劉志華

上海同濱裝飾工程有限公司 上海 200438

眾所周知，深基坑工程具有施工難度高、施工復(fù)雜等特點(diǎn)，因此為順利推進(jìn)深基坑工程項(xiàng)目的實(shí)施，必須提前做好深基坑設(shè)計(jì)工作，重點(diǎn)加強(qiáng)施工關(guān)鍵技術(shù)的合理應(yīng)用，確保深基坑工程的安全與穩(wěn)定。本文將重點(diǎn)圍繞深基坑工程展開(kāi)具體探究，歸納其中的設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)。

1 工程背景

1.1 工程概況

風(fēng)景名邸項(xiàng)目位于南京市江寧區(qū)，項(xiàng)目總建筑面積為30萬(wàn)㎡，主要分兩期進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其中二期二組團(tuán)負(fù)責(zé)項(xiàng)目的建筑面積為6萬(wàn)㎡，由12棟六層毛坯住宅和部分沿街底商組成。項(xiàng)目臨近武九北環(huán)鐵路（戰(zhàn)備鐵路）走廊，存在深基坑施工難點(diǎn)，要求加強(qiáng)深基坑設(shè)計(jì)優(yōu)化與施工技術(shù)控制。

1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

本文所述項(xiàng)目工程主要由④1粉質(zhì)粘土（Q3al）、④2粉質(zhì)粘土混礫石（Q3al）、⑤1全風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（S2f）、⑤2強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（S2f）、⑤3a破碎狀中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（S2f）、⑤3中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（S2f）等土質(zhì)組成，①層填土中賦存孔隙潛水，水量較小，且賦水性與透水性也一般。實(shí)測(cè)初見(jiàn)水位埋深0.50～0.90m，其含水層主要以大氣蒸發(fā)及側(cè)向排泄為主[1]。此外，其余土層為相對(duì)隔水層，而且底部基巖含風(fēng)化裂隙水，結(jié)合水文監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，鉆孔后基巖段無(wú)漏水現(xiàn)象，代表其水量小，富水性較差。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

本工程區(qū)域基坑開(kāi)挖平面面積約4000㎡，基坑開(kāi)挖深度約為4～5m，坡比為1:0.8，且場(chǎng)地較平坦，地面高程約65.5m。為保證基坑支護(hù)安全，重點(diǎn)加強(qiáng)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)合圍護(hù)設(shè)計(jì)住宅深坑部位，采用復(fù)合噴錨支護(hù)的圍護(hù)方式，其余地庫(kù)部位及地庫(kù)與住宅深坑部位，則采用噴樁作為重力壩以及止水帷幕。但是，粉噴樁強(qiáng)度較低，而且單軸攪拌樁的搭接寬度曠職難度較大，影響止水效果。對(duì)此，后續(xù)進(jìn)行深基坑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，地庫(kù)部位及地庫(kù)與住宅深坑部位更換了止水方案，主要采用雙軸水泥攪拌樁的設(shè)計(jì)方案。

2.2 基坑技術(shù)性保護(hù)措施

其一，預(yù)防地面水滲入。采用坑（槽）外側(cè)圍以土堤或開(kāi)挖水溝的技術(shù)保護(hù)措施。其二，預(yù)防支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)傾變形。采用坡頂卸載、樁后挖土卸荷、樁前堆筑砂石袋或增設(shè)撐以及錨結(jié)構(gòu)等技術(shù)性保護(hù)措施。其三，預(yù)防基坑滑塌失穩(wěn)。采用坡腳迅速回填、坡頂卸載以及加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)段監(jiān)測(cè)保護(hù)措施[2]。其四，預(yù)防樁間流砂流土與坑周地面開(kāi)裂。第一時(shí)間停止施工，并實(shí)施樁間加擋土板的保護(hù)措施，加強(qiáng)樁后形成拱狀斷面土體的利用，通過(guò)噴射混凝土達(dá)到護(hù)壁的目的。

3 現(xiàn)場(chǎng)施工工藝

3.1 土方施工及二級(jí)放坡

嚴(yán)格遵循分層、分段、分級(jí)卸載原則，針對(duì)由深至淺分區(qū)段進(jìn)行對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖，將基坑分為六大塊，分別進(jìn)行分段開(kāi)挖作業(yè)。作業(yè)過(guò)程中，采取機(jī)械開(kāi)挖與人工開(kāi)挖相結(jié)合的方式，并且隨時(shí)檢查槽壁和邊坡的狀態(tài)，做好基坑支撐準(zhǔn)備。最后做好修邊和清底，清除槽底石方，確保槽底修理鏟平。與此同時(shí)，設(shè)置二級(jí)放坡卸土，滿(mǎn)足基坑圍護(hù)與土方開(kāi)挖施工要求，加強(qiáng)附近周?chē)缆饭芫€的使用安全保障。

