黃立寶，王懷生，樊 樂，劉 洋

（中交第三公路工程局有限公司建筑工程分公司 北京 100009）

0 引言

深基坑施工是建設項目施工流程中十分關鍵的基礎部分，其質量和安全性直接影響整個工程的順利開展，在深基坑工程實踐過程中，將支護設計、施工與監(jiān)測緊密結合仍是目前保障工程安全實施的有效措施［1］，為了確保建筑施工的安全性以及質量，工作人員需要重視開挖技術與支護技術的實施［2］。根據(jù)基坑的地質條件及周邊環(huán)境，對基坑支護進行優(yōu)化設計，可降低工程造價，縮短施工周期［3］。在軟土地區(qū)的深基坑開挖過程中，因地質條件構成相對比較復雜［4］，常面臨軟土粘聚力低，內摩擦角小且含水率高等問題，若不妥善處理，將會造成深基坑施工過程中諸多安全隱患，采取針對性的基坑支護施工方案，做好優(yōu)化和動態(tài)調整工作，有效保證圍護樁施工的質量以及整個支撐構件在地下基礎施工中的安全性［5-7］，減少了對周邊建筑構成的危害，為以后類似工程項目的實施提供參考。

1 工程概況

某項目地處廣東汕頭龍湖區(qū)，阿里山路與汕澳路的交匯處，項目總建筑面積約108 747 m2，其中地上面積約79 553 m2，地下室面積約29 194 m2。本工程有兩處地塊，一塊地塊基礎為地下1層，整體自然地面標高約-0.15 m（實際測量），基坑整體挖深5.05 m；另一塊地塊基礎為地下2層，整體自然地面標高約-2.75 m（實際測量），基坑整體挖深6.6 m。

2 工程水文地質條件

工程地處廣東省汕頭市，為亞熱帶季風氣候區(qū)，常年氣溫較高，夏熱冬暖，工程場地受山地和海岸氣候影響，春夏多鋒面雨，夏秋多臺風雨，也常出現(xiàn)春旱夏澇，一般潮濕系數(shù)大于1。場地區(qū)域內大部分是空地、建筑堆土等，地形相對平緩，原始地形為濱海灘涂，后經過人工填海造地現(xiàn)已形成陸地。根據(jù)勘探中揭示的區(qū)域，巖土層從上到下分為人工填地層、第四系海積層、第四系海陸位置交互的沉積層、第四系殘積層、燕山三期花崗巖等共五大類。具體巖土特性及分布如表1所示。

3 基坑支護結構設計

3.1 基坑開挖支護方案選擇

本工程基坑挖深約5.0～7.0 m，由于在基坑挖深范圍內有較深厚軟土層分布，建筑物采取了剪力墻結構和框架結構。綜合對比軟土地區(qū)基坑支護方案，常用基坑支護結構方案［8-11］優(yōu)缺點如表2所示。

表2 常用基坑支護結構方案分析Tab.2 Analysis of Common Foundation Pit Supporting Structure Schemes

3.2 支護方案設計

根據(jù)本工程地基開挖深度和地質要求，地基上部由素填土，砂土和淤泥質土組成，其施工受周圍建筑物影響，為適應施工工期和地基開挖穩(wěn)定條件，基坑支護一般選用雙排?800 mm 或?700 mm 鉆孔灌注樁+雙排?700 mm 水泥土攪拌樁，前排鉆孔灌注樁有效樁長25～28 m，后排鉆孔灌注樁有效樁長20～28 m，鉆孔灌注樁沿基坑周長方向間距1.6～2.1 m。雙排鉆孔灌注樁中間布置二排?700 mm水泥土攪拌樁，水泥土攪拌樁自壓頂板面計算樁長13.5～14.0 m，部分采用4～6 排水泥土攪拌樁呈格構式，坑頂卸土至1.5 m（-1.65 m 標高），自壓頂板面計算樁長9.0～15.5 m，沿外側設置?150 mm 加筋樁?；又ёo結構某剖面如圖1所示。

