鄭鏢

0 引言

隨著中國經(jīng)濟的增長、科技的進步、城市化進程的加速，對地下空間資源的開發(fā)利用及改造已成為社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。地下空間開發(fā)的規(guī)模越來越大，對深基坑支護技術(shù)的要求也越來越高，基坑不斷向“深大近”方向發(fā)展已成為必然趨勢。為了保證復(fù)雜環(huán)境下基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的安全，踐行綠色環(huán)保施工、建設(shè)生態(tài)文明社會的發(fā)展理念，對基坑側(cè)壁、周邊土體、周圍環(huán)境的支擋、加固及保護措施的要求就越來越高，為此，深基坑開挖與支護引起了各方面的廣泛重視，新的技術(shù)、方法、工藝也隨之不斷涌現(xiàn)。深基坑支護新技術(shù)一般是在原有支護技術(shù)上產(chǎn)生的，為彌補原有支護技術(shù)存在的缺點與不足，對原有技術(shù)進行優(yōu)化，擴展支護的應(yīng)用范圍，使其適應(yīng)不同的施工環(huán)境，確?；邮┕ぁ⒅黧w地下建筑物結(jié)構(gòu)物及周邊環(huán)境的安全，使其達到安全、適用、經(jīng)濟、綠色環(huán)保的目的。

1 工程概況

金林灣花園安置型商品房四期工程位于廈門市湖里區(qū)仙岳路北側(cè)、湯嶼路東側(cè)、規(guī)劃高林南一路南側(cè)、在建金寶路西側(cè)，本工程總用地面積22 935.106m，總建筑面積201 925m，其中地上建筑面積127 025m，地下建筑面積74 900m。擬建物主要由6 棟高層、超高層住宅以及若干1～3 層商業(yè)裙樓及配套用房組成，設(shè)3 層整體地下室?；A(chǔ)型式：天然地基、管柱、灌注樁基礎(chǔ)；基坑特征：基坑開挖深度為13.65～17.6m?；有螤顬殚L方形，基坑總周長約898m，基坑面積約28 942m，本工程基坑側(cè)壁安全等級為一級，重要性系數(shù)為1.10，擬建場地近3～5 年最高水位高程約為11.00m。

2 深基坑的概念及特點

依據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》開挖深度超過5m（含5m）的基坑屬于深基坑工程，深基坑的特點：基坑開挖深度較深，一般需要分層分段開挖，且在開挖前根據(jù)地質(zhì)條件勘測及設(shè)計文件要求，需進行支護設(shè)計，應(yīng)遵循“先撐后挖、嚴禁超挖”的原則，同時需要考慮地下水的影響，并在施工過程中按照一定的順序進行施工

3 深基坑支護概述及選型

深基坑工程土方開挖，當現(xiàn)場地質(zhì)和環(huán)境條件不具備放坡條件要求，從施工安全角度考慮，為了確保基坑開挖及基坑內(nèi)施工作業(yè)以及周邊環(huán)境安全，應(yīng)進行深基坑工程支護，深基坑支護形式需要結(jié)合不同的項目地質(zhì)情況，進行合理的選型，可采用地下連續(xù)墻、排樁、水泥土墻、土釘墻等，本工程基坑開挖深度13.65～17.6m，根據(jù)本工程特點、設(shè)計文件以及深基坑支護選型要求等，本工程支護方案，主要采用灌注樁＋2 道鋼支撐（砼支撐）支護結(jié)合柱間三重管高壓旋噴柱止水，樁頂以上采用自然放坡或土釘墻。

4 深基坑支護施工技術(shù)要點

4.1 施工準備

詳盡搜集工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，充分了解和查明周圍道路交通狀況與周圍施工條件，項目施工前搜集場區(qū)及周邊地下埋設(shè)物資料，現(xiàn)場踏勘查看并記錄地上、地下管線等埋設(shè)物的位置及運行狀況，施工中仔細觀察分辨，避免損壞未標識的地下埋設(shè)管網(wǎng)。根據(jù)原始設(shè)計資料可知本工程基坑開挖深度為13.65～17.6m，根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》開挖深度超過5m 的基坑支護及降水工程屬于危大工程，依據(jù)設(shè)計資料及相關(guān)規(guī)范要求，項目開工前，應(yīng)組織編制深基坑支護及降水方案，經(jīng)專家論證合格后方可進行施工作業(yè)。工程開工前應(yīng)做好相關(guān)準備工作，如人、材料、機械設(shè)備等。

