熊磊

（荊州市城市規(guī)劃設(shè)計研究院，湖北荊州 434000）

1 引言

深基坑主要是指開挖深度超出5 m 的基坑。深基坑施工項目本身是一項綜合性極強的系統(tǒng)工程，深基坑開挖支護技術(shù)的應(yīng)用可確保工程項目的穩(wěn)定性。深基坑支護施工環(huán)節(jié)中，若未能對周邊各種設(shè)施以及地下水采取合理措施，會對深基坑支護結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量帶來影響。為此，需要根據(jù)深基坑結(jié)構(gòu)特點的不同，選取合適的深基坑支護技術(shù)來確保深基坑項目施工的安全性。

2 深基坑常用支護結(jié)構(gòu)

深基坑項目中不同支護結(jié)構(gòu)有不同的特點，可應(yīng)用不同類型的深基坑支護結(jié)構(gòu)來充分滿足不同類型工程項目的建設(shè)需求。在深基坑設(shè)計與施工環(huán)節(jié)中，施工人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場情況選擇相應(yīng)的支護技術(shù)，結(jié)合工程投資總額、施工環(huán)境、施工區(qū)域的氣候等多種因素，確定基坑支護形式。如深基坑支護施工過程中常用到打樁工藝，而打樁環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的噪聲會對周圍居民的日常生活帶來影響，因此，打樁工藝主要應(yīng)用在距離城中心較遠位置的深基坑施工區(qū)域。此外，在深基坑支護設(shè)計施工過程中，最具代表性的便是地下連續(xù)墻施工工藝，這一施工工藝的振動頻率以及振動幅度相對較低，對于附近居民日常生活的干擾程度相對較低[1-3]。

常用基坑支護類型如圖1 所示。

圖1 基坑支護類型

3 工程概況

某工程項目為島式站臺，設(shè)計的車站總長度為171.25 m，寬度為23.4 m。車站主體設(shè)計為地下三層島式明挖車站，設(shè)計人員所應(yīng)用的圍護樁規(guī)格為φ1 000 mm@1 500 mm 的鉆孔灌注樁。灌注樁頂部設(shè)置成1 m×0.8 m 的冠梁。鋼支撐設(shè)計中所應(yīng)用鋼管的直徑為610 mm，厚度t=16 mm。鋼圍檁設(shè)計則是應(yīng)用45C 雙拼鋼構(gòu)件。

4 深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計原則與前期準備

4.1 設(shè)計原則

在開展前期設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要嚴格遵循以下設(shè)計原則：

第一，在深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要嚴格控制工程項目施工成本，提升深基坑支護施工的科學(xué)性。

第二，深基坑支護結(jié)構(gòu)需要與所在區(qū)域的實際情況相適應(yīng)，確保深基坑支護結(jié)構(gòu)的安全性，提升深基坑支護施工的便捷性。

第三，施工人員需要結(jié)合深基坑所在區(qū)域的地質(zhì)情況，充分考慮工程項目的基本要求，以此為基礎(chǔ)設(shè)計出切實可行的深基坑支護結(jié)構(gòu)類型。

第四，深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的綜合素質(zhì)將會對整體施工質(zhì)量造成影響，因此，支護結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要具備高度的責(zé)任意識，將工程項目的施工安全放在首位，設(shè)計出高效的支護方案。

4.2 前期準備

深基坑作為工程項目施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計前需要提前做好各項準備工作。首先，設(shè)計人員需要對深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的參考資料進行收集與明確，并對其實際勘察結(jié)果進行分析，最大限度地確保深基坑后續(xù)施工作業(yè)的科學(xué)性、安全性。其次，獲取并分析工程樁位的分布位置圖，以此為基礎(chǔ)選擇最為合適的支護結(jié)構(gòu)，提升深基坑支護結(jié)構(gòu)的應(yīng)用水平，確保深基坑支護結(jié)構(gòu)與其所處的工程環(huán)境具備適應(yīng)性。

