鄧楊軍

（廣西建工集團第二建筑工程有限責(zé)任公司廣西南寧530022）

對時代康苑深基坑支護工程施工及安全技術(shù)的淺析

鄧楊軍

（廣西建工集團第二建筑工程有限責(zé)任公司廣西南寧530022）

本文結(jié)合時代康苑基坑支護工程施工，針對基坑支護工程施工技術(shù)進(jìn)行了探討，介紹了基坑支護結(jié)構(gòu)形式的施工技術(shù)，并具體闡述了基坑開挖施工安全操作規(guī)程及應(yīng)注意事項。

建筑工程；深基坑支護；安全施工管理

1　工程概況

時代康苑工程位于南寧市錦春路12號，為1棟29層商住樓，設(shè)2層裙樓2層地下室，占地面積2710.29m2。

2　基坑支護概況及施工工藝

2.1基坑支護概況

基坑附近有建筑，基坑深10.1m，安全等級為一級?；又荛L約200m，底面積2392m2，采用支護樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護組合型式。基坑底另外布置降水管井降水。

2.2支護樁和預(yù)應(yīng)力錨索支護體系

設(shè)計要點如下：

（1）長螺旋鉆孔灌注支護樁

支護樁采用長螺旋鉆孔灌注樁，樁身混凝土強度等級C30，樁身直徑φ800，樁長15.0m，樁間距1500mm。

（2）預(yù)應(yīng)力錨索

支護樁間設(shè)3層錨索，第一層設(shè)計在-4.0m標(biāo)高，錨索的橫向間距3.0m（即隔樁布置）；三層錨索豎向間距為2.5m，孔點布置成梅花狀。錨索自由段長6.0m，錨固段長10.0～25.0m，錨索最大的長度為33.0m，鉆孔直徑為150mm，往下入射角15°，每根錨索配設(shè)2～4束φs15.2預(yù)應(yīng)力鋼鉸線，鎖定荷載130～440kN。

預(yù)應(yīng)力錨索注漿采用水灰比為0.45～0.50的水泥砂漿，強度為M30，采用二次注漿工藝進(jìn)行施工，一次注漿壓力為0.6～1.0MPa，二次注漿壓力2.5～5.0MPa。

（3）樁間土拱掛網(wǎng)噴射混凝土

在基坑內(nèi)側(cè)樁間隙處土拱噴射C20混凝土墻，厚度為100mm，內(nèi)配單層雙向鋼筋網(wǎng)φ8@200×200，掛住鋼筋網(wǎng)的土釘鋼筋2φ16打入土內(nèi)L=1000mm，豎向間距@1500mm，支護樁邊與短鋼筋同一高度內(nèi)打入1φ16鋼筋300mm，將鋼筋網(wǎng)與土釘鋼筋φ16鋼筋焊接為一體，鋼筋網(wǎng)焊接采用點焊。

（4）泄水孔

支護樁間設(shè)泄水孔，采用長500mm PVC管制作，直徑為φ100mm，水平間距為@1500mm，垂直間距為@2000mm，傾斜角5%，埋入土體段用沙網(wǎng)包裹。

2.3支護樁施工工藝流程（如圖1）

圖1　

2.4長螺旋鉆孔灌注支護樁施工

施工順序：

鋼筋籠制作

鉆機就位→開鉆、清泥→終孔→混凝土準(zhǔn)備→地泵輸送混凝土→壓灌成樁→插樁身鋼筋籠。

（1）鉆機就位

每根樁就位前應(yīng)核對圖紙與樁位，確保就位符合設(shè)計要求。鉆機必須鋪墊平穩(wěn)，確保機身平整，鉆桿垂直穩(wěn)定牢固，鉆頭對準(zhǔn)樁位。鉆尖與樁點偏移不得大于10mm。垂直度控制在1%以內(nèi)。

（2）開鉆、清泥

開鉆前必須檢查鉆頭上的契形出料口是否閉合，嚴(yán)禁開口鉆進(jìn)，鉆頭直徑控制在800+20mm，鉆尖接觸地面時，下鉆速度要慢，鉆進(jìn)速度為1.0～1.5m/min或根據(jù)試樁確定。

成孔過程中，一般不得反轉(zhuǎn)和提升鉆桿，如需提升鉆桿或反轉(zhuǎn)應(yīng)將鉆桿提升至地面，對鉆尖開啟門須重新清洗、調(diào)試、封口。

