耿會(huì)萌

（中鐵十五局集團(tuán)第四工程有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

國(guó)家城鎮(zhèn)化進(jìn)程有序推進(jìn)，建筑業(yè)得以蓬勃發(fā)展。建筑工程不斷向高層、超高層發(fā)展，致使基坑深度越來越深，施工難度顯著提高。為確保建筑工程施工人員的人身安全及基坑周邊土體的穩(wěn)定，深基坑支護(hù)施工技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用。但在實(shí)施過程中，多數(shù)一線作業(yè)人員對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)了解甚微。為使一線施工人員了解并掌握深基坑支護(hù)施工技術(shù)，本文依托東暉棚戶區(qū)改造安置小區(qū)建設(shè)項(xiàng)目，采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法對(duì)項(xiàng)目采用的深基坑支護(hù)技術(shù)的施工工藝流程和施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入分析，以期為后續(xù)類似工程提供借鑒。

1 工程概況

東暉棚戶區(qū)改造安置小區(qū)建設(shè)項(xiàng)目A地塊總建筑面積75330.93m2；B地塊總建筑面積約86617.64m2。所有住宅樓采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和樁基礎(chǔ)形式。該項(xiàng)目位于江西省上饒市茶圣路南側(cè)，地貌為丘陵地貌，勘察時(shí)場(chǎng)地為空地、菜地，地勢(shì)較平坦開闊，起伏較小，場(chǎng)地較平整，有少量植被，局部有積水。場(chǎng)地范圍內(nèi)未見地表水系，場(chǎng)地南側(cè)有一水渠，水量一般，主要靠大氣降水補(bǔ)給，補(bǔ)給量受季節(jié)的影響明顯，隨地勢(shì)從高到低排泄。場(chǎng)地地下水的賦存形式主要為第四系松散巖類孔隙潛水，東南側(cè)為信江，距離約1km，地下水受信江的側(cè)向補(bǔ)給，水量較豐富，細(xì)砂、礫砂屬?gòu)?qiáng)透水層。

A區(qū)基坑周長(zhǎng)約580m，基坑開挖面積約16478m2，勘察期間A地塊測(cè)得初見水位埋深3.9～8.6m，穩(wěn)定水位埋深0～4.5m。基坑開挖深度控制在4～9.9m以內(nèi)。基坑安全等級(jí)二級(jí)，基坑使用年限為1年。B區(qū)基坑周長(zhǎng)約583m，基坑開挖面積17917.23m2，勘察期間B地塊測(cè)得初見水位埋深3.8～12.8m，穩(wěn)定水位埋深3～11.7m，水位年變幅1.0～4.0m。開挖深度控制在5.9～10.2m以內(nèi)?；影踩燃?jí)二級(jí)，基坑使用年限為1年。

2 深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)該項(xiàng)目的工程情況，通過相關(guān)計(jì)算，我們選用了“排樁+土釘墻支護(hù)”、“自然放坡+土釘墻支護(hù)”和“集水明排”三種深基坑支護(hù)技術(shù)。

2.1 排樁+土釘墻支護(hù)

2.1.1 排樁支護(hù)

（1）施工工藝流程：平整場(chǎng)地、測(cè)放樁位→樁位復(fù)核→鋼護(hù)筒埋設(shè)→鉆進(jìn)成孔→清孔、檢孔、驗(yàn)收→鋼筋籠安裝→導(dǎo)管安裝→灌注水下砼→導(dǎo)管拆除→成樁檢測(cè)。

（2）支護(hù)樁施工技術(shù)要點(diǎn)。

鉆機(jī)選型：根據(jù)項(xiàng)目工期緊、支護(hù)樁工作量大的特點(diǎn)，考慮設(shè)計(jì)支護(hù)樁鉆孔底部嵌固層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖；支護(hù)樁鉆孔直徑為800mm，孔底沉渣控制要求嚴(yán)格。針對(duì)以上幾點(diǎn)，在綜合考慮各種鉆孔設(shè)備的進(jìn)度和質(zhì)量之后，決定采用“SR220型鉆機(jī)+刮刀鉆頭+鋼護(hù)筒”的工藝進(jìn)行施工。