4.2 土釘墻施工技術(shù)要點

土釘墻施工前，進行單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力試驗，同一條件下的試驗數(shù)量不少于3 根，可采用單循環(huán)加載法，試驗合格后方可大面積開展施工；土釘墻施工應(yīng)分層進行，待上層土釘墻混凝土強度達到設(shè)計強度的70%后，進行下層土方及土釘墻的施工；施工過程中，鋼花管擊入困難，可采用潛孔鉆機引孔，成孔直徑不小于110mm；為確保土釘與面層之間的有效連接，在實際施工過程中可采用承壓板或加強鋼筋作為構(gòu)造措施，土釘與承壓板或加強鋼筋采用螺栓柔性連接或鋼筋剛性焊接連接；土釘與水平面的夾角5°～20°為宜，土釘間距1～2m為宜，土釘長度宜為0.5～1.2 倍開挖深度；當?shù)叵滤惠^高、且地下水高于基坑底面時，應(yīng)采取降水或截水措施；在土釘墻頂部采取砂漿或混凝土進行護面，在坡頂、坡腳設(shè)排水溝，坡面上設(shè)置泄水孔等。

4.3 灌注樁施工技術(shù)要點

灌注樁應(yīng)確保縱向主筋保護層厚度不小于50mm，施工時應(yīng)在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置混凝土墊塊，并確保施工過程中不得碰傷孔壁。灌注樁的沖盈系數(shù)≥1.05。施工過程中應(yīng)嚴格控制灌注樁樁頂標高，按照設(shè)計及規(guī)范要求，一般超灌出設(shè)計標高500mm，待超灌混凝土達到設(shè)計強度70%后，鑿除超灌部分混凝土，樁頂鋼筋按照35d 錨入冠梁內(nèi)，樁身嵌入冠梁不宜小于100mm。澆筑柱頂冠梁前，應(yīng)用清水沖洗柱頭的浮土、積水、浮漿，清洗干凈后方可澆筑。排樁頂部冠梁水平方向的寬度，按照設(shè)計及標準規(guī)范要求不宜小于樁徑，冠梁的高度尺寸不宜小于梁寬度的0.6 倍。排樁與樁頂冠梁的混凝土強度等級不宜小于C25，當冠梁作為連系梁時可按構(gòu)造配筋。灌注排樁支護砼施工完成后，砼強度達到設(shè)計要求，具備土方開挖條件，進行基坑土方開挖后，在各個排樁之間采用布設(shè)鋼絲網(wǎng)加噴射混凝土進行樁間土的防護，如果出現(xiàn)樁間滲水，應(yīng)在護面設(shè)置泄水孔。

4.4 鋼結(jié)構(gòu)支撐施工技術(shù)要點

（1）鋼結(jié)構(gòu)支撐施工應(yīng)嚴格遵循先撐后挖的原則，待圍護樁及冠梁施工完成并達到設(shè)計要求強度后，方可進行土方開挖作業(yè)，首先，土方開挖至腰梁底標高處，暫停開挖，進行腰梁砼施工及養(yǎng)護，待腰梁砼強度達到設(shè)計強度，進行安裝鋼結(jié)構(gòu)支撐安裝，鋼支撐安裝完成后，再進行土方分層開挖至基坑底設(shè)計標高。

（2）鋼結(jié)構(gòu)支撐安裝達到設(shè)計要求、且土方開挖達到設(shè)計標高后，要及時進行地下室基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工，待地下結(jié)構(gòu)底板施工完成后，設(shè)置傳力帶，要求傳力帶撐緊抵支護樁，不留任何間隙。

（3）地下室-2F、-3F 頂板施工及養(yǎng)護至設(shè)計強度后進行傳力短柱施工，要求傳力短柱緊抵支護樁。

（4）當傳力帶與傳力短柱撐住的地下室結(jié)構(gòu)層分塊施工，設(shè)置后澆帶或不連續(xù)時，應(yīng)隨著分塊或后燒帶設(shè)置傳力構(gòu)件，并始終保證傳力帶與傳力短柱與地下室結(jié)構(gòu)緊抵。

（5）在基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)和支護結(jié)構(gòu)之間設(shè)置牢固可靠的傳力構(gòu)件或采取回填土夯實后，方可拆除支撐。

