張軍

(寧夏星海房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，寧夏 石嘴山 753400)

0 引言

深基坑施工是土木工程建設(shè)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，對工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用年限起著決定性的影響。目前，關(guān)于深基坑施工技術(shù)的研究成果較多，及時(shí)總結(jié)和梳理相關(guān)成果對我國土木工程行業(yè)的健康發(fā)展有著非常重要的意義。本文通過對寧夏回族自治區(qū)石嘴山市平羅縣星海山水雅居地下車庫及人防工程項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，介紹深基坑施工要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，其經(jīng)驗(yàn)可有效提升類似工程深基坑施工的質(zhì)量和效率，可供同行參考借鑒。

1 工程概況

寧夏回族自治區(qū)石嘴山市平羅縣星海山水雅居地下車庫及人防工程項(xiàng)目建筑面積為3138m2，車庫凈高3.55m，耐火等級和頂板防水等級均為一級標(biāo)準(zhǔn)。地下停車庫擋土側(cè)墻保護(hù)層為30mm厚擠塑聚苯板保護(hù)層，涂料頂棚、內(nèi)墻，混凝土整體地面?？蚣芸拐鸬燃墳槎?，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)使用年限為50a。地上住宅樓設(shè)計(jì)為全現(xiàn)澆的剪力墻結(jié)構(gòu)體系，外墻設(shè)計(jì)為加厚的鋼筋混凝土墻與加氣混凝土墻結(jié)構(gòu)，商業(yè)配套和社區(qū)配套用房設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)。經(jīng)查閱區(qū)域地質(zhì)資料和實(shí)地現(xiàn)場勘察，施工場地內(nèi)無斷層、裂隙密集帶、空洞、巖溶、塌陷、地下采空區(qū)等不良地質(zhì)存在。持力層表面較平坦，穩(wěn)定性較好。場地內(nèi)及周邊無滑移、崩塌、塌陷、泥石流等不良地質(zhì)。在勘察深度范圍內(nèi)，除填土外，其下均為第四系黃河沖積相堆積地層。整個(gè)場區(qū)地層自上而下可分為雜填土、素填土、粉質(zhì)黏土、粉土、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂?？睖y結(jié)果表明該地塊工程地質(zhì)條件穩(wěn)定，具備深基坑施工條件。

2 施工前的準(zhǔn)備

深基坑項(xiàng)目施工流程一般可概括為以下幾個(gè)主要步驟：施工準(zhǔn)備→土方開挖→墊層處理→防水層施工→基礎(chǔ)工程→主體結(jié)構(gòu)工程→外墻工程→竣工驗(yàn)收。

施工前的準(zhǔn)備主要包括：

（1）圖紙會(huì)審和技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)施工組織和具體方案之前，首先要組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審和技術(shù)交底。技術(shù)交底由項(xiàng)目總工程師牽頭組織，各分項(xiàng)工程師和主要項(xiàng)目負(fù)責(zé)人參與，全面了解設(shè)計(jì)意圖和施工標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上編制專項(xiàng)施工方案[1]。如果在會(huì)審中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，要及時(shí)與建設(shè)單位和設(shè)計(jì)院溝通和方案調(diào)整，避免在施工中發(fā)生圖紙更改。還應(yīng)深入施工現(xiàn)場對地形地貌、坐標(biāo)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)等進(jìn)行現(xiàn)場勘測。

（2）施工現(xiàn)場提前做好“三通一平”“，三通”指水通、電通和道路暢通“，一平”指場地平整。根據(jù)施工場地平面布置，提前完成生產(chǎn)、生活所需的臨建設(shè)施。