圖1 基坑支護結構某剖面詳圖Fig.1 Detailed Drawing of a Section of Foundation Pit Supporting Structure

3.2.1 水泥土攪拌樁施工

水泥土攪拌樁使用強度等級不低于42.5R 號水泥，水泥摻比為18%（水泥土容重按1.8 t∕m3計算），水灰比限制在0.45～0.60；澆筑時用二次噴漿成樁，攪拌頻次不應低于4次，最大提升速率不得超過0.5 m∕min。在砂層和淤泥層交界處，應注意適當增加水泥摻入比和減小提升速度以確保成樁質量。

水泥土攪拌樁的施工方式采取四攪二次噴漿澆筑。施工工藝為：定位?下沉鉆進攪拌噴漿?提升噴漿攪拌?再次下沉噴漿攪拌?再次提升攪拌噴漿?清洗噴頭?移動機器?重新開始下一根攪拌施工。具體操作如下：

⑴定位工作：將攪拌機對準樁點，調節(jié)機臺水平，準備好噴漿施工池，按摻入配合比報告?zhèn)浜盟嗪蜏p水劑，進行開拌之前的準備工作。

⑵沉噴漿施工攪拌：通過啟動電機，使攪拌機下沉攪土噴漿，直至設計的樁底。

⑶提升噴漿攪拌：當鉆孔下降至設計深度后，嚴格按提升速度、調整噴漿施工壓力，并提高攪拌鉆頭，同時啟動漿泵，調節(jié)好噴漿壓力、提升攪拌速率后，邊上升邊噴漿，至設計樁頂標高。

⑷重復下沉攪拌：為使土體與水泥漿充分拌和均勻，反復將攪拌鉆頭下沉，同時啟動灰漿泵，噴漿混勻至設計濃度。

⑸重復提升：再提起攪拌鉆頭，噴漿至工程設計高度。

⑹沖洗：向已排空的集料斗中加入少許水，然后開啟灰漿沖洗管道中剩余的水泥漿，并清洗攪拌時鉆頭上粘附的水泥團。

⑺移位：多次重復以上⑴～⑹步，進入下一根樁的施工過程。

攪拌樁的澆筑過程及質量管理規(guī)定：①水泥漿作為為固化劑，漿體拌和后應及時噴漿，以免引起漿液的離析現(xiàn)象。②在澆筑中因一些原因停漿時，要使攪拌頭下降至停漿點下500 mm，待重新供漿時再進行攪拌提升。③澆筑時停漿面要高于樁頂?shù)脑O計高度處500 mm，待樁頂壓梁，再將該多余部分挖除。④樁身與樁間的搭設間距施工時不應超過12 h，若時間間隔過久，搭設質量無法保障時，宜采用局部的補樁及注漿措施。⑤必須對每一個樁做好時間記錄，且深度記錄誤差宜＜10 mm，時間記錄誤差＜5 s。

3.2.2 鉆孔灌注樁施工

鉆孔灌注樁施工要求：

⑴本工程鉆孔灌注樁直徑采用?800mm（?700mm）。

⑵樁身混凝土級別為C25，宜選用中粗砂，最高坍落度限制在160～200 mm 以內，必要時也可采用減水劑。樁身縱筋如需連接應滿足受拉要求，對應縱筋單面焊12d，相鄰接頭錯開不小于35d。

⑶在澆筑時應采取有效措施提高樁體混凝土的澆注質量，孔底沉渣厚不得＞50 mm。單樁樁位水平容許誤差范圍為50 mm，而樁體垂直度誤差＜1%。

⑷鉆孔灌注樁應采取間隔鉆孔施工，以保證成樁質量。

鉆井開啟前必須埋設護筒，以確保鉆機沿樁位的垂直方向正常工作以及保護孔口并增加樁孔內的泥漿水頭。護筒用8 mm 厚度的鋼材制成，由角鋼片固定，高度大約為1.2 m，隨地質狀況的差異進行護筒高度的調節(jié)。護筒埋設牢固密實，在護筒與坑壁之間用粘土分層夯實，以防漏水。護筒設一個溢漿口，便于泥漿溢出流回泥漿池，進行回收和循環(huán)。技術要求如下：