（3）終孔

鉆到設(shè)計標(biāo)高后，由質(zhì)檢人員進(jìn)行終孔驗收，經(jīng)驗收合格并作好記錄后，進(jìn)行壓灌混凝土作業(yè)。

（4）混凝土準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計樁身混凝土的C30等級，由混凝土公司提供商品混凝土，混凝土塌落度為18+2cm。為保證鋼筋籠插入成功到位，商品混凝土到場后需每車檢測其塌落度是否符合要求，達(dá)不到要求的一律退場處理。

（5）地泵輸送混凝土

地泵與鉆機距離控制在60m以內(nèi)。

混凝土的泵送要連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)鉆機移位時，地泵內(nèi)的混凝土應(yīng)連續(xù)攪拌，泵送混凝土?xí)r，應(yīng)保持斗內(nèi)混凝土的高度，不得低于40cm。

（6）壓灌成樁

成孔至設(shè)計深度后開啟定心鉆尖，接著壓入制備好的坍落度為18+2cm混凝土，而后邊壓灌邊提鉆。

（7）鋼筋籠制作

①鋼筋籠所用鋼筋規(guī)格、材質(zhì)、尺寸必須符合設(shè)計要求。

②鋼筋籠按設(shè)計長度一次制作成型。分段制作的鋼筋籠，鋼筋接長采用單面搭接焊，焊縫長10d，封閉箍和加強環(huán)采用單側(cè)搭接焊，焊縫長10d，主筋焊接時接頭應(yīng)錯開，在同一截面內(nèi)的鋼筋接頭數(shù)不得多于主筋總數(shù)的50%。扎口焊接時，上下主筋位置對正，保持鋼筋籠上下軸線一致。螺形箍筋應(yīng)大部分與主筋點焊，增加鋼筋籠的強度。

③鋼筋籠存放場地應(yīng)平整，鋼筋籠下面每隔2.0～3.0m墊一道方木，防止鋼筋籠變形。

（8）插樁身鋼筋籠

按照設(shè)計要求，將加工好的鋼筋籠連同震動器一起吊入樁孔內(nèi)，開始鋼筋可靠自重及震動器重量插入混凝土中，當(dāng)籠無法自動下沉?xí)r，開動震動器，將籠震動下至設(shè)計位置。

2.5錨索施工

2.5.1施工順序

挖土→鉆孔→插放鋼絞線→灌漿→養(yǎng)護→安裝錨頭、預(yù)應(yīng)力張拉→挖下層土。

2.5.2工藝流程

錨桿鉆孔作業(yè)工藝流程為：

施工準(zhǔn)備→移機就位→安鉆桿校正孔位調(diào)整傾角→打開水源→鉆孔→反復(fù)提插鉆桿沖洗→繼續(xù)鉆進(jìn)到預(yù)定深度→沖洗至孔內(nèi)出清水→停水→拔鉆桿（按節(jié)拔出）→插放鋼絞線束及注漿管→灌漿→二次灌漿→腰梁施工→養(yǎng)護→安錨頭錨具→預(yù)應(yīng)力張拉→楔片固定→錨桿完后挖土。

2.5.3施工前的準(zhǔn)備

（1）與挖土方作業(yè)配合，使挖方作業(yè)面低于錨桿頭標(biāo)高1m，并平整好錨桿周圍場地，以便于鉆孔機施工。

（2）施工時，要挖好排水溝、沉淀池、集水坑；準(zhǔn)備好潛水泵，使成孔時排出的泥水通過排水溝到沉淀池，再流入集水坑用水泵抽出，同時準(zhǔn)備好鉆孔用水。

2.5.4鉆孔

（1）鉆孔前按設(shè)計及土層定出孔位作出標(biāo)記。

（2）錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm。鉆孔底部偏斜尺寸，不大于長度的3%，可用鉆孔測斜儀控制鉆孔方向。

（3）成孔：先啟動水泵注水鉆進(jìn)，并根據(jù)地質(zhì)條件控制鉆進(jìn)速度，每節(jié)鉆桿在接桿前，定要反復(fù)沖洗孔內(nèi)鉆渣，直到清水溢出。鉆進(jìn)過程中隨時注意速度、壓力及鉆桿軸線平直。鉆進(jìn)到超過設(shè)計深度200mm時用清水反復(fù)沖洗孔內(nèi)泥砂，直到溢出清水，然后退出鉆桿，逐節(jié)拔出后，用塑料管測深并作記錄。

