo)志處，直至槽底挖完。測(cè)定泥漿面下1.0m及槽底以上 0.5m處的泥漿比重，如比重大于 1.15時(shí)，則進(jìn)行清底，置換泥漿。成槽1 h后槽底泥渣厚不得大于100mm，澆筑混凝土前(吊裝鋼筋網(wǎng)片、導(dǎo)管)槽底沉渣厚度不得大于 100mm。每挖掘一抓斗寬，測(cè)量一次槽壁垂直度，抓完一槽段進(jìn)行槽深測(cè)量，以便計(jì)算混凝土總方量。成槽后抓斗進(jìn)行下一槽段開挖。槽段開挖采取跳段施工。施工順序應(yīng)先挖首開槽，后挖順開槽，最后挖閉合槽。

4)鋼筋籠的制作。由于鋼筋籠重量大，為滿足鋼筋籠的吊裝要求，將連續(xù)墻鋼筋籠沿槽段長(zhǎng)度方向分成兩片加工，兩片鋼筋籠接頭處以凹槽形式相互咬合。主筋采用對(duì)焊連接或直螺紋連接，對(duì)焊彎折角度不應(yīng)大于4°，兩鋼筋軸線差不大于2mm，搭接雙面焊的焊接長(zhǎng)度為5d，單面焊接長(zhǎng)度為 10d，主筋與支架筋的交點(diǎn)需全部點(diǎn)焊，點(diǎn)焊咬肉應(yīng)小于 0.5mm。鋼筋連接除四周兩道鋼筋的交點(diǎn)需全部綁扎外，其余可采用 50%交錯(cuò)綁扎，綁絲接頭向籠內(nèi)。鋼筋籠縱向主筋放在內(nèi)側(cè)，橫向鋼筋放在外側(cè)，縱底端應(yīng)稍向內(nèi)側(cè)彎折，但向內(nèi)彎折程度不應(yīng)影響插入混凝土導(dǎo)管。鋼筋籠在設(shè)導(dǎo)管的周圍應(yīng)增設(shè)箍筋和連接筋進(jìn)行加固。主筋保護(hù)層厚度為70mm，墊厚5.5 cm，在墊塊與墻面之間留1.5 cm的間隙。鋼筋籠中預(yù)留孔采用鋼管與鋼筋籠主筋焊接固定，內(nèi)用編織袋堵孔，并用膠帶封口。鋼筋籠制作時(shí)，吊點(diǎn)處需采取適當(dāng)?shù)募庸碳翱刂拼胧?，防止鋼筋籠在起吊過程中發(fā)生扭曲變形。檢查驗(yàn)收合格的鋼筋籠應(yīng)掛牌標(biāo)識(shí)，以利吊放。

5)鋼筋籠吊裝。因鋼筋籠重量較大，為確保其在吊運(yùn)過程中安全無變形，在成型后的鋼筋籠上布置一定數(shù)量的桁架筋和穩(wěn)定骨架鋼筋，確保制作精度和起吊剛度。吊點(diǎn)鋼筋采用Φ25“U”形筋搭接焊于主筋上?，F(xiàn)場(chǎng)根據(jù)各槽鋼筋籠寬度具體詳細(xì)計(jì)算吊點(diǎn)位置，保證籠子吊起后保持平穩(wěn)。

6)混凝土水下澆筑。連續(xù)墻的混凝土采用商品混凝土灌注，設(shè)計(jì)的混凝土標(biāo)號(hào)為C25，抗?jié)B等級(jí)P6。鋼筋籠就位后，在4h以內(nèi)澆筑混凝土，超過時(shí)應(yīng)重新檢查沉渣厚度，不符合要求時(shí)應(yīng)重新清底?；炷凉嘧r(shí)，導(dǎo)管下口與槽底距離一般要大于隔水栓長(zhǎng)100mm～200mm，混凝土面上升速度不小于2m/h。根據(jù)槽段長(zhǎng)度采用兩根導(dǎo)管同時(shí)灌注，兩導(dǎo)管間距不大于 3m，導(dǎo)管距槽端不大于1.5m。兩導(dǎo)管第一次灌注時(shí)必須同時(shí)進(jìn)行，各混凝土面高差不宜大于0.3m，直到灌注到墻頂標(biāo)高以上300mm～500mm。

