陳賀

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院，上海 200025）

0 引言

現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，高層建筑的體量迅速增加，且城市土地資源緊缺，對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)提出了更高的要求。隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，深基坑支護(hù)施工技術(shù)不斷創(chuàng)新，其應(yīng)用也逐漸成熟，但是深基坑支護(hù)形式的選擇受周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、水文條件及工程造價(jià)等多方面因素影響，同時(shí)施工具有危險(xiǎn)性大、類型多、難度大等特點(diǎn)［1］。多數(shù)項(xiàng)目都是應(yīng)用單一的深基坑支護(hù)技術(shù)，對(duì)于在復(fù)雜環(huán)境中復(fù)合式深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究相對(duì)較少?；诖?，結(jié)合工程實(shí)例，從保證深基坑支護(hù)作業(yè)的質(zhì)量和安全性的角度出發(fā)，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系、基坑監(jiān)測等方面對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，旨在為建筑工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用提供參考。

1 工程概況

某工程總建筑面積303629.68m2，其中地上建筑面積238020.8m2，地下建筑面積65608.88m2，包括13棟主要單體，3個(gè)配套用房，3個(gè)連廊及3座地下1層地下室?；涌偯娣e約為74000m2，開挖深度6.4～7.9m，局部落深1.0～4.0m。建設(shè)場地內(nèi)分布多條明浜及暗浜，場地表層有較厚的雜填土層。周邊環(huán)境情況如下：

（1） 東側(cè)：基坑?xùn)|側(cè)為河道，采用漿砌塊石斜坡護(hù)岸，基坑內(nèi)邊線距河道藍(lán)線最近處約3.8m，該河道處于紅線內(nèi)部。

（2） 南側(cè)：基坑南側(cè)為已建市政道路，該道路處于紅線內(nèi)部，經(jīng)物探發(fā)現(xiàn)目前埋藏眾多市政管線，基坑內(nèi)邊線距離紅線最近處約3m，距離最近的電力電纜約3.5m。

（3） 西側(cè)：基坑西側(cè)為已建市政道路，該道路處于紅線內(nèi)部，經(jīng)物探發(fā)現(xiàn)目前道路下方埋藏眾多市政管線，基坑內(nèi)邊線距離紅線最近處約4.4m，距離最近的燃?xì)夤芗s26m（3倍開挖深度外）。

（4） 北側(cè)：基坑北側(cè)為河道，采用漿砌塊石斜坡護(hù)岸，基坑內(nèi)邊線距離河道藍(lán)線7.6m?；游鞅眰?cè)為已建建筑，地上4層，地下1層，距離基坑最近處約29m。

2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)

工程場地自然地面標(biāo)高+4.2～+4.8m，基坑底標(biāo)高-1.8～-3.3m，基坑南側(cè)局部鄰近管線處環(huán)境保護(hù)等級(jí)為二級(jí)，其它區(qū)域環(huán)境保護(hù)等級(jí)為三級(jí)。綜合考慮基坑周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、水文條件及工程造價(jià)等多方面因素影響后采用雙軸水泥土攪拌樁重力壩、鉆孔灌注樁結(jié)合雙排雙軸攪拌樁止水帷幕+一道水平支撐（局部采用鋼管斜拋撐）、重力壩內(nèi)插鉆孔樁+局部暗梁復(fù)合型、拉森鋼板樁/PC工法組合鋼板樁+一道水平鋼支撐的支護(hù)型式。分區(qū)分界處采用放坡處理方式。以下通過深基坑支護(hù)中圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系、基坑監(jiān)測等方面對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析和闡述。

2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

2.1.1 雙軸攪拌樁施工

（1） 工程圍護(hù)重力壩、基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體、集水井和電梯井等深坑封閉加固均采用700@500mm的雙軸水泥土攪拌樁，搭接200，水泥摻量13%，暗浜區(qū)域提升至15%。其中圍護(hù)被動(dòng)區(qū)采用4.2m寬墩式加固或裙邊加固，2m及以下深坑采用1.2m寬深坑加固，2m以上深坑采用2.2m寬深坑加固，被動(dòng)區(qū)加固頂部回?fù)街?2m。雙軸攪拌樁在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆頭下沉、提升速度和水泥漿比重，在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄［2］。