2.5.5錨索制作

（1）每根錨索按設(shè)計圖紙要求配設(shè)2～4根φs15.2、fptk=1860N/mm2預(yù)應(yīng)力鋼鉸線；

（2）加工錨索前應(yīng)先將其表面的污物、鐵銹或其他有害物質(zhì)清除干凈；

（3）按圖示距離設(shè)置錨索支架，將錨索、注漿管一起固定在支架上，端部安上導(dǎo)向帽；自由段內(nèi)用黃油涂抹后，再套上波紋管。

2.5.6注漿

本工程預(yù)應(yīng)力錨索注漿采用水灰比為0.45～0.50的水泥砂漿，強度為M30，采用二次注漿工藝進(jìn)行施工，第一次注漿壓力為0.6～1.0MPa，第二次注漿壓力為2.5～5.0MPa，確保錨索抗拉承載力達(dá)到設(shè)計要求。

（1）注漿材料用P.O.42.5號水泥；

（2）鉆孔時有外套管留在孔內(nèi)的，一次注漿后用拔管液壓器拔外套管。拔外管時要保證拔管器油缸與外套管同心，如不合適應(yīng)在液壓缸前用方木墊平墊實，使液壓缸卡住下一節(jié)套管，保證卡住后，再慢慢開絲扣。

2.5.7錨索預(yù)應(yīng)力張拉

（1）工藝流程

檢查構(gòu)件（或塊體）→預(yù)應(yīng)力鋼絞線制作→穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線→錨具檢驗→張拉設(shè)備預(yù)檢→安裝錨具及張拉設(shè)備→張拉。

（2）張拉

①預(yù)應(yīng)力錨桿張拉應(yīng)在二次注漿完成7d后及其強度達(dá)到14.0MPa以后才能進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。

②為避免相鄰錨桿張拉的應(yīng)力損失，可采用“跳張法”，即隔2拉l的方法。

③正式張拉前，應(yīng)取設(shè)計拉力的10～20%。對錨桿預(yù)張1～2次，使各部位接觸桿體與土層緊密，產(chǎn)生初剪。

④正式張拉宜分級，每級張拉后恒載3min，記錄伸長值。張拉到設(shè)計荷載的110%，恒載10min，無變化后，可鎖定。

2.6樁間土拱施工

（1）樁間土拱隨挖隨噴。

（2）在噴射混凝土面層前，在樁間設(shè)泄水孔，采用長500mm-PVC管制作，直徑為φ100mm，水平間距為@1500mm，垂直間距為@2000mm，傾斜角5%，埋入土體段用沙網(wǎng)包裹。

（3）先噴射第一層混凝土約4～5cm；每兩樁間用2φ16長1.0m短鋼筋打入土中，豎向間距@1500mm，再單層雙向鋼筋網(wǎng)φ8@200×200。支護樁邊與短鋼筋同一高度內(nèi)打入φ16鋼筋300mm，將鋼筋網(wǎng)與短鋼筋φ16鋼筋焊接為一體，鋼筋網(wǎng)焊接采用點焊，然后噴射第二層混凝土約5～6cm。

（4）噴射面層應(yīng)入坑底200mm。

3　降、排水工程

3.1降水方案

本工程降水目的是保證基坑支護體系施工和基坑土方開挖，采用明溝排水系統(tǒng)和管井降水結(jié)合進(jìn)行基坑降（排）水。

3.1.1明溝排水系統(tǒng)

（1）對基坑周邊頂面土層進(jìn)行硬化處理，往外做出0.5～1%坡度，坡向施工區(qū)域外圍明溝排水系統(tǒng)。基坑周邊底部設(shè)置排水溝和集水井，排水溝坡度為0.2～0.3%。用水泵將集水井內(nèi)積水經(jīng)管道排至施工區(qū)域外圍明溝排水系統(tǒng)內(nèi)。

（2）降水井降水

在坑邊四周設(shè)10個降水井，每個降水井直徑0.22m，深度約12m，內(nèi)設(shè)30m3/h的深井潛水泵，通過揚水管將井水排至基坑頂?shù)拿鳒吓潘到y(tǒng)內(nèi)，經(jīng)沉砂井沉淀后排入城市雨水管道。施工過程中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況做好排降水工作。