護(hù)筒制作和埋設(shè)：為了防止地表土坍塌，防止地表水的滲漏，確保鉆孔內(nèi)水頭的高度，須在支護(hù)樁孔口埋設(shè)護(hù)筒。孔口護(hù)筒采用8mm 厚鋼板制作，內(nèi)徑比樁徑大200mm，護(hù)筒長(zhǎng)度3m，上口加焊箍圈。頂部高出施工地面不低于20cm，在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實(shí)，防止底部發(fā)生漏水。護(hù)筒埋設(shè)準(zhǔn)確豎直，護(hù)筒孔口平面位置與設(shè)計(jì)偏差不＞5cm，豎向傾斜度不＞1%?？卓谧o(hù)筒采用鉆機(jī)液壓系統(tǒng)下沉。

鉆機(jī)安裝：鉆機(jī)選用履帶式鉆孔機(jī)械，鉆機(jī)對(duì)中時(shí)，鉛錘的垂線應(yīng)與護(hù)筒上的彩色十字交叉線的交叉點(diǎn)重合，對(duì)中偏差不＞5mm，護(hù)筒中心安裝偏差不＞2cm，鉆機(jī)機(jī)械水平偏差不＞3‰。鉆頭直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙樁基尺寸進(jìn)行選擇，直徑誤差不＞2cm。

鉆進(jìn)成孔：鉆進(jìn)時(shí)鉆頭應(yīng)與樁位中心對(duì)準(zhǔn)，通過液壓裝置不斷地加壓、鉆進(jìn)，利用鉆孔排除鉆渣。成孔過程中施工人員根據(jù)排出的土質(zhì)變化，不斷調(diào)整鉆進(jìn)的施工參數(shù)，并做好施工記錄。鉆進(jìn)成孔后進(jìn)行樁徑及樁長(zhǎng)等檢測(cè)，樁長(zhǎng)采用測(cè)繩進(jìn)行檢測(cè)，樁徑采用下檢孔器進(jìn)行檢測(cè)，檢孔器要求直徑與樁徑相同，有效保證孔壁完整性。

清孔：當(dāng)支護(hù)樁成孔達(dá)到指定強(qiáng)風(fēng)化巖層和設(shè)計(jì)樁深度時(shí)，經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后，再進(jìn)行清孔作業(yè)。通過鉆頭進(jìn)行清孔，確保清孔后的孔底沉渣層厚度＜5cm，清孔合格后方可灌注混凝土。

鋼筋籠的制作和吊放：支護(hù)樁的鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工制作，加工制作完成經(jīng)監(jiān)理單位、建設(shè)單位驗(yàn)收并做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄后，使用汽車吊進(jìn)行吊裝就位。鋼筋籠主筋采用直螺紋套筒連接，螺旋箍筋與主筋采用梅花點(diǎn)焊方式固定。鋼筋籠的加勁箍與主筋點(diǎn)焊牢固，點(diǎn)焊率為100%。利用直徑10mm光圓鋼彎制成弧形鋼筋焊接到主筋上，實(shí)現(xiàn)鋼筋籠保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求的目的。鋼筋籠起吊時(shí)，先在施工區(qū)域內(nèi)水平起吊，吊起后，利用吊車的雙吊勾將鋼筋籠豎起，然后轉(zhuǎn)向至樁位上。鋼筋籠起吊時(shí)下方設(shè)置纜風(fēng)繩人工拉緊，以確保不擺動(dòng)。