3.2 預(yù)應(yīng)力錨索施工及二次注漿工藝

（1）施工工藝流程：放樣→鉆機(jī)就位→鉆孔→錨索制安→水泥漿攪拌與第一次壓漿→第二次壓漿→移機(jī)下一孔。

（2）施工工藝要點(diǎn)。先制作水泥漿，采用42.5級(jí)普硅水泥，將水灰比控制為0.55，確保攪拌時(shí)間在2分鐘以上。壓降過(guò)程中，錨索與壓漿管同時(shí)放入孔中，使用塑料布包扎好壓漿管底部，并安置二根注漿管，滿(mǎn)足二次注漿施工需要。第一次注漿時(shí)，孔口冒漿即可停止注漿作業(yè)，注漿結(jié)束2小時(shí)后，在水泥漿初凝前開(kāi)始二次注漿，且二次注漿壓力＞2.0MPa。此外，錨索成孔施工時(shí)，成孔孔徑控制為200，相鄰錨索傾角錯(cuò)開(kāi)施工，鉆孔偏斜度≤3%。若是填土區(qū)域成孔困難，則采取套管跟進(jìn)等措施，加強(qiáng)成孔質(zhì)量的控制。

3.3 土釘墻施工及掛網(wǎng)噴漿

嚴(yán)格按照從上到下順序進(jìn)行分段分層施工，先開(kāi)挖工作面，并進(jìn)行邊坡修整，坡面平整度的允許偏差宜為±20mm。先噴射第一層混凝土，安設(shè)土釘、注漿后，再綁扎鋼筋網(wǎng)，開(kāi)始噴射第二層混凝土，最后設(shè)置坡頂、坡面以及坡腳的排水系統(tǒng)。整個(gè)土釘墻施工過(guò)程中，重點(diǎn)加強(qiáng)成孔偏差控制，其中孔深允許偏差±50mm、孔徑允許偏差±5mm、孔距允許偏差±100mm。另外，掛網(wǎng)噴漿作業(yè)過(guò)程中，噴射混合料水灰比為0.4～0.45，采取分段作業(yè)方式，噴射厚度超過(guò)40mm，噴射壓力為0.3—0.5MPa，要求初凝時(shí)間＜5min，終凝時(shí)間＜10min[3]。與此同時(shí)，終凝2h后，采取噴水養(yǎng)護(hù)措施，結(jié)合氣溫環(huán)境等，將養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制在3～7h范圍內(nèi)。

3.4 鉆孔灌注樁施工及后壓漿工藝

本工程住宅樁基為D800鉆孔灌注樁、樁長(zhǎng)43m、樁頂標(biāo)高為－8m，支護(hù)樁施工采取隔一跳一施工的方式，重點(diǎn)加強(qiáng)樁垂直度控制，確保偏差＜0.5%。同時(shí)，加強(qiáng)水下混凝土灌注樁質(zhì)量的控制，將導(dǎo)管埋入深度控制在澆筑面下方2～6m位置處。此外，在砼澆灌結(jié)束24小時(shí)后再進(jìn)行相鄰樁的成孔施工。后壓漿施工過(guò)程中，結(jié)合施工要求，采用樁端、樁側(cè)復(fù)式后壓漿工藝。樁端后壓漿時(shí)，使用GZ200型反循環(huán)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔，用膨潤(rùn)土造漿，其粘度控制在18～22s范圍內(nèi)，如果是礫卵石、砂巖層，則泥漿粘度控制在20～25s范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，提高成孔作業(yè)質(zhì)量；側(cè)復(fù)式后壓漿施工時(shí)，采用2TGZ型高壓注漿泵，當(dāng)混凝土澆筑一周后再開(kāi)塞，遵循開(kāi)一管注一管的原則進(jìn)行壓降作業(yè)，其水灰比控制為0.6，終止注漿壓力為2.5MPa，滿(mǎn)足壓漿量不小于2.7T的設(shè)計(jì)要求。

3.5 降水排水

首先，降水方面，先確?？拥赘稍镆约熬植考由顓^(qū)地基安全，再采用真空深井降壓井的降水方案，其中住宅部位15口深16m，地庫(kù)部位15口13m。在降水維持階段，實(shí)施分段分級(jí)降水方式，結(jié)合施工期間水位標(biāo)高、土方開(kāi)挖深度等逐漸開(kāi)啟降水井的數(shù)量，避免周邊地層出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，保證深基坑內(nèi)的降水滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工使用需要。其次，排水方面，禁止直接排放入市政污水井。如果地表淺層水量較多，則先查明水源，采取修復(fù)、截?cái)?、改道或停用等措施，并沿著坑壁四周，與坑壁相距1.0m～1.5m位置處設(shè)置相應(yīng)排水溝，滿(mǎn)足雨水與地面水引流排水的需要。此外，若是坑壁等局部發(fā)生滲漏，則在滲漏點(diǎn)處設(shè)置引流管，長(zhǎng)度控制在1.5m～2m范圍內(nèi)，將滲水引入坑內(nèi)排水溝或降水井，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一疏排。