7)施工中對(duì)槽壁坍塌現(xiàn)象的應(yīng)急處理措施。根據(jù)槽壁坍塌的具體情況，適當(dāng)縮小單元槽段的長(zhǎng)度。改善護(hù)壁泥漿的質(zhì)量，調(diào)整泥漿的各項(xiàng)摻量，必要時(shí)向槽內(nèi)投入粘土塊。減少地面荷載、機(jī)械等對(duì)地層產(chǎn)生的振動(dòng)，隨時(shí)觀察泥漿液面的變化。若出現(xiàn)泥漿大量漏失，泥漿內(nèi)有大量泡沫上冒或出現(xiàn)異常的擾動(dòng)，導(dǎo)墻及附近地面出現(xiàn)沉降，排土量超過設(shè)計(jì)斷面的土方量等情況，應(yīng)及時(shí)地將挖槽機(jī)械提至地面，以避免發(fā)生挖槽機(jī)被埋入地下的事故，然后迅速補(bǔ)漿以提高泥漿液面或回填粘性土，待所填的回填土穩(wěn)定后再重新開挖。

1.6 錨桿施工工藝流程和施工措施

1)工藝流程。工程地質(zhì)條件的特點(diǎn)是:地下水位高，土體含水量高，若采用螺旋鉆機(jī)成孔工藝，鉆孔內(nèi)土體不易返出，同時(shí)孔壁土體受到擾動(dòng)較大，很容易在孔壁和注漿體之間形成軟弱夾層，大幅降低錨桿的承載能力，因此對(duì)本工程的錨桿施工采用跟管鉆機(jī)成孔，并進(jìn)行二次壓力注漿工藝，有效保證錨桿的施工質(zhì)量。

2)施工措施。錨桿桿體制作時(shí)應(yīng)比設(shè)計(jì)長(zhǎng)出 1.0m～1.5m，以滿足鎖定需要。定位骨架間距1.5m～2.0m，鋼絞線用鐵絲均勻捆于骨架周圍，二次注漿管固定于定位骨架中心。在錨桿自由段，鋼絞線上滿涂黃油，以塑料套管包裹，保證鋼絞線與水泥漿體無粘結(jié)。將制作好的桿體及二次注漿管緩慢放入錨桿孔內(nèi)。鉆進(jìn)過程中，采用水泥漿液護(hù)壁，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深后，停鉆并通過中空鉆桿向孔內(nèi)注入水泥漿液清孔，水泥采用P.SA 32.5，水灰比0.5～0.6，注漿應(yīng)慢速連續(xù)，直至鉆孔內(nèi)的水及雜質(zhì)被完全置換出孔口，孔口流出水泥濃漿為止。清孔完成后，緩緩將鉆桿提出。然后將鋼絞線放入孔內(nèi)。一次注漿完成 6 h后進(jìn)行二次高壓注漿，注漿壓力保持在1.0MPa～2.0MPa。當(dāng)錨桿腰梁安裝完畢和錨固體強(qiáng)度達(dá)15MPa后，為縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，可在水泥漿液中摻加早強(qiáng)劑，對(duì)錨桿進(jìn)行張拉、鎖定。錨桿張拉采用穿心千斤頂，張拉設(shè)備在錨桿張拉前須經(jīng)計(jì)量部門進(jìn)行標(biāo)定。

2 結(jié)語

隨著建筑層數(shù)的增加，根據(jù)構(gòu)造及使用要求，基礎(chǔ)埋深也相應(yīng)加深，由于城市密集地區(qū)建筑物周圍的局限性，傳統(tǒng)的放坡等支護(hù)技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了建筑本身發(fā)展的需求，地下連續(xù)墻結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)具有支護(hù)和止水雙重功能，在水位較高、深度較深的基坑支護(hù)中效果很好。

[1] 彭典華.淺談深基坑工程的支護(hù)技術(shù)[J].山西建筑，2009，35(27):99-100.

[2] 黃正榮，張 辛.基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案比較[J].山西建筑，2009，35(6):121-122.