曹亞振

（中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京 101300）

0 引言

在房建工程中，尤其是高層建筑密集的城市建筑集群中，基坑支護是確保建筑物結(jié)構(gòu)強度符合技術要求的關鍵[1]?；又ёo需要根據(jù)工程所在地的地質(zhì)水文條件，確定科學的施工方案，采用合理的施工技術[2]。為了提高基坑支護質(zhì)量，在施工中還需要做好降水與防水處理，同時還應該做好沉降及形變監(jiān)測[3]。本文就房建工程基坑支護實施重點進行分析。

1 工程概況及施工難點

1.1 基本情況

白各莊職工住宅樓項目（以下簡稱“白各莊項目”）位于北京順義新城第九街區(qū)馬坡鎮(zhèn)白各莊，東至白各莊村，南至梁白路，西至小中河大堤，北至南環(huán)路，地理位置十分優(yōu)越，屬于房建項目類型。該項目占地面積8452.35m2，總建筑面積149285.16萬m2，其中住宅面積97498.02m2，地下面積47881.15m2。該項目屬于集群式建筑分布，包括13幢住宅、1幢幼兒園、1個地下車庫及規(guī)劃中的1067戶住宅，共設置1層商業(yè)裙房、配電房及住宅周邊配套服務用房，規(guī)劃總停車位1708個。

1.2 地質(zhì)分布

項目建設場區(qū)屬溫榆河洪沖積扇區(qū)域，第四紀地層厚度為50m，主要為地面以下至基巖頂板之間沉積的黏土、粉土與砂土、砂石土層、交互沉積層。沉積層又分為人工堆積層、新近沉積層和一般第四紀沉積層。

施工現(xiàn)場地下水為潛水，經(jīng)現(xiàn)場實測發(fā)現(xiàn)地下水主要賦存在埋深約5.2～6.5m的粉細砂層中，補給方式以大氣降水下滲補給、地下徑流補給和管道滲漏補給為主，通過蒸發(fā)和地下徑流的方式排泄，天然動態(tài)型為浸潤型-蒸發(fā)式和徑流型，建設周期中有3個自然月（6—9月份）水位較高，其余月份水位相對較低，全年水位自然變化幅度在1～2m。

1.3 難點分析

白各莊項目住宅樓基坑深度為-3.65～-11.45m，地下車庫基坑深度為-11.45m，均屬于深基坑；基坑邊線距離環(huán)形施工便道較近，所以做好基坑的開挖與支護是該項目的一個建設重點。

該工程單體結(jié)構(gòu)建筑較多，施工面積較大，工期時間較緊(僅規(guī)劃1001個自然日)，需要重點考慮如何高效完成基坑施工的相關工作，為后續(xù)工程施工留足時間。

此外，部分單體建筑物基礎埋深（低于-11.15m）位于地下水位標高以下，在基坑開挖與支護施工時需要考慮地下水的影響，這也給基坑開挖與支護技術方案設計帶來了難度。

2 基坑支護施工技術

2.1 土釘墻施工

土釘墻是利用土釘連接的墻體結(jié)構(gòu)作為擋土墻，實現(xiàn)墻體與坑壁之間的整體性連接，使深基坑獲得良好的承力穩(wěn)定性[4]。在白各莊項目基坑支護實施中，土釘墻施工流程如圖1所示。

圖1 土釘墻施工工序流程

為了開展土釘墻施工，需要按照設計的建設方案，用白石灰標識清楚頂口開挖線、底口開挖線、邊坡線，完成測量放線。然后進行工作面開挖施工，并對邊坡進行修整，部分單體建筑基坑分層開挖。

基坑邊坡開挖采用反鏟挖掘機，在開挖的同時預留厚度為10～20cm的土層進行人工修整。人工對坡面進行修補時，要求坡面不平整度≤20mm。土釘墻成孔作業(yè)采用人工洛陽鏟進行，成孔直徑為120mm，斜面傾斜角不高于15oC。

在成孔前，要在設計孔位的地方做一個顯著的標記，這樣才不會在打孔的時候出現(xiàn)錯位的情況。鉆孔完成后，立即在孔底同時插入鋼筋體和注漿管，注漿管為Φ20塑料管。在使用土釘前，應將土釘扶正、除銹，可采用搭焊工藝，在鋼筋長度不夠的情況下進行加長；為保證桿身位于成孔中心，采用3根對稱的“V”字形Φ6.5鋼條焊接在桿身上作為支架，并以2m的間距沿鋼條方向均勻排列。水泥凈漿選用P·C42.5型水泥，注漿前要將注漿管插到距孔底250～500mm處。在進行土釘墻鋼筋網(wǎng)施工時，鋼筋網(wǎng)與坡面間隙＞20cm（用已預制好的墊片進行控制），鋼筋網(wǎng)要與土釘牢固連接，加強筋聯(lián)，確保噴射時鋼筋不晃動。鋼條型號尺寸為Φ6.5@250×250，網(wǎng)片間采用綁扎搭接，搭接長度≥300mm。在進行噴涂混凝土施工時，應分段分片依次進行混凝土噴涂，由下往上噴涂，一次噴涂厚度為30～50mm，噴涂時噴頭與受噴面垂直，并保持0.6～1.0m的距離，噴涂人員應控制水灰比，使成型表面保持平整濕潤的光澤，不產(chǎn)生干斑或流淌現(xiàn)象。噴油作業(yè)時，空壓機以每分鐘風量不小于15m3、氣壓0.2～0.5MPa為宜，噴頭水壓不小于0.15MPa為宜。