導(dǎo)管安裝（如圖1所示）及儲(chǔ)料斗：導(dǎo)管采用直徑20cm的無縫鋼管制作，壁厚＞3mm。導(dǎo)管的分節(jié)長(zhǎng)度根據(jù)施工工藝確定，每節(jié)長(zhǎng)度3m，底節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)＞4m。導(dǎo)管內(nèi)徑大小相同、連接穩(wěn)固、內(nèi)壁順直光滑無凸凹。導(dǎo)管水密試驗(yàn)合格后方可正式投入安裝使用。注明每節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度并統(tǒng)一編號(hào)。導(dǎo)管安裝并下放后，節(jié)節(jié)之間不漏水并連接緊密。

圖1 安放導(dǎo)管、灌注混凝土

儲(chǔ)料斗的體積應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)參數(shù)計(jì)算后確定，首盤混凝土灌注后確保導(dǎo)管底部埋入深度＞1m，同時(shí)混凝土澆筑過程中導(dǎo)管底面始終埋入水下混凝土頂面以下2～6m，避免鉆孔內(nèi)泥漿壓入混凝土中，導(dǎo)致澆筑的混凝土面間斷而斷樁。

灌注水下混凝土（如圖1所示）：混凝土在拌和站統(tǒng)一拌制，通過攪拌輸送車運(yùn)輸、灌注。

灌注須連續(xù)且緊湊地進(jìn)行，隨后灌注、拔導(dǎo)管，禁止灌注過程中出現(xiàn)停工現(xiàn)象，中途停工時(shí)間須＜0.5h。由專職人員測(cè)量導(dǎo)管埋置深度以及管內(nèi)外混凝土面的高差，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除，并及時(shí)填寫水下混凝土澆注記錄?？紤]樁頂含有浮渣，灌注時(shí)水下混凝土的澆注面完成面應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m，以保證樁頂混凝土質(zhì)量[1]。

2.1.2 土釘墻支護(hù)

（1）施工工藝流程：開挖土方修整邊坡→噴射底層混凝土→鉆設(shè)釘孔→安裝鋼筋錨釘→注漿→掛鋼筋網(wǎng)→安裝加強(qiáng)筋與錨桿焊牢→復(fù)噴表層砼至設(shè)計(jì)厚度。

（2）土釘墻施工技術(shù)要點(diǎn)。

土釘孔測(cè)量放樣：按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行放樣，在支護(hù)樁上準(zhǔn)確放出土釘孔位置。在邊坡按照設(shè)計(jì)坡度刷坡完成后，采用掛線和測(cè)量?jī)x器結(jié)合的方式確定土釘孔的位置，從而避免鋼筋混凝土樁點(diǎn)位置與錨孔位置偏差過大，防止基槽開挖后土釘不在一條線上而導(dǎo)致補(bǔ)做土釘。

鉆孔設(shè)備、鉆孔機(jī)具的選擇：鉆探揭露、勘探深度內(nèi)，場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)為第四系人工填土層、第四系粉質(zhì)黏土層及白堊系砂巖。按其巖性及其工程特性，自上而下可劃分為素填土、粉質(zhì)黏土、礫砂、強(qiáng)風(fēng)化粗砂巖、中風(fēng)化粗砂巖。根據(jù)土釘深度、土釘孔徑、錨固地層的場(chǎng)地結(jié)構(gòu)以及施工場(chǎng)地條件等選擇GKQ-2鉆孔設(shè)備。

鉆機(jī)就位：通過機(jī)械填筑簡(jiǎn)易的鉆機(jī)鉆孔作業(yè)平臺(tái)。組裝鉆機(jī)后，經(jīng)過多次調(diào)整位置，實(shí)現(xiàn)錨孔定位準(zhǔn)確；成孔位偏差不得大于±10cm，土釘體與水平面夾角為20°～25°，傾角允許誤差不超過±1.0°，方位允許誤差±1°。

土釘成孔：采用鉆機(jī)進(jìn)行成孔，鉆鑿前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和土層條件定出孔位，作好標(biāo)記，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理、甲方認(rèn)可后方可進(jìn)行施工。

土釘水平方向孔距偏差＜5cm，垂直方向孔位偏差＜10cm。鉆孔底的偏斜尺寸應(yīng)＜土釘?shù)?%，傾角偏差不應(yīng)＞3°。土釘孔深和土釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)分別大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的1%。