（6）鋼結(jié)構(gòu)支撐大樣如圖1 所示。

圖1 節(jié)點大樣圖（TQ1 大樣）

4.5 鋼筋砼水平支撐體系施工技術(shù)要點

傳力帶連續(xù)設(shè)置，厚度同底板厚度，傳力帶（傳力短柱）及地下室底板（樓板）達到設(shè)計強度后方可拆除支撐系統(tǒng)。當?shù)叵率业装澹前澹┓謮K施工或設(shè)置后澆帶時，應(yīng)在分塊或后澆帶部位設(shè)置可靠的傳力構(gòu)件。內(nèi)支撐梁體系上禁止堆載。

4.6 噴射混凝土護壁施工技術(shù)要點

挖出的作業(yè)面修整后，初噴混凝土厚度40mm，并盡快鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)與壁面間隙不小于30mm。分層分段掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)應(yīng)牢固固定在坑登上，坑壁上的鋼能網(wǎng)搭接采用綁扎方式，上下鋼筋搭接長度應(yīng)大于300mm，水平方向搭接不小于20d。加強筋單面焊焊縫長度大于10d，雙面坪大于5d，綁扎搭接長度大于45d。噴射混凝土護壁完成后，應(yīng)進行不小于5～7 天每天2h 的流水養(yǎng)護。樁間防護及樁間掛鋼筋網(wǎng)噴砼節(jié)點大樣如圖2、圖3 所示。

圖2 樁間防護大樣圖

圖3 樁間掛鋼筋網(wǎng)噴砼大樣圖

4.7 三重管高壓旋噴樁施工技術(shù)要點

施工前，應(yīng)進行試柱試驗，試柱根數(shù)不少于2 根。當注漿管不能一次提升完成，而需分數(shù)次卸管時，卸管后噴射的搭接長度不小于200mm；故障中斷后，恢復(fù)噴射時復(fù)噴搭接長度為0.2～0.5m，中斷時間超過漿液初凝時間的，應(yīng)進行掃孔，復(fù)噴搭接長度0.5～1.0m。

相鄰的旋噴樁項標高有高差時，應(yīng)按先底后高的順序施工。為保證高壓旋噴樁樁體施工垂直度，確保符合設(shè)計和規(guī)范要求，在施工前及施工過程中應(yīng)嚴格檢查和控制機架平整與導(dǎo)向架垂直度，垂直度偏差控制在0.5%以內(nèi)、樁位偏差應(yīng)小于50mm。

5 深基坑工程支護土方開挖及降水注意事項

因本工程支護樁上部土質(zhì)部分良好，對于滿足放坡條件的部分采取土方開挖自然放坡處理，不滿足放坡條件的部分采用土釘墻和排樁方式進行支護處理。深基坑土方開挖與深基坑支護及降水工程應(yīng)協(xié)同作業(yè)，互相配合施工。按照相關(guān)安全管理要求編制專項施工方案，經(jīng)施工單位企業(yè)內(nèi)部自審及監(jiān)理和甲方對專項方案審核合格后，上報進行專家論證，方案論證合格后，方可進行土方開挖施工作業(yè)，在深基坑土方開挖過程中，應(yīng)隨時觀察支護結(jié)構(gòu)的變形，且應(yīng)減少支護結(jié)構(gòu)變形，并注意采取分層、分段、均衡、對稱的合理方式進行土方開挖，確保樁位不出現(xiàn)位移及變形，保證支護邊坡的穩(wěn)定，挖土作業(yè)一定要注意機械不得碰撞或者損壞支護樁、錨桿、展梁、土釘墻面、內(nèi)支撐及其連接件等構(gòu)件，排樁、土釘混凝土強度及支撐未達設(shè)計要求時不得出現(xiàn)超挖土方，土方開挖過程中嚴禁拆除錨桿或支撐，基坑周邊嚴禁超載堆放土方、施工材料、設(shè)備設(shè)施等，基坑周邊應(yīng)按照要求布設(shè)排水溝，對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。

本工程采用降水井降水結(jié)合明溝排水，在基坑飲頂設(shè)置一道400mm×400mm 截水溝，坡底設(shè)置一道400mm×400mm 排（頂），每30m 設(shè)置一個集水井，降水過程中注意觀察水位及周邊建筑沉降影響，根據(jù)情況，采取回灌措施。

6 深基坑工程支護施工期間監(jiān)測方法及注意事項

深基坑工程現(xiàn)場監(jiān)測應(yīng)采用儀器監(jiān)測與巡視檢查相結(jié)合的方法，對關(guān)鍵部位做到重點觀測，當出現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)加強監(jiān)測，提高監(jiān)測頻率：（1）監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值；（2）監(jiān)測數(shù)據(jù)變化量較大或者道率加快；（3）支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂；（4）周邊地面出現(xiàn)突然較大沉降或嚴重開裂；（5）臨近的建（構(gòu)）筑物突然出現(xiàn)較大、不均勻沉降或嚴重開裂；（6）基坑及周邊大量積水，長時間連續(xù)降雨，市政管道出現(xiàn)泄漏；（7）基坑底部，坡體或支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)管涌、滲漏或流砂等現(xiàn)象。