3 基坑開挖要點(diǎn)分析

3.1 測量放線

測放出基坑土方開挖過程中的控制邊線和標(biāo)高線，放線結(jié)束用白灰標(biāo)示出開挖邊坡線，以此線作為基準(zhǔn)來對土方開挖的深度和作業(yè)面范圍進(jìn)行控制[2]。因?yàn)樵陂_挖過程中，需要經(jīng)常對基坑軸線位置進(jìn)行校核，確保與施工設(shè)計(jì)圖紙相吻合，所以軸線控制樁要延長到基坑開挖施工區(qū)域以外。測量放線一般包括基礎(chǔ)放線、樓層放線和基坑標(biāo)高三部分。先結(jié)合平面控制網(wǎng)，做好各基礎(chǔ)施工階段的放線。用經(jīng)緯儀投射主軸線，再根據(jù)主軸線對各細(xì)部放線，然后用外控放線法對樓層放線，最后對基坑進(jìn)行標(biāo)高測量。要沿水平方向在基坑四邊打入長木樁，以此木樁來控制基坑的標(biāo)高。在基坑開挖過程中，使用水準(zhǔn)儀在水準(zhǔn)基點(diǎn)測定高程，然后根據(jù)之前打入的木樁按基準(zhǔn)點(diǎn)來測量出各部位構(gòu)件的相對標(biāo)高。要充分借助信息化技術(shù)搭建起來的監(jiān)測系統(tǒng)，隨時(shí)展開對開挖作業(yè)面的監(jiān)測和控制，經(jīng)常復(fù)核、檢查基坑開挖尺寸、標(biāo)高、控制樁和水準(zhǔn)點(diǎn)，確保符合設(shè)計(jì)要求。

3.2 基坑開挖及其關(guān)鍵要求

土方開挖以機(jī)械作業(yè)為主，主要使用反鏟挖掘機(jī)。挖土施工順序由東向西推進(jìn)，土方出土坡道放坡坡率為1∶0.75。按土方厚度進(jìn)行分層分段作業(yè)。

第一層土方挖運(yùn)。在打完支護(hù)樁和攪拌樁之后，先對基坑周邊的放坡區(qū)域進(jìn)行開挖，當(dāng)挖至支護(hù)樁冠梁底標(biāo)高處時(shí)，就需要人工輔助，對坡面進(jìn)行修整，基坑周邊10m范圍內(nèi)必須分層分段打上預(yù)應(yīng)力錨索、土釘、噴錨、腰梁等，每層深度不能超過1.5 m。根據(jù)工程量需求，配備3臺(tái)挖機(jī)。

第二層土方挖運(yùn)。在第一層土方開挖完成，打上的預(yù)應(yīng)力錨索張拉達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，才能進(jìn)行第二層土方的開挖工作，依然要分段進(jìn)行，出土坡道按1∶1.75的坡率進(jìn)行放坡，使用反鏟挖掘機(jī)作業(yè)，從周邊開始，往中心區(qū)域推進(jìn)，整個(gè)施工過程以機(jī)械為主，人工輔助修整。

如果沒有第二道錨索的支護(hù)樁，就可從冠梁底標(biāo)高開始，分層進(jìn)行，每層開挖厚度不超過2m，直至坑底；如果存在第二道預(yù)應(yīng)力錨索施工，開挖到腰梁底標(biāo)高處時(shí)，就需進(jìn)行第二道錨索施工。下一層的施工也需要等到錨索張拉達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后才能進(jìn)行。

坑底開挖和清底。在第二道預(yù)應(yīng)力錨索滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求以后，就可進(jìn)行最后的土方開挖收尾工作。此階段為全面大開挖作業(yè)，機(jī)械作業(yè)面直接挖到坑底標(biāo)高以上300mm 處，留下300mm用人工清底，出土坡道放坡坡率為 1∶0.75。

在整個(gè)開挖作業(yè)過程中，要隨時(shí)做好監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止。如果在開挖中遇到地下水，要及時(shí)采取降水措施，存在潛在風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域要及時(shí)采取基坑支護(hù)措施，避免發(fā)生坍塌風(fēng)險(xiǎn)。在進(jìn)行基礎(chǔ)層施工之前，必須組織建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位和勘察單位相關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)槽，并保持驗(yàn)槽記錄，確認(rèn)符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以后，方可進(jìn)行下道作業(yè)。

