奚傳忠

提要：就高層建筑地下室深基坑支護及大體積混凝土施工技術(shù)進行了簡單的探討，并提出了大體積混凝土裂縫控制措施，以供同仁參考。

關鍵詞： 基坑支護 混凝土施工 裂縫控制

前言

本文根據(jù)我公司承建的深圳科興科學園二期工程實例，就深基坑支護及大體積混凝土施工技術(shù)進行了簡單的探討，并提出了大體積混凝土裂縫控制措施。深圳科興科學園二期工程，位于深圳市南山區(qū)科技園內(nèi)，東側(cè)為科苑大道，南側(cè)為高新中二道，西側(cè)為科技中三路，北側(cè)為高新中一道。由南通四建集團有限公司施工總承包，本人為施工方項目負責人。該工程框架剪力墻結(jié)構(gòu)，屋面標高為43.150米-72.350米，總建筑面積223531.72平方米，包括A棟、B棟、C棟及地下室三層，地下室面積152423.6平方米，采用框架結(jié)構(gòu)，用于車庫及設備房。（負一、二、三層車庫及設備房），基礎采用DN500高強預應力管樁。

1.支護工程概況

本工程基坑面積約81649.3平方米，基坑周長約1145.3米，基坑深度約3.4～7.1米。根據(jù)場地地質(zhì)和周邊環(huán)境條件，采用攪拌樁+土釘墻或復合土釘墻支護，攪拌樁為止水帷幕兼超前支護。基坑安全等級為二級。基坑正常使用期限為1年。在基坑坡頂、坡底及時修砌排水溝和沉砂池或集水坑，及時將坑內(nèi)的地下水抽進排水溝匯入沉砂池，經(jīng)沉淀后再排入相鄰的市政下水管內(nèi)。

2.護坡及支護

2.1 攪拌樁

攪拌樁設計樁徑為φ550mm，樁徑偏差不得大于4%。攪拌樁樁位偏差不得大于50mm，垂直度偏差不得超過0.5%。攪拌樁采用噴漿法四攪四噴的施工工藝，每米摻入32.5復合硅酸鹽水泥不少于60公斤。攪拌樁相鄰樁施工時間不應超過24小時，如間歇時間太長無法搭接，應在設計單位認可后，采取局部補樁或注漿措施。

2.2 預應力錨索

（1）錨桿錨筋采用3股7Φ5高強度低松弛鋼絞線，鋼絞線標準強度為1860MPa；錨筋按圖紙要求設置自由段，自由段錨筋涂凡士林外套軟塑料波紋管，波紋管兩端用鐵絲扎緊，錨固段錨筋按圖紙要求設置對中支架；錨筋下料時應預留張拉段，嚴格按設計要求下料，允許誤差不大于50mm。

（2）預應力錨桿成孔直徑為Φ150mm，鉆孔深度應超過錨桿設計深度0.5米，成孔時必需帶護壁套管鉆進，不得采用泥漿護壁，成孔完畢后在套管內(nèi)安裝錨筋并逆向進行一次注漿，然后才能拔出套管，拔出套管后利用一次注漿管進行一次補漿，補漿量為一次注漿量的50%。

（3）錨桿注漿時采用42.5早強型普通硅酸鹽水泥；一次注漿及補漿時水灰比0.40-0.45，常壓注漿，注滿全孔，錨固體設計強度不低于25MPa；二次注漿時水灰比0.50-0.60，二次注漿壓力不小于2.5MPa，注漿量不少于一次注漿量。

（4）錨桿錨固體強度達到25MPa后，可進行逐根鎖定，鎖定時張拉荷載為設計荷載的1.05倍，穩(wěn)定10分鐘后卸荷，安裝夾片后張拉至鎖定荷載鎖定。

2.3 土釘

（1）土釘設計荷載為每米8KN，在填土層正式施工前必須進行基本實驗，實驗根數(shù)為3-5根。土釘必需由上至下分層施工，每層開挖深度為該層土釘頭標高向下0.5米，嚴禁超挖或欠挖。

（2）土釘成孔直徑不小于Φ100mm，成孔時可采用人工洛陽鏟成孔或機械成孔，如采用機械成孔時不得采用泥漿護壁，成孔深度應超過土釘設計深度0.3米，成孔后及時放置錨筋并進行注漿，以防孔內(nèi)泡水或塌孔。

（3）土釘注漿時采用42.5早強型普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比0.40-0.45，常壓注漿，注滿全孔，注漿第二天應從孔口補漿。注漿管應與錨筋一起放入鉆孔，注漿管內(nèi)端距孔底500mm。

2.4 鋼筋網(wǎng)噴射混凝土

（1）噴射混凝土施工前應人工修坡至坡面平整，修坡后及時噴射第一層素混凝土厚30-40mm。

（2）坡面初噴后綁扎鋼筋網(wǎng)和焊接加強筋，鋼筋綁扎和焊接必需符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》要求，加強筋完成后復噴至設計厚度，土釘頭位置可噴射成拱形以保證鋼筋保護層厚度。鋼筋凈保護層厚度不少于30mm。

（3）噴射混凝土設計標號為C20，粗骨料粒徑不宜大于15mm，施工前應進行配合比試驗。添加外摻料后的噴射混凝土性能必需滿足設計要求。

（4）噴射混凝土干混合料應隨拌隨用，無速凝劑摻入的混合料，存放時間不應超過2小時，干混合料摻速凝劑后，存放時間不應超過20分鐘，混合料不干燥時，不得摻入速凝劑。噴射混凝土終凝2小時后，應噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7天。