（2） 圍護(hù)開槽先做，之后再進(jìn)行放坡卸土，做支撐。卸土深度嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)給的圖紙進(jìn)行，圍護(hù)頂卸土放坡按照1：1放坡，坡面加固，用80mm厚C20混凝土配6@200×200mm鋼筋，并再水平和豎直方向間距1m梅花形布置10插筋。坡底和坡頂都設(shè)置排水溝，整個(gè)放坡平臺(tái)進(jìn)行硬化，放坡平臺(tái)向排水溝位置泛水1%。重力壩頂部需設(shè)置200mm厚的鋼筋混凝土壓頂板，壓頂板設(shè)置雙向配筋，鋼筋直徑10mm，間距200mm如圖1所示。

圖1 圍護(hù)頂卸土示意圖

2.1.2 鉆孔灌注樁施工

（2） 圍護(hù)樁正式施工前進(jìn)行試成孔，利用空閑場地分別采用3個(gè)樁徑700、800、850mm作為圍護(hù)排樁試成孔，深度同相應(yīng)類型深度。根據(jù)試成孔指標(biāo)及參數(shù)調(diào)整施工工藝及機(jī)械設(shè)備。首先施工雙軸水泥土攪拌樁止水帷幕，后跟進(jìn)施工鉆孔灌注圍護(hù)樁，鉆孔灌注樁應(yīng)嚴(yán)格按照間隔成孔4倍樁徑間距或36h的要求施工［3］。在施工時(shí)，要慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，掌握地層對(duì)鉆機(jī)的影響情況，以確定在該地層條件下的最優(yōu)鉆進(jìn)參數(shù)。在成孔過程中，要保持泥漿面不得低于護(hù)筒頂40cm。在提鉆時(shí)，須及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)漿，以保證泥漿高度。

2.1.3 拉森鋼板樁、PC工法組合鋼板樁施工

（1） 基坑西側(cè)連通道用拉森鋼板樁圍護(hù)的方式，鋼板樁型號(hào)為FSP-VI，鋼板樁有效長度18m，采用一道型鋼圍檁（部分區(qū)域兩道），鋼板樁采用PC450打樁機(jī)施打，采用“屏風(fēng)式打入法”，利用兩根H型鋼作為圍檁導(dǎo)向架，10～20塊鋼板成排插入導(dǎo)架內(nèi)，呈屏風(fēng)狀，逐塊階梯式分批次打入。地下室通道采用630×14PC工法組合鋼管樁圍護(hù)，采用履帶吊配合振動(dòng)錘施工。

（2） 鋼板樁接口采用小企口連接，企口涂抹黃油回絲加強(qiáng)樁身止水效果。鋼板樁鎖口對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)錘咬口時(shí)，開振動(dòng)錘油泵夾緊鋼板柱，樁錘和鋼板樁在沉樁過程中始終保持在同一直線上。在基坑頂板完成、鋼支撐及圍檁拆除且外墻板與鋼板樁之間的空隙回填后，方可拔除鋼板樁。因鋼板樁拔出時(shí)會(huì)形成孔隙，必須及時(shí)填充，填充方式采用壓力注漿，以免因拔樁而造成周邊地表下陷［4］。為防止鄰近板樁同時(shí)拔出，可采用在鄰近板樁上堆壓重物的方式。

2.2 支撐體系

2.2.1 PC支撐施工

基坑共一道鋼筋混凝土支撐，其中心標(biāo)高為+2.2/+2.7m，混凝土壓頂梁1000×800mm，混凝土主撐900×800mm，混凝土連接桿600×600mm，支撐底模采用木模板墊層。當(dāng)機(jī)械開挖至支撐底標(biāo)高時(shí)，人工找平，并根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)支撐標(biāo)高進(jìn)行控制，然后進(jìn)行澆筑。待支撐系統(tǒng)全部形成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可開挖支撐系統(tǒng)下方土體，待基坑底板施工完成，并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%之后方可拆除支撐。主次支撐鋼筋交錯(cuò)施工時(shí)，為避免主次支撐相互交接時(shí)此部位節(jié)點(diǎn)偏高，造成結(jié)合點(diǎn)偏厚，中間部位采取次撐主筋穿于主撐內(nèi)筋內(nèi)側(cè)。