7 深基坑工程支護施工圍護樁質(zhì)量檢測原則及實驗方法

7.1 檢測原則

樁身完整性檢測數(shù)量不少于總柱數(shù)的20%，且不少于5 根；檢測柱長檢測數(shù)量不少于總樁數(shù)的0.5%，不少于3 根且不多于10 根；當總柱小于50 根時，檢測數(shù)量不少于2 根；圍護樁混凝土噴射厚度，一般以混凝土噴射面積500m，檢測點不少于3 點為一組進行檢測。

止水樁（旋噴柱）質(zhì)量檢測28 天后采用鉆孔取芯法進行單軸抗壓強度，連續(xù)性及樁長檢測，檢驗量為各類樁根數(shù)的2%，并不得小于6 根；注漿鋼花管承載力檢測數(shù)量一般不得少于土釘數(shù)量總數(shù)的1%，在同一土層中，檢測土釘?shù)臄?shù)量不得少于3 根；抗拔承載力試驗檢測數(shù)值應(yīng)大于或等于土釘軸向拉力標準值的1.3 倍；土釘墻噴射混凝土面層混凝土試塊強度檢測試驗，一般按照500m，不得少于一組3 個。

7.2 實驗方法

采用低應(yīng)變動測法或鉆芯法檢測樁身完整性；采用鉆芯法和磁測井法檢測柱長；圍護樁混凝土噴射厚度，應(yīng)嚴格按照標準進行檢測；止水樁（旋噴柱）質(zhì)量檢應(yīng)在基坑開挖前或開挖時，檢測水泥土固結(jié)體的表面輪糖、搭接接縫；檢測點應(yīng)按隨機方法選取施工中出現(xiàn)異常，開挖中出現(xiàn)漏水的部位；注漿鋼花管承載力的檢測一般采用抗拉試驗方式進行；土釘墻噴射混凝土面層施工過程中應(yīng)在澆筑地點隨機抽取混凝土制作試塊，在養(yǎng)護期達到齡期后進行混凝土試塊強度檢測試驗。

8 結(jié)論

本文結(jié)合“金林灣花園安置型商品房四期工程”項目實際經(jīng)驗，引用相關(guān)文獻及參考資料，對深基坑的概念、特點及選型進行介紹，著重分析深基坑支護施工技術(shù)要點，同時對深基坑支護施工期間，土方開挖、降水及監(jiān)測等注意事項以及深基坑工程支護圍護樁質(zhì)量檢測原則及實驗方法等方面，對深基坑工程支護施工進行了較為系統(tǒng)的論述和研究。國內(nèi)外目前深基坑工程中由于受復(fù)雜的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及施工環(huán)境等各種因素的影響，往往運用多種支護技術(shù)而不是單一的某種支護技術(shù)，隨著人們對地下空間資源需求的不斷增加，深基坑支護技術(shù)無論在工程實踐中，還是在理論研究上都會有很大的進展，使得基坑工程更加安全、適用、經(jīng)濟、環(huán)保，從而滿足工程建設(shè)和社會發(fā)展的需求，在未來如何根據(jù)工程建設(shè)的實際需求，對圍護結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，發(fā)展新型基坑圍護體系和圍護新技術(shù)，將是深基坑工程領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢。國內(nèi)建筑業(yè)發(fā)展較快，但在實際施工中，很多因素都會對施工技術(shù)產(chǎn)生負面影響，比如項目各參與方的管理因素，尤其是地下水文條件勘測以及原材料質(zhì)量管理不到位影響較大，如果地下水處理不當，將導(dǎo)致深基坑支護技術(shù)不能繼續(xù)實施，甚至給整個工程帶來安全隱患，建筑原材料的選擇影響深基坑支護的效率，為了控制施工成本，大多數(shù)施工企業(yè)都會減少對建筑材料的投資，導(dǎo)致材料質(zhì)量不合格，也會給建筑工程的施工質(zhì)量帶來損害。每個施工環(huán)節(jié)都直接影響整個深基坑支護技術(shù)的實際效果，只有不斷加強深基坑支護技術(shù)的管理，才能正確解決上述問題。