4 施工管控

4.1 施工質(zhì)量管控

一方面，加強(qiáng)大體積混凝土施工質(zhì)量管控。澆筑過(guò)程中，嚴(yán)格按照要求使用兩臺(tái)固定泵沿著短邊進(jìn)行斜面分層澆筑，各層厚度控制在50cm左右，確保大體積砼的內(nèi)外溫差控制在25℃以?xún)?nèi)。另一方面，加強(qiáng)外挑救援平臺(tái)挑模架施工的質(zhì)量管控。另一方面采用了挑模架的施工方式，選用16#工字鋼做懸挑主梁，其挑長(zhǎng)為2.6m、錨固為1.9m，且縱向間距為1m。同時(shí)，離墻根1.3m、2.6m設(shè)置2道14#槽鋼做斜撐，錨環(huán)采用2道16的圓鋼，間隔200mm設(shè)置在挑梁根部，在挑模架下設(shè)置安全平網(wǎng)，加強(qiáng)挑模架施工的質(zhì)量與安全管控。

4.2 基坑監(jiān)測(cè)

4.2.1 坡頂水平位移、沉降監(jiān)測(cè)

（1）坡頂水平位移監(jiān)測(cè)。首先，水平位移監(jiān)測(cè)之前，先埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，將測(cè)點(diǎn)布置在樁頂部，并在測(cè)點(diǎn)頂面鋸“十”字刻痕作為觀測(cè)標(biāo)志。同時(shí)，選用全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保測(cè)距為2″，角度為±(2+2ppm×D)mm。其次，明確觀測(cè)和計(jì)算方法。以小角度法監(jiān)測(cè)為例，主要用于位置凌亂，且不再同一直線上的管線觀測(cè)。先將兩倍基坑深度范圍外的地方選擇測(cè)站A，針對(duì)測(cè)站A到觀測(cè)點(diǎn)T的距離S加以測(cè)量。超過(guò)2S的范圍外選設(shè)后方向點(diǎn)A’，并采用經(jīng)緯儀測(cè)定β角，采用2～4測(cè)回測(cè)定。針對(duì)以后每次測(cè)定β角的變動(dòng)量，主要按照下式（1）進(jìn)行T位移量的計(jì)算。最后紀(jì)錄測(cè)試數(shù)據(jù)。

其中，Δ β—β 角的變動(dòng)量（”）；ρ—換算常數(shù)，ρ＝3600×180/π=206265；S—測(cè)站至觀測(cè)點(diǎn)的距離（mm）。

（2）坡頂沉降監(jiān)測(cè)。使用精度為0.5mm精密電子水準(zhǔn)儀以及銦鋼尺進(jìn)行觀測(cè)。先埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)，主要埋設(shè)在視野開(kāi)闊之處，至少埋設(shè)兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，方便互相校核，且確保埋設(shè)牢固可靠，施工前，加強(qiáng)基點(diǎn)與附近水準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測(cè)，確定原始高程。之后，布置和埋設(shè)沉降點(diǎn)，先在松軟地基上進(jìn)行鉆孔作業(yè)，深度控制在20—50cm范圍內(nèi)，豎直放入Φ16—Φ25mm左右的鋼筋，在鋼筋與孔壁間填充水泥砂漿，確保鋼筋頭露出地面超過(guò)1cm，于鋼筋頂面刻“十”字作為測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，在混凝土面上刻“十”字，用紅油漆標(biāo)記，將其作為測(cè)點(diǎn)。針對(duì)混凝土路面而言，地表測(cè)點(diǎn)選擇時(shí)，可以選用沖擊鉆進(jìn)行路面鉆孔，打入80cm長(zhǎng)度、Φ16mm的鋼筋測(cè)點(diǎn)，并使用水泥砂漿回填密實(shí)。另外，圍護(hù)樁頂沉降測(cè)點(diǎn)埋設(shè)時(shí)，使用沖擊鉆在壓頂梁上進(jìn)行鉆孔，深度控制在20cm左右，并插入Φ16mm的鋼筋，要求鋼筋頭露出梁頂面5mm—10mm左右，水泥砂漿填充結(jié)束后，于鋼筋頂面刻“十”字作為觀測(cè)點(diǎn)。為保證坡頂沉降監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性，需要精準(zhǔn)計(jì)算沉降值，主要計(jì)算方法如下：將地表監(jiān)測(cè)基點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)，結(jié)合測(cè)得的各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，先確定各測(cè)點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)（基點(diǎn)）的高程差ΔH，獲得各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)高程Δht，與上次所測(cè)高程加以對(duì)比，差值Δh即為該測(cè)點(diǎn)的沉降值。如公式（2）所示，最后按照要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置，做好測(cè)試數(shù)據(jù)的紀(jì)錄。