2.2.2 鋼支撐施工

基坑共兩道鋼支撐，第一道鋼支撐中心標(biāo)高為+4.1m，第二道鋼支撐中心標(biāo)高為+1.1m，鋼支撐采用609×16的鋼管，圍凜采用雙拼H700×300型鋼，水平連桿采用H400×400型鋼。鋼板樁與鋼圍凜間采用鋼牛腿滿焊連接，鋼圍檁需貼合鋼板樁，并與鋼板樁焊接，鋼圍檁與鋼板樁之間的縫隙應(yīng)灌以C30細(xì)石混凝土填實(shí)見圖2。鋼支撐開槽架設(shè)安裝，安裝必須平直，安裝完畢后，應(yīng)及時(shí)檢查各節(jié)點(diǎn)的連接狀況見圖3。待地下室基礎(chǔ)底板以及傳力帶混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求的80%后拆除第一道鋼支撐，待頂板完成后拆除第二道鋼支撐。施工過程中坑邊需設(shè)置臨邊護(hù)欄，并設(shè)立醒目標(biāo)志，防止人員墜落造成傷害，禁止坑內(nèi)及坑外施工設(shè)備觸碰鋼支撐。

圖2 鋼圍檁與圍護(hù)樁連接節(jié)點(diǎn)詳圖（單位：mm）

圖3 鋼支撐與鋼圍檁連接節(jié)點(diǎn)詳圖（單位：mm）

2.2.3 斜拋撐施工

圖4 斜拋撐節(jié)點(diǎn)詳圖

2.2.4 豎向支撐施工

工程采用臨時(shí)鋼立柱及柱下鉆孔灌注樁作為水平支撐系統(tǒng)的豎向支承構(gòu)件。支撐下鋼立柱采用截面為420mm×420mm的角鋼格構(gòu)柱，支撐鋼立柱角鋼采用4L125×12。支撐下立柱樁采用700mm的鉆孔灌注樁、樁長20m。鋼立柱施工前，施工單位應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)施工圖復(fù)核樁位與軸線關(guān)系尺寸，確保鋼立柱與結(jié)構(gòu)柱不發(fā)生矛盾，確認(rèn)無誤后方可施工。施工過程中施工單位應(yīng)采取有效的調(diào)垂措施確保鋼立柱的垂直度，監(jiān)理單位應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督并按照規(guī)范、圖紙要求對(duì)鋼立柱的垂直度進(jìn)行檢查。鋼立柱應(yīng)整體吊裝入孔就位，如確需分節(jié)安裝，必須保證焊接質(zhì)量及垂直度要求。水平支撐拆除后方可割除鋼格構(gòu)柱。

2.2.5 換撐施工

工程底板后澆帶位置采用工28a@3000mm工字鋼換撐，封頭板為200×350×10mm，型鋼通過封頭板與底板連接，型鋼與封頭板連接處均滿焊，焊縫高度不小于8mm，并確保型鋼封頭板與底板連接緊密如圖5所示。地下室底板與圍護(hù)樁之間有一定的空隙，需要在這些空隙里面填滿與底板同強(qiáng)度等級(jí)的素混凝土，增加底板與圍護(hù)樁之間的粘結(jié)力，以達(dá)到支撐的效果，同時(shí)能夠減小拆除上部支撐后圍護(hù)樁懸臂的長度，增大基坑的安全性［5］。底板換撐施工前，應(yīng)清理干凈基層雜物，混凝土要振搗密實(shí)，嚴(yán)格控制混凝土澆筑標(biāo)高，保證素混凝土換撐板帶與底板同厚如圖6所示。

圖5 基礎(chǔ)底板后澆帶換撐圖（單位：mm）

圖6 換撐板帶示意圖

2.3 基坑監(jiān)測

（1） 工程基坑面積大，開挖深度超過7m，基坑監(jiān)測工作任務(wù)重、難度大?；颖O(jiān)測單位要嚴(yán)格按照監(jiān)測方案，采用信息化監(jiān)測技術(shù)對(duì)基坑工程進(jìn)行全過程監(jiān)測，主要監(jiān)測內(nèi)容包括圍護(hù)樁頂部垂直和水平位移、圍護(hù)樁深層水平位移、坑外地面沉降、支撐軸力、立柱的變形、坑內(nèi)外地下水位、鄰近地下管線垂直和水平位移、鄰近建筑物的沉降和傾斜、臨時(shí)邊坡的穩(wěn)定［6］?；游鱾?cè)、南側(cè)道路上的管線位移和東側(cè)、北側(cè)河道附近的地下水位是監(jiān)測的重點(diǎn)工作。