2.5 基坑監(jiān)測

1. 基坑變形需進行第三方專門監(jiān)測，錨索軸力監(jiān)測允許值為設計抗拔力，預警值為設計抗拔力的80%。

2. 本基坑設水平觀測點39個，沉降位移觀測點40個，錨索監(jiān)測3組4根錨索，監(jiān)測數(shù)據(jù)要及時形成報告并及時通知有關單位，保證圍護結(jié)構(gòu)安全，達到信息化施工的目的。

3. 坡頂水平位移和沉降不能超過允許值，變形觀測成果及時交送設計單位，達到警戒值時應及時通知相關人員采取防范措施。

3. 大體積混凝土基礎施工

3.1 測量定位

（1） 建筑物定位及施工測量

依據(jù)現(xiàn)場引樁坐標點和總平面圖確定建筑紅線以及擬建建筑物外輪廓線，從而給建筑物定位。經(jīng)校核無誤后，把軸線樁引測到距基坑2m 以外，做成永久性樁妥善保護。為了控制長328.15m、寬276.16m基礎平面尺寸位置準確，施工時在縱橫方向共設置了4 條控制線，呈“井”字形布置。

根據(jù)現(xiàn)場條件優(yōu)先選用工程水準測量成果BM1 、BM2（由測繪院提供） 做為基準點。BM1 位于西側(cè)輔路馬路牙上，絕對高程4.11m；BM2 位于東側(cè)原有建筑物上，絕對高程4.17m。本工程高程控制點設在現(xiàn)場周圍的墻上和穩(wěn)定的現(xiàn)有建筑物上，做8個±0.1000 控制點。

（2） 基底標高控制

在挖出工作面之后，人工清槽前，先釘出距槽底1m的控制樁，校測現(xiàn)場高程控制點。兩點間實測高差與名義高差±3mm以內(nèi)，取中為后視，改變儀器高度重復上述過程，如±2mm以內(nèi)，即可使用。并在基坑壁上做好標記。在基坑內(nèi)形成標高控制網(wǎng)，便于人工清槽，確保槽底標高正確無誤。允許誤差- 20mm，即許低不許高。

（3） 基礎平面位置控制

根據(jù)現(xiàn)場引樁點（現(xiàn)場各樁點為方向線） 用經(jīng)緯儀把軸線引測到坑底來確定建筑物墊層范圍并撒上灰線，灰線寬度不大于15mm。除了墊層上的軸線需放線以外，還應根據(jù)現(xiàn)場實際情況由軸線向內(nèi)引測施工控制線，具體尺寸依現(xiàn)場情況而定。

底板下皮放線經(jīng)驗收合格后，用經(jīng)緯儀挑至槽頂，定樁。木樁距槽邊不得小于1m，做好保護。從底板上皮至首層，用經(jīng)緯儀穿下此線，以此作為基準線，再放細部線。

4. 控制溫度和收縮裂縫的技術(shù)措施

為了有效地控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，我們從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減少混凝土的收縮、提高混凝土的極限拉伸強度、改善約束條件和設計構(gòu)造等方面進行了全面的考慮，尤其值得一提的是我們采用了新型復合外加劑。

（1） 降低水泥水化熱 優(yōu)先選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土；充分利用混凝土的后期強度，減少水泥的用量；盡量選用粒徑較大、級配良好的粗骨料，摻加粉煤灰等摻合料，或摻加外加劑，改善和易性、降低水灰比，以達到降低水泥用量、降低水化熱的目的。

（2） 加強施工中的溫度控制.混凝土澆筑后，做好混凝土的保濕養(yǎng)護和外保溫，緩緩降低溫度，充分發(fā)揮徐變特性，降低溫度應力，采取覆蓋塑料布緊包加雙層草簾被保溫覆蓋，避免發(fā)生急劇的溫度梯度變化，將內(nèi)外溫差嚴格控制在25 ℃以內(nèi)，從而有效的控制了裂縫的出現(xiàn)。采取長時間的養(yǎng)護，延緩降溫時間和速度，充分發(fā)揮混凝土的應力松弛效應；合理安排施工順序，控制混凝土在澆筑過程中的均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過大。在結(jié)構(gòu)完成后及時回填，避免其側(cè)面長時間暴露。

（3） 改善約束條件，削減溫度應力.采取分層分塊澆筑大體積混凝土，設置后澆帶，以放松約束程度，減少每次澆筑長度的蓄熱量，以防止水化熱的積聚，減小應力。

（4） 提高混凝土的極限拉伸強度.選擇良好級配的粗骨料，嚴格控制其含泥量，加強混凝土的振搗，提高混凝土的密實度和抗拉強度，減少收縮變形，保證施工質(zhì)量。采取二次投料法，二次振搗，澆筑后及時排除表面積水，加強早期養(yǎng)護，提高混凝土早期或相應齡期的抗拉強度和彈性模量。在大體積混凝土基礎內(nèi)設置必要的溫度配筋，在截面突變和轉(zhuǎn)角處，孔洞轉(zhuǎn)角及周邊，增加斜向構(gòu)造配筋，以改善應力集中，防止裂縫出現(xiàn)。