⑴護筒中心誤差＜20 mm，且傾斜度＜1%，高于地面100 mm為宜。

⑵護筒的長度埋深1.0～1.2 m，遇障礙物清除后分層夯實回填素土后即可埋設。

⑶護筒的埋設穩(wěn)固密實，在護筒和坑壁間用粘土分層夯實，防止?jié)B漏。

⑷做好復測記錄。

清孔工作共分兩次，在樁孔成孔后，應開始第一次的清孔工作，清孔時要把鉆具提離孔底約0.3～0.5 m，慢慢回轉增加泵量，應間隔10 min 停泵一遍將鉆具提升3～5 m 并來回串動數(shù)次，然后開泵清孔保證第一次清孔后孔內無泥塊，泥漿質量指標控制為：漿液占比≤1.2、含砂率≤4%。鋼筋籠、導管下好后，要用導管完成第二次清孔工作，第二次清孔時間不少于30 min。第二次清孔注入漿占比約為1.1，二次清孔后泥漿指標控制為泥漿比重≤1.03～1.10、含砂率＜2%。

攪拌樁施工允許偏差如下：樁身垂直度0.5%，樁位偏差＜50 mm，樁徑偏差＜4%，樁頂標高設計標高＞500 mm，樁底標高應超深100～200 mm。

3.2.3 樁頂連梁施工

雙排鉆孔灌注樁之間采用連梁連接，采用750 mm×700 mm（局部650 mm×600 mm）的C25鋼筋混凝土，樁頂壓頂板厚度250 mm。連梁施工流程如圖2所示。

圖2 連梁施工流程Fig.2 Connection Beam Construction Flow Chart

4 基坑支護施工監(jiān)測

基坑整體施工過程中，應對基坑的位移、沉降進行定時監(jiān)測，施工過程若發(fā)現(xiàn)超常的變形量，應立即停止基坑施工，找出原因并制定相應措施后方可繼續(xù)施工。

⑴在基坑施工前，應邀請有關專業(yè)單位對基坑周圍路面和已建構筑物等情況進行現(xiàn)狀調查，并設置沉降觀測點，進行全過程的監(jiān)測。

⑵為保證建筑施工安全與開挖順利進行，在整個地下室的施工過程中應做好現(xiàn)場監(jiān)控，采用信息化方式進行施工。

⑶監(jiān)測預警指標：支護結構水平位移≤40 mm（安全等級一級），安全等級二級時≤60 mm。周圍地面沉降彎形≤30 mm（安全等級一級），安全等級二級時≤50 mm。

⑷基坑施工階段必須進行監(jiān)控工作，挖土時每日必須提供至少1 次監(jiān)測數(shù)據(jù)，有異常情況時應當增加監(jiān)控頻次，并報相關單位，做好雨天和雨后的監(jiān)控與巡查。

⑸各測點（孔）在埋設前，要注意檢查電纜、通訊線等管道布置狀況，以保證施工安全。

⑹監(jiān)測人員對監(jiān)測值的進一步發(fā)展與變動必須有評述，在達到報警限值時應盡快通知現(xiàn)場監(jiān)理工作單位與甲方，請相關監(jiān)管部門重視，在監(jiān)測完成時進行監(jiān)測的最終總結報告。

5 結論

為提高深基坑支護技術的應用效果，本文通過綜合系統(tǒng)分析軟土地區(qū)的工程地質和水文條件，優(yōu)選了最適合于軟土地區(qū)建筑物基坑開挖支護方法，提高了深基坑支護結構的安全性與穩(wěn)定性，使工程施工順利進行，為同類型工程施工提供參考。