3.3 錨桿安裝

該項(xiàng)目使用的錨桿為直徑20/22/25mm的三級鋼筋，長度分為9/12/15m三個(gè)規(guī)格，錨固段直徑為130mm。在支護(hù)樁施工結(jié)束以后，就需要插入第一道錨桿成孔和注漿。當(dāng)下一層土方挖至上一層錨桿下300mm位置時(shí)，就需要插入第二層錨桿。預(yù)應(yīng)力錨桿為高強(qiáng)度錨桿，由導(dǎo)向帽、隔離架、注漿管和定位托架組成。預(yù)應(yīng)力錨桿孔位要求傾角25°，鉆孔直徑為150mm，鉆孔完成后要及時(shí)做好清孔處理，清除孔內(nèi)沉渣，要求孔壁垂直，孔內(nèi)不能有松動(dòng)和掉渣、塌陷，清孔后插入錨桿時(shí)，插入深度不能低于錨桿總長度的95%，并應(yīng)將注漿管與拉桿綁在一起，同時(shí)插入孔內(nèi)至距離孔底15cm處。注漿分為一次注漿和二次注漿兩個(gè)步驟，注漿材料為普通硅酸鹽水泥漿，水灰比為0.5～0.6。一次注漿灌漿壓力為0.5MPa，灌漿動(dòng)作要連續(xù)進(jìn)行，直到水泥漿從孔口流出為止。7～10h后可進(jìn)行第二次高壓注漿，注漿壓力為2.5～5MPa，待混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行張拉鎖定。

4 基坑混凝土結(jié)構(gòu)主體工程施工技術(shù)

4.1 基礎(chǔ)處理

該項(xiàng)目采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)層下的墊層為C20素混凝土，厚度為100mm。如果在筏板基礎(chǔ)底板處存在反梁和墻體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)每隔3m在板面預(yù)留排水洞口?；踊靥钔帘仨毷褂盟赝?，要分層夯實(shí)，并且每層的厚度不能超過250mm，壓實(shí)系數(shù)≥0.94。

4.2 鋼筋施工

該項(xiàng)目使用的鋼筋均為現(xiàn)場加工，主要為HRB400E類型，即強(qiáng)度為400MPa的熱軋帶肋鋼筋。下料之前，首先要綜合考慮構(gòu)件施工位置、構(gòu)件尺寸、施工搭接長度、錨固長度、箍筋內(nèi)側(cè)凈尺寸等各種因素，然后再下料加工，避免造成資源浪費(fèi)。需要注意的是，如果梁縱向有多排鋼筋，那么箍筋的搭接長度就需要適當(dāng)加長，不僅能讓其可以完全包容主筋，而且還有留有一定的彎折余量。本工程框架抗震等級為二級，為滿足抗震性能要求，柱、梁箍筋端頭的彎鉤角度、箍筋間距，以及平直段的長度一定要嚴(yán)格控制。梁柱縱向受力鋼筋的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的實(shí)測比值不能低于1.25；且鋼筋屈服強(qiáng)度的實(shí)測值和標(biāo)準(zhǔn)值之間的比值也不能大于1.3。在鋼筋搭接頭的要求上，樓板鋼筋為綁扎工藝，但框架柱豎向和梁縱向鋼筋的接頭要求進(jìn)行焊接。在樓梯板下層筋和板筋底面、柱筋和梁筋側(cè)面等位置支墊綁扎好砂漿墊塊；在筏片基礎(chǔ)上層鋼筋下方和樓梯板、樓板上層鋼筋下方需要支設(shè)螺紋鋼筋馬凳，數(shù)量以每平方米1根為宜，這樣做的目的是為了確保上層鋼筋的位置在澆筑中不易發(fā)生移動(dòng)，同時(shí)又能增加保護(hù)層的有效厚度。對于雙向板的底部鋼筋而言，要按照短下長上的原則進(jìn)行放置。當(dāng)需要在澆筑樓板上預(yù)留洞口時(shí)，洞內(nèi)鋼筋需要沿洞邊曲線繞過，一定不能在洞口處截?cái)?。如果洞口直徑不?00mm，就無需在洞邊添加補(bǔ)充鋼筋。在澆筑過程中，要注意不能直接踩踏鋼筋，振搗過程中也不能觸碰到鋼筋和墊塊，避免鋼筋移位或發(fā)生變形。

4.3 模板施工

在鋼筋施工之后，混凝土澆筑之前，要進(jìn)行模板搭設(shè)。本工程使用的模板為木膠合板，采用輪扣鋼管支架支撐。模板體系的選擇和搭建施工方案，一定要結(jié)合框架結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、支撐面類型、施工方法、支架材料等因素進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，在滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行施工[3]。在模板施工中，需要注意下面幾個(gè)要點(diǎn)：

（1）為了增加模板承載力，防止漏漿，模板搭接頭一定要錯(cuò)位搭接，并且用膠帶將搭接縫隙進(jìn)行粘貼。

（2）當(dāng)梁、板的跨度達(dá)到4m 時(shí)，一定要按照“跨度×0.15%”的系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)對模板起拱。

