耿會萌

（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。但在實施過程中，多數(shù)一線作業(yè)人員對深基坑支護(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)項目，采用理論與實踐相結(jié)合的方法對項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，勘察時場地為空地、菜地，地勢較平坦開闊，起伏較小，場地較平整，有少量植被，局部有積水。場地范圍內(nèi)未見地表水系，場地南側(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，隨地勢從高到低排泄。場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、礫砂屬強(qiáng)透水層。

A區(qū)基坑周長約580m，基坑開挖面積約16478m2，勘察期間A地塊測得初見水位埋深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)。基坑安全等級二級，基坑使用年限為1年。B區(qū)基坑周長約583m，基坑開挖面積17917.23m2，勘察期間B地塊測得初見水位埋深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)。基坑安全等級二級，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)該項目的工程情況，通過相關(guān)計算，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：平整場地、測放樁位→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。

（2）支護(hù)樁施工技術(shù)要點(diǎn)。

鉆機(jī)選型：根據(jù)項目工期緊、支護(hù)樁工作量大的特點(diǎn)，考慮設(shè)計支護(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?？卓谧o(hù)筒采用8mm 厚鋼板制作，內(nèi)徑比樁徑大200mm，護(hù)筒長度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，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)對中時，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)時鉆頭應(yīng)與樁位中心對準(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)行樁徑及樁長等檢測，樁長采用測繩進(jìn)行檢測，樁徑采用下檢孔器進(jìn)行檢測，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)計樁深度時，經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場確認(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)單位驗收并做好隱蔽工程驗收記錄后，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，實現(xiàn)鋼筋籠保護(hù)層滿足設(shè)計要求的目的。鋼筋籠起吊時，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。鋼筋籠起吊時下方設(shè)置纜風(fēng)繩人工拉緊，以確保不擺動。

導(dǎo)管安裝（如圖1所示）及儲料斗：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)長度根據(jù)施工工藝確定，每節(jié)長度3m，底節(jié)長度應(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)管水密試驗合格后方可正式投入安裝使用。注明每節(jié)導(dǎo)管長度并統(tǒng)一編號。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

儲料斗的體積應(yīng)依據(jù)設(shè)計圖紙相關(guān)參數(shù)計算后確定，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，中途停工時間須＜0.5h。由專職人員測量導(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，并及時填寫水下混凝土澆注記錄?？紤]樁頂含有浮渣，灌注時水下混凝土的澆注面完成面應(yīng)高出樁頂設(shè)計標(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)計厚度。

（2）土釘墻施工技術(shù)要點(diǎn)。

土釘孔測量放樣：按照設(shè)計圖紙要求進(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)計坡度刷坡完成后，采用掛線和測量儀器結(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、錨固地層的場地結(jié)構(gòu)以及施工場地條件等選擇GKQ-2鉆孔設(shè)備。

鉆機(jī)就位：通過機(jī)械填筑簡易的鉆機(jī)鉆孔作業(yè)平臺。組裝鉆機(jī)后，經(jīng)過多次調(diào)整位置，實現(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)計要求和土層條件定出孔位，作好標(biāo)記，并經(jīng)現(xiàn)場監(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度應(yīng)分別大于設(shè)計長度，小于設(shè)計長度的1%。

如遇較大卵石顆粒造成土釘成孔困難時，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)計孔徑，要求鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計深度后穩(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。

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

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

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)按土釘長度、規(guī)格編號，使用前應(yīng)報請監(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，檢查土釘長度是否與設(shè)計孔深相符。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)計深度時，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出現(xiàn)開裂跑漿現(xiàn)象。注漿管要與錨桿同時插入，干成孔時在注漿前須封閉孔口，濕成孔時在注漿過程中發(fā)現(xiàn)孔口出漿時再封閉孔口。注漿前要采用注水潤濕注漿管道。注漿后要及時清洗注漿管道、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[2]。錨固注漿現(xiàn)場如圖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，其邊沿應(yīng)放出足夠的邊坡。

施工工藝流程：測量放樣→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)計工況一致?；油练介_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。每個基坑對角底部需增設(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)計主要考慮場區(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)計井深13.8m。

3 結(jié)束語

本文根據(jù)該項目的工程情況，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)。該項目在深基坑支護(hù)技術(shù)選用上經(jīng)驗如下：

（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，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、安全地實施完成。