4.2.2 邊坡深層水平位移監(jiān)測(cè)

使用精度為0.01mm的CX-03D型測(cè)斜儀以及PVC測(cè)斜管進(jìn)行水平位移監(jiān)測(cè)，主要在邊坡圖層布置4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，具體測(cè)點(diǎn)布置與埋設(shè)過(guò)程中，先使用DH-30鉆孔，再將PVC測(cè)斜管逐節(jié)下放至孔內(nèi)，套管銜接后，用自攻螺絲擰緊接頭，做好防水膠帶密封處理。另外，測(cè)量與計(jì)算階段，將孔底作為假設(shè)不動(dòng)點(diǎn)，孔頂平面位移值作為測(cè)斜修正值。選用活動(dòng)式測(cè)斜儀以及帶導(dǎo)輪的測(cè)斜探頭。測(cè)試過(guò)程中，為消除探頭與水的溫差，先將探頭在管底穩(wěn)定數(shù)分鐘，當(dāng)讀數(shù)趨于穩(wěn)定之后，再按照0.5m點(diǎn)距由下往上逐點(diǎn)進(jìn)行讀數(shù)，使用0、180雙向讀數(shù)方式逐點(diǎn)讀數(shù)，使用數(shù)顯式測(cè)斜儀進(jìn)行樁體位移測(cè)試，并自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)信息。

4.2.3 建筑物或管線沉降的監(jiān)測(cè)

使用精度為0.3mm的精密電子水準(zhǔn)儀以及銦鋼尺進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)。首先，埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖2所示，將其埋設(shè)在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，為觀測(cè)提供方便。其次，布置和埋設(shè)沉降點(diǎn)。如圖1所示，埋設(shè)時(shí)先在建筑物基礎(chǔ)或者墻體上鉆孔，再放入預(yù)埋件，使用水泥砂漿填實(shí)孔和測(cè)點(diǎn)四周空隙。測(cè)點(diǎn)四周采取保護(hù)措施，各個(gè)建筑物布置2—4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，重要建筑物與管線周?chē)贾?個(gè)測(cè)點(diǎn)。此外，沉降值計(jì)算過(guò)程中，計(jì)算方法如式（2）所示，與坡頂沉降監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中的沉降值計(jì)算方法相同，最后，做好測(cè)試數(shù)據(jù)紀(jì)錄。

圖1 沉降測(cè)點(diǎn)示意圖

為現(xiàn)場(chǎng)儀器監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)頻率，基坑開(kāi)挖至開(kāi)挖完成后穩(wěn)定前，支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部豎向位移監(jiān)測(cè)1次/天，支護(hù)結(jié)構(gòu)深部水平位移監(jiān)測(cè)1次/4天，基坑周邊建（構(gòu)）筑物、地下管線以及道路沉降監(jiān)測(cè)1次/2天。最后，結(jié)構(gòu)底板完成后至回填土完成前，三個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)儀器監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)頻率分別為1次/15天、1次/30天、1次/15天。

如表1所示，為基坑監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的預(yù)警值與控制值，一旦監(jiān)測(cè)結(jié)果超出預(yù)警值或者控制值，急需加強(qiáng)基坑的緊急處理。此外，按照有關(guān)基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范要求，針對(duì)本工程基坑支護(hù)體系加強(qiáng)巡視，并對(duì)變形強(qiáng)烈地段設(shè)立相應(yīng)連續(xù)觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)一步強(qiáng)化基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境中的保護(hù)。

表1 監(jiān)測(cè)預(yù)警值及控制值

5 結(jié)論

本文所述工程項(xiàng)目為臨近鐵路走廊的房建項(xiàng)目，采用了復(fù)合噴錨支護(hù)和雙軸水泥攪拌樁聯(lián)合的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并實(shí)施了坡頂卸載、樁后挖土卸荷等基坑技術(shù)性保護(hù)措施，確保了設(shè)計(jì)方案的可靠性與可行性。同時(shí)，應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力錨索施工及二次注漿工藝等一系列現(xiàn)場(chǎng)施工工藝，通過(guò)加強(qiáng)開(kāi)挖施工、錨索施工、土釘墻施工、鉆孔灌注樁施工等關(guān)鍵技術(shù)的控制，加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè)，順利完成深基坑的圍護(hù)施工任務(wù)，有效保障了臨近道路管線的安全，深受各方認(rèn)可。