5 深基坑支護的設(shè)計與施工要點

5.1 深基坑開挖環(huán)節(jié)

案例工程項目施工現(xiàn)場的地質(zhì)為雜填土與黏性土，而大多數(shù)的雜填土主要分布在車站北向表層，最高厚度雜填土為12 m。車站基坑縱向開挖主要采取分層分塊的方式，自南朝北進行后退式挖掘。橫向開挖則采取盆式開挖方法，每一處臺階、每一層土方均需要嚴格遵守先中部成槽、后朝兩側(cè)拓展的原則進行開挖施工。

5.2 樁間掛網(wǎng)噴射混凝土施工

深基坑開挖環(huán)節(jié)結(jié)束后，施工人員需要按照施工現(xiàn)場情況，分幅、分塊進行樁間掛網(wǎng)噴射混凝土施工。在案例工程項目施工期間需要噴射厚10 cm 的C25 混凝土。

第一，在項目施工前，施工人員需要先對鋼筋網(wǎng)、鋼筋等施工材料的質(zhì)量進行檢查，在確保所用施工材料檢查合格后才能將其應(yīng)用在深基坑支護施工環(huán)節(jié)中。

第二，施工人員需要在錨筋孔內(nèi)注入M7.5 砂漿后，積極開展錨筋的安裝與加固處理。

第三，在鋼筋網(wǎng)完全安裝后，施工人員需要在其外部安裝直徑16 mm 的橫向加強筋，借助電焊技術(shù)對其進行固定，鋼筋網(wǎng)的搭接長度需要控制在0.3 m 以上。

第四，施工人員需要按照深基坑支護施工要求，對掛網(wǎng)混凝土分成兩次進行混凝土噴射作業(yè)。第一次混凝土噴射的厚度為5 cm，第二次的混凝土噴射則需要在掛網(wǎng)后進行，將樁間補平，混凝土噴射厚度為5 cm。此外，在第二次混凝土噴射時，需要在前一層噴射層充分凝結(jié)后方可進行第二次噴射，如若噴射時間間隔為1 h，施工人員需要用清水清理噴射目標的表面。在混凝土噴射過程中，噴嘴需要距離噴射目標60~100 cm，噴嘴需要與噴射表面保持垂直性，施工人員需要重復(fù)緩慢地開展螺旋狀運動，確保混凝土噴射的密實性。

掛網(wǎng)噴射混凝土如圖2 所示。

圖2 噴射混凝土圖

5.3 鋼支撐施工

5.3.1 支撐設(shè)計要求

案例工程基坑內(nèi)部以鋼支撐作為深基坑支護結(jié)構(gòu)。在深基坑內(nèi)共設(shè)計3 條鋼支撐，第一條鋼支撐與第二條鋼支撐的水平間隔距離設(shè)計為6 cm。第二條鋼支撐與第三條鋼支撐的水平間隔距離設(shè)計為3 cm。鋼支撐的安裝誤差需要達到以下要求：（1）鋼支撐安裝的水平軸線誤差不可超出3 cm；（2）鋼支撐中心標高與同一層支撐頂部高度的差值需要控制在3 cm以內(nèi)；（3）鋼支撐兩側(cè)的標高誤差需要控制在2 cm 以內(nèi)。

5.3.2 鋼支撐安裝要點

1）托架安裝

為了確保鋼支撐與鋼圍檁安裝施工的順利開展，施工人員需要對施工配件以及托架安裝工具進行全面檢查。

在進行鋼圍檁托架安裝施工前，施工人員需要利用M20碰撞螺栓進行角鋼焊接，將其焊接為三角托架，托架與托架之間的間隔距離設(shè)計為3 m。為確保鋼圍檁安裝應(yīng)用的穩(wěn)定性，施工人員需選用O 形的花籃螺絲，利用M20 膨脹螺栓與鋼圍檁進行掛鉤連接。此外，吊環(huán)需要利用16 mm 直徑的鋼筋與鋼圍檁進行焊接[4]。