如遇較大卵石顆粒造成土釘成孔困難時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置重新鉆入，如鉆桿鉆入后無法拔出時(shí)應(yīng)用鉆桿等強(qiáng)代換土釘，并進(jìn)行注漿。在塑性黏土中，可使用螺旋鉆孔設(shè)備；而在砂卵石等松散地層中應(yīng)采用“跟套管”鉆進(jìn)技術(shù)，以保證鉆孔完整不坍塌。

土釘孔清理：為確?？椎滋庍_(dá)到設(shè)計(jì)孔徑，要求鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后穩(wěn)鉆1～2min，方可停鉆。為確保水泥砂漿與巖體的粘結(jié)，要求孔底不得有積水、沉碴，孔壁不得有粉砂粘滯或黏土。

采用高壓水對(duì)遇到的完整且堅(jiān)硬的巖體進(jìn)行沖洗。當(dāng)承壓水從錨孔中流出時(shí)，須等待承壓水的流量、壓力變小后安裝土釘并進(jìn)行注漿，必要時(shí)可通過在周圍適當(dāng)部位設(shè)置排水孔進(jìn)行處理。

檢驗(yàn)土釘孔：土釘孔鉆造結(jié)束后，由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)孔深、孔徑，檢驗(yàn)合格后安裝土釘。采用大于設(shè)計(jì)孔徑的鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿進(jìn)行驗(yàn)孔，鉆頭無沖擊或抖動(dòng)、平順推進(jìn)、退鉆順暢；高壓風(fēng)吹驗(yàn)無明顯飛濺塵碴及水體現(xiàn)象；鉆具深入長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)土釘孔深度要求。復(fù)查錨孔傾角和方位、孔位，全部錨孔施工分項(xiàng)合格后，錨孔鉆造檢驗(yàn)合格。

土釘制作：土釘采用Φ48×3.0鋼管。土釘端口成契行并封閉，外側(cè)采用L20×2.0 角鋼，梅花型布置，間距60cm倒鉤，每葉角鋼后設(shè)Φ10注漿孔，孔口L/2不設(shè)倒刺及壓漿孔。土釘制作完后，應(yīng)按土釘長(zhǎng)度、規(guī)格編號(hào)，使用前應(yīng)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師認(rèn)可。

土釘安裝：將土釘口及孔內(nèi)周圍雜物清除干凈，檢查土釘長(zhǎng)度是否與設(shè)計(jì)孔深相符。土釘應(yīng)無明顯彎曲、扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。用人力將土釘抬起塞入鉆好的土釘孔中，若遇坍孔土釘未下至設(shè)計(jì)深度時(shí)，必須將其拔出重新用鉆機(jī)清孔，然后再下土釘，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。

錨固注漿：錨固注漿的注漿管在正式使用前應(yīng)檢查是否存在堵塞和破裂，接口是否牢固，避免注漿壓力增大時(shí)出現(xiàn)開裂跑漿現(xiàn)象。注漿管要與錨桿同時(shí)插入，干成孔時(shí)在注漿前須封閉孔口，濕成孔時(shí)在注漿過程中發(fā)現(xiàn)孔口出漿時(shí)再封閉孔口。注漿前要采用注水潤(rùn)濕注漿管道。注漿后要及時(shí)清洗注漿管道、注漿設(shè)備。灌漿后自然養(yǎng)護(hù)＞7d，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可進(jìn)行張拉施工。在注漿體硬化前，嚴(yán)禁承受外力或由外力引起的錨桿移動(dòng)[2]。錨固注漿現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。