（3）在對構(gòu)造柱進(jìn)行支模前，一定要清理干凈鋼筋上的砂漿等雜物。一般情況下，構(gòu)造柱需要進(jìn)行二次澆筑，所以模板也要兩次支設(shè)。支設(shè)時(shí)，可將柱頂?shù)囊粋€(gè)側(cè)面搭成漏斗形狀，這樣更便于混凝土澆筑。

（4）拆模前，要先對同條件下的試塊進(jìn)行測試，強(qiáng)度到達(dá)1.5MPa時(shí)，方可拆除。拆模順序與搭建順序相反。

4.4 混凝土澆筑施工

在該項(xiàng)目中，基層墊層使用C20混凝土，剪力墻、梁、柱、樓板、樓梯部位使用C30混凝土，基礎(chǔ)底板使用C30P6抗?jié)B混凝土；隔墻使用MU10燒結(jié)多孔磚，用M7.5水泥砂漿砌筑，具體如表1所示。

表1 結(jié)構(gòu)工程主要材料等級或類型

該項(xiàng)目基層底板混凝土為C30P6抗?jié)B類型，澆筑厚度為500mm，全部按照大體積防水混凝土的等級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。為了降低水化熱反應(yīng)，控制裂縫，補(bǔ)償收縮，增強(qiáng)抗?jié)B能力和和易性，混凝土原料配制均采用礦渣硅酸鹽水泥，石子級配為5～25mm，含泥量小于1%，砂子為中砂，含砂率控制在40%左右，砂子含泥量小于3%，并摻和粉煤灰和膨脹劑，盡可能控制水泥的用量，這種配比不僅有利于控制混凝土結(jié)構(gòu)收縮，還能有效提高混凝土抗拉強(qiáng)度。

該項(xiàng)目現(xiàn)場混凝土澆筑工藝采用斜面分層法，每層的澆筑厚度控制在45cm左右，并且做到連續(xù)澆筑，第二層澆筑要在第一層初凝之前進(jìn)行?？紤]到泵送工藝會(huì)形成一個(gè)較長的攤鋪斜坡，因此振搗作業(yè)需要從坡腳和坡頂兩個(gè)方向同時(shí)開始，從兩端向中部推進(jìn)。第二層振搗時(shí)，振搗棒一定要深入下層50mm以上，以保證層間結(jié)合質(zhì)量，避免出現(xiàn)分層。每次振搗結(jié)束以表面不再沉落和出現(xiàn)浮漿為準(zhǔn)，振搗棒的移動(dòng)間距不能大于有效振搗半徑的1.5倍。澆筑過程中要及時(shí)通過事先預(yù)留的集水坑處理好混凝土的泌水，否則會(huì)導(dǎo)致粗骨料下沉，從而產(chǎn)生不均勻的結(jié)構(gòu)收縮裂縫。

4.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)是保證混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的關(guān)鍵，混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量允許偏差如表2所示。底板混凝土多采用蓄熱保溫養(yǎng)護(hù)法。現(xiàn)場澆筑完成振搗后的1h左右，使用長刮尺對表面刮平，抹子搓壓，趕走泌水。終凝后及時(shí)覆蓋保溫材料，做好灑水，以保持混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。澆水的頻次根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁仂`活掌握。拆模后普通混凝土要灑水養(yǎng)護(hù)7d以上，抗?jié)B混凝土養(yǎng)護(hù)14d以上。冬季施工還需做好保溫養(yǎng)護(hù)。

表2 混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量允許偏差（單位：mm）

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑主體結(jié)構(gòu)的增高，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及抗震強(qiáng)度的增強(qiáng)，使基坑工程的施工難度和要求也增加。在寧夏回族自治區(qū)石嘴山市平羅縣星海山水雅居地下車庫及人防工程項(xiàng)目的深基坑施工中，我們不僅要做好了施工前的準(zhǔn)備工作，還按照要求做好了基坑的開挖和混凝土結(jié)構(gòu)的施工?；踊炷两Y(jié)構(gòu)主體工程施工涉及基礎(chǔ)處理、鋼筋施工、模板施工、混凝土澆筑施工以及混凝土的養(yǎng)護(hù)，這是深基坑施工工程質(zhì)量的保障。