2）預(yù)埋件安裝

深基坑支護結(jié)構(gòu)中的第一條鋼支撐主要作用在冠梁側(cè)部，在冠梁施工作業(yè)前，施工人員需要在冠梁側(cè)部進行支撐鋼板的預(yù)埋設(shè)工作。

3）鋼圍檁加工

鋼圍檁設(shè)計是由兩道工45C 進行雙拼，因此，施工人員需要在鋼圍檁的上下區(qū)域分別焊接2 cm 的鋼板以及1.2 cm 的鋼板。選用的焊接工藝為滿焊工藝，設(shè)計的焊縫間隙為1 cm。施工人員需要在鋼圍檁內(nèi)部焊接抗剪凳，所采用的設(shè)計方法為鋼全熔透焊工藝。

4）鋼圍檁安裝

鋼圍檁安裝需要利用履帶式起重機安裝，在確保樁體不會受到損傷的基礎(chǔ)上，將C30 細石混凝土填入鋼圍檁與圍護樁的間隙中，最大程度上確保鋼圍檁安裝與圍護樁之間的緊密性。

5）鋼支撐安裝

鋼支撐安裝質(zhì)量關(guān)乎整個工程項目施工安全性，為此，施工人員需要在鋼支撐施工前按照施工規(guī)范將支撐零配件與施工設(shè)備配備前，對托架完整性進行查驗。

第一，在鋼支撐加設(shè)前，施工人員需要根據(jù)車站斷面寬度進行拼裝施工，以此為基礎(chǔ)進行檢驗，確保其鋼支撐不會存在焊縫、開裂等質(zhì)量問題，將拼裝好鋼支撐的軸線偏差以及撓曲變形嚴格控制在允許范圍內(nèi)。

第二，在進行鋼支撐吊裝過程中，施工人員需要將吊繩吊點設(shè)置在鋼支撐斷點1/5 的位置，借用鋼絲吊繩將鋼管綁牢，利用卡環(huán)進一步鎖緊。

第三，對鋼支撐分節(jié)吊放處理環(huán)節(jié)，施工人員需先進行試拼，確保構(gòu)件數(shù)量、規(guī)格無誤后按照試拼的步驟對其進行吊裝。避免鋼支撐吊裝過程中出現(xiàn)由于吊放順序錯誤無法順利拼接的情況。

第四，為了確保鋼支撐安裝安全性，施工人員需要對鋼圍檁頂部上方的1 m 區(qū)域以及1.5 m 區(qū)域的圍護樁內(nèi)，水平設(shè)置M20 膨脹螺栓，圍護樁內(nèi)錨固長度需＞0.16 m，與此同時施工人員需要在膨脹螺栓內(nèi)布置角鋼，同時需要將L75mm×8 mm角鋼孔洞作為鋼絲繩的安裝孔，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)對鋼支撐懸吊的保護。

5.4 鋼支撐的拆除施工要點

深基坑支護結(jié)構(gòu)的混凝度達到設(shè)計強度時，施工人員便可將支撐結(jié)構(gòu)進行拆除。在鋼支撐拆除施工環(huán)節(jié)中，施工人員需要利用履帶式起重器來連接鋼支撐兩側(cè)，同時需要在鋼管端部安裝千斤頂，借助千斤頂逐步卸下管撐的荷載。在管撐充分卸除荷載之后，需要將鋼支撐的端部與鋼圍檁之間的鋼斜楔完全移除。此外，在進行千斤頂移除期間，施工人員需要先對千斤頂進行減壓，在千斤頂完全減壓后方可挪走千斤頂。最后，施工人員需要利用起重機吊走管撐，將其管撐帶離深基坑支護施工現(xiàn)場。

6 結(jié)語

深基坑施工作業(yè)過程中需要面對諸多類型的影響因素，因此，施工人員需要選擇相適宜的支護技術(shù)開展深基坑的支護加固處理，進一步增強深基坑項目的施工穩(wěn)定性，為高質(zhì)量、安全性工程建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。