圖2 錨固注漿

2.2 自然放坡+土釘墻

2.2.1 自然放坡

為了防止土壁塌方，確保施工安全，當(dāng)挖方超過一定深度時(shí)，其邊沿應(yīng)放出足夠的邊坡。

施工工藝流程：測(cè)量放樣→降低地下水→分層開挖→邊坡修理→坡頂截水溝→坑底截水溝。

自然放坡施工技術(shù)要點(diǎn)：放坡開挖基坑應(yīng)嚴(yán)格控制分級(jí)放坡的坡高和坡度，優(yōu)先采用坡率法控制邊坡的高度和坡度。土方開挖順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況一致。基坑土方開挖前，詳細(xì)了解運(yùn)輸土方的出入口；土層特性、種類；施工區(qū)域的周圍環(huán)境、地形；地下設(shè)施情況。優(yōu)化選擇挖土機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備；確定堆土場(chǎng)地或棄土處。

2.2.2 土釘墻支護(hù)

施工工藝流程和施工技術(shù)要點(diǎn)同上文2.1.2節(jié)土釘墻支護(hù)。

2.3 集水明排

2.3.1 基坑外排水

基坑頂邊具備條件處設(shè)置截水溝，水溝采用120厚MU10標(biāo)準(zhǔn)磚砌筑，內(nèi)空尺寸500mm×500mm，內(nèi)壁及頂面采用20厚1∶2（M10）水泥砂漿抹面；溝底為100厚C20墊層。坡頂排水溝與場(chǎng)地外下水管道連通或在每隔25m設(shè)置700mm×700mm×700mm 集水坑，經(jīng)三級(jí)沉淀池過濾，將水流排出至市政管。

2.3.2 基坑內(nèi)排水

在基坑底部一側(cè)邊緣，距離工作面1m外開挖一條排水溝，以阻止基坑局部滲水流入基坑內(nèi)，妨礙坑內(nèi)施工作業(yè)。水溝采用120 厚MU10 紅機(jī)磚砌筑，內(nèi)空尺寸500mm×500mm，內(nèi)壁及頂面采用10厚1∶2（M10）水泥砂漿抹面；溝底為100厚C20墊層。每個(gè)基坑對(duì)角底部需增設(shè)一處1000mm×1000mm×1000mm 的集水坑，通過水泵抽至坡頂排水溝將水流導(dǎo)出施工場(chǎng)地以外。

2.3.3 坡頂加固及散水

在深基坑頂部采用C20混凝土澆筑寬1m的散水坡面，宜為5%向基坑外的坡度，為防止施工用水或雨水流入基坑內(nèi)。

2.3.4 坡體排水

土釘墻可從上而下設(shè)泄水孔，泄水孔采用Φ50PVC管，間距2.0m，埋設(shè)深度為500mm，外露長(zhǎng)度為300mm，管端包裹紗網(wǎng)并鉆眼，坡度5%。排水管伸出混凝土面層外30cm。遇地下水富集部位須增設(shè)排水孔。

2.3.5 降水井施工

降水井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件、含水層富水性的具體情況和擬選用的降水設(shè)備等綜合確定采用完整井降水，采用Φ300PVC波紋管，預(yù)計(jì)井深13.8m。

3 結(jié)束語

本文根據(jù)該項(xiàng)目的工程情況，選用了“排樁+土釘墻支護(hù)”、“自然放坡+土釘墻支護(hù)”和“集水明排”三種深基坑支護(hù)技術(shù)。該項(xiàng)目在深基坑支護(hù)技術(shù)選用上經(jīng)驗(yàn)如下：

（1）在建筑深基坑工程中應(yīng)本著“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行、方便施工”的原則選用支護(hù)技術(shù)；

（2）具體選擇時(shí)，一定要考慮開挖深度，水文、基坑周邊環(huán)境、地質(zhì)條件等因素，并經(jīng)過細(xì)致分析和計(jì)算，科學(xué)地選擇深基坑支護(hù)施工技術(shù)；

（3）相關(guān)建筑工程的施工人員應(yīng)掌握施工工藝流程、施工技術(shù)要點(diǎn)，如此方能提升深基坑支護(hù)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用效果，最終確保建筑工程得以順利、安全地實(shí)施完成。