3.1.2井孔施工方法及設(shè)備

（1）施工工藝流程

降水井測量定位→安護筒鉆機就位→鉆孔→回填井底砂墊層→吊放井管→回填井管與孔壁間的砂礫過濾層→洗井→井管內(nèi)下設(shè)水泵、安裝抽水控制電路→試抽水降水井正常工作→降水完畢起泵→封井。

（2）施工方法

①降水井的構(gòu)造：降水井孔徑220mm，井管采用160mm（外徑）高強塑料管，在含水層段呈梅花狀開φ20＠45進(jìn)水孔，外包雙層140目濾網(wǎng)。井管與井孔之間填1～5mm濾料，井深約12m，以孔底進(jìn)入泥巖1m為終孔條件。降水井沿坑邊布置。

②降水井成孔（井）：采用YG-150鉆機成孔。鉆孔時全面鉆進(jìn)，成孔后立即用空壓機洗井，干凈后下入井管并填濾料。

③填濾料：從井管周圍均勻填濾料，防止將井管擠偏，洗井后要補填濾料。

④每口井施工完畢即裝泵試抽水，要求一泵一電箱，電箱設(shè)保護裝置，為保證降水的可靠性和連續(xù)性（中途不能停電），現(xiàn)場應(yīng)由專用電源供電，若發(fā)生出水量與泵排量不平衡，可加設(shè)回流管。

3.2監(jiān)測

觀測孔的布置以能控制降水區(qū)和影響范圍內(nèi)的地下水動態(tài)為原則。故觀測井布置在基坑中部，共2個，井深約15m，觀測井成井方法與降水井相同，但井內(nèi)不安泵，用于觀測基坑內(nèi)地下水位。

降水過程中，可能由于地下水位下降而導(dǎo)致周邊建筑沉降，故根據(jù)規(guī)范對1～2倍于基坑深度（-10.1m）范圍內(nèi)的建筑物設(shè)置一些監(jiān)測點進(jìn)行沉降、變形監(jiān)測，以了解基坑支護的變化情況。

監(jiān)測在基坑開挖前測得初始值。監(jiān)測的時間間隔根據(jù)施工進(jìn)程確定，當(dāng)變形超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或監(jiān)測結(jié)果變形較大時，加密觀測次數(shù)。當(dāng)有事故征兆時，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。

3.3建筑物裂縫監(jiān)測

在土方開挖前應(yīng)委托有資質(zhì)的相關(guān)單位對周邊建筑物進(jìn)行調(diào)查，對建筑物的裂縫進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，對裂縫進(jìn)行統(tǒng)一編號、測繪、照相。在基坑施工時，對已詳細(xì)記錄的老的裂縫進(jìn)行追蹤觀測，及時掌握裂縫的變化情況，并同時注意有無新的裂縫產(chǎn)生，如發(fā)現(xiàn)新裂縫，及時編號、測繪、照相。

（1）地面裂縫：地面一旦出現(xiàn)裂縫，順裂縫注入水泥雨水玻璃混合液，地面用水泥砂漿抹平，同時在裂縫外側(cè)布置土釘，增加抗拉力，穩(wěn)固變形土體。

（2）建筑物不均勻沉降、變形過大：應(yīng)立即停止降水，用高壓水對降水井進(jìn)行回灌，使地下水位恢復(fù)為相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。

4　結(jié)語

由于本方案設(shè)計合理且能嚴(yán)格實行，在施工過程中以及完成之后，整個基坑的支護體系都很穩(wěn)定，變形值均在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，達(dá)到了預(yù)期目的。

經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及科技的日新月異都極大的推動了各種技術(shù)難度大、規(guī)模大、高度大的建筑工程，建筑工程的穩(wěn)固性必須要得到保障。深基坑支護技術(shù)對于建筑工程基礎(chǔ)工程的穩(wěn)固性具有很大的影響，如果提高建筑深基坑支護技術(shù)，保證現(xiàn)代建筑的穩(wěn)固性能，保證工程建筑質(zhì)量以及使用周期需要我們不斷的進(jìn)行理論與實踐的探索，努力建立完善的建筑深基坑支護工程施工技術(shù)體系。

TU247

A

1673-0038（2015）16-0067-03

2015-3-12

鄧楊軍（1972-），男，中級工程師，大專，主要從事建筑工程施工工作。