（2） 監(jiān)測工作從工程樁（圍護(hù)樁）施工開始，至±0.000結(jié)構(gòu)頂板施工結(jié)束土方回填完成止。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)突變或達(dá)到報(bào)警值時(shí)，加密監(jiān)測頻率，待監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，再逐漸將監(jiān)測頻率恢復(fù)正常。若基坑變形持續(xù)增大，根據(jù)具體情況采取加固基坑坡腳、增加坑內(nèi)支撐、水泥砂漿填灌坑外裂縫、增加坑外降水及排水等措施，同時(shí)啟動(dòng)基坑監(jiān)測應(yīng)急預(yù)案，基坑周邊拉警戒線，安全員加強(qiáng)巡視。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)管理要點(diǎn)

3.1 質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1） 在深基坑支護(hù)作業(yè)中，施工質(zhì)量是管理工作的重點(diǎn)。圍繞質(zhì)量工作目標(biāo)，形成科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化管理模式，建立質(zhì)量目標(biāo)管理網(wǎng)絡(luò)，制定質(zhì)量保證計(jì)劃和質(zhì)量管理制度，并層層分解到各個(gè)施工環(huán)節(jié)及日常工作實(shí)務(wù)管理中去，加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

（2） 施工單位嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”的自檢制度，監(jiān)理單位嚴(yán)格按照流程和標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)基坑支護(hù)施工質(zhì)量進(jìn)行管控。建設(shè)單位定期組織各參建單位召開質(zhì)量專題會(huì)議，梳理施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量通病，以便于采取有針對(duì)性的控制措施。

（3） 在深基坑支護(hù)施工作業(yè)中，包括降水排水、圍護(hù)加固、支撐、土方開挖等多個(gè)環(huán)節(jié)，且各環(huán)節(jié)連接緊密，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會(huì)對(duì)整個(gè)基坑工程的施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響［7］。因此必須嚴(yán)格按照施工方案施工，加強(qiáng)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，保障基坑工程施工質(zhì)量。

3.2 安全管理措施

（1） 施工前建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，設(shè)專職安全員。根據(jù)工程施工特點(diǎn)，制定切實(shí)可行的安全技術(shù)措施，及時(shí)解決施工中的安全問題，以達(dá)到安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。施工單位加強(qiáng)對(duì)新進(jìn)場人員進(jìn)行三級(jí)安全教育以及對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，確保特殊工種作業(yè)人員持證上崗。

（2） 建設(shè)、監(jiān)理、施工單位定期對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)合檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除安全事故隱患，定期召開安全生產(chǎn)專題會(huì)議，認(rèn)真落實(shí)各項(xiàng)防范措施，做到任務(wù)明確，責(zé)任到人，措施到位，確保安全生產(chǎn)排查不留死角，隱患治理落到實(shí)處。

（3） 深基坑支護(hù)作業(yè)危險(xiǎn)性大，要加強(qiáng)施工過程中的安全管理措施，減少施工作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)場多種形式圍護(hù)施工全面展開，各類機(jī)械眾多，要求專職安全員每日重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行狀況和操作人員規(guī)范操作進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改。

4 結(jié)語

文中通過工程實(shí)例，從圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系、基坑監(jiān)測等方面，對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，得出結(jié)論如下：

（1） 選擇合理的深基坑支護(hù)形式，對(duì)質(zhì)量保障、造價(jià)成本等方面有著重要意義。

（2） 換撐技術(shù)的應(yīng)用能夠減小拆除上部支撐后圍護(hù)樁懸臂的長度，提高了基坑的安全性。

（3） 掌握深基坑支護(hù)各項(xiàng)施工技術(shù)要點(diǎn)，加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量控制和安全管理，是保證深基坑支護(hù)施工的質(zhì)量和安全的關(guān)鍵。