待噴漿終凝后，再蓋上塑料膜，進行混凝土養(yǎng)護。養(yǎng)護周期控制在7d左右，根據(jù)混凝土凝結(jié)程度和密實度測量值來判斷是否結(jié)束養(yǎng)護。

土釘墻施工完成后，需要進行施工質(zhì)量檢驗，檢驗指標見表1所示。

表1 土釘墻建設質(zhì)量檢查項目及標準

2.2 雙向螺旋擠土灌注樁施工

考慮到白各莊項目部分建筑基礎埋設深度低于地下水位標高，為降低施工難度，增強整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，部分單體建筑基坑支護采用雙向螺旋擠土灌注樁。利用雙向螺旋擠土灌注樁開展基坑支護施工，相關工藝流程如圖2所示[5]。

圖2 雙向螺旋擠土灌注樁施工工序流程

開展雙向螺旋擠土灌注樁施工前，需要對場地進行清理，清除地表雜物并進行土方的壓實與平整。之后，采用全站儀和鋼尺相結(jié)合的方式進行樁位放樣，根據(jù)設計布樁圖，用全站儀測出每根樁的中心點，樁位誤差≤3cm，并包裹上白灰，在中心點樁的前后左右各設置一個護樁，由測量人員、技術人員、鉆機負責人員按照樁位圖和樁間距逐樁復原樁位，并形成測量交接樁記錄。

根據(jù)圖紙和布樁設計要求，測量人員放出樁位中心點，鉆機就位后，使鉆桿垂直對準樁位中心點，采用在鉆架上掛垂球的方法，將明顯的對照位置線刻在鉆架上，確保灌注樁豎直容許偏差雙向螺旋擠壓不大于1%，樁位容許偏差≤5cm。對于鉆頭上的楔形出料口，在開鉆前應檢查其是否合攏，嚴禁開孔鉆進。鉆尖接觸地面時，下鉆速度要慢，鉆進速度控制在1.0～1.5m/min，鉆桿在成孔過程中不能反抽。成孔時，應將鉆桿升到地面，對鉆尖的開孔閘門進行重新清洗、調(diào)試、封口。在鉆孔達到設計標高后，應保持正向轉(zhuǎn)動，待混凝土抽到鉆具上，停頓10～20s后，再將鉆具緩慢吊起，使鉆具保持正向轉(zhuǎn)動。

一般情況下，地泵離鉆機的距離應控制在60m 以內(nèi)?；炷帘盟蛻B續(xù)進行，在鉆機移位時地泵內(nèi)混凝土應不斷攪拌，泵送時斗內(nèi)混凝土應保持高度≥40cm。當鉆桿芯填滿混合料后開始拔管時，應該先停泵再拔管。混合料的抽送量應該控制在2～3m3/min，泵壓控制在5MPa，與拔管轉(zhuǎn)速相匹配。成樁過程必須不間斷地進行，必須避免在飽和砂土和粉土層中停機。建筑樁頂標高應比設計標高高50cm左右。鋼筋籠在鋼筋加工場加工制作，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場進行安裝。樁基鋼筋籠主要型號為C18、C14、Ф8，根據(jù)圖紙和相關技術交底資料進行加工、綁扎。

樁身防護層的厚度應該≥50mm。吊裝鋼筋籠時，應對準孔位，將吊體扶正，直至將鋼筋架置于設計位置，再使用激振器使鋼筋籠緩緩下陷。當上一樁施工完成后，鉆機移位再進行下一樁施工。成樁施工時要避免對相鄰的樁位產(chǎn)生影響，為了保證樁位準確無誤，必須對樁位進行復測。當最后一道雙向螺旋擠土樁完成灌注后，已施工的部分不允許車輛駛?cè)?，以免引起斷樁事故?/p>

2.3 基坑降水及排水措施

白各莊項目基坑支護施工時，為了確保施工質(zhì)量及進度不受到強降雨的影響，在基坑周邊設置降水井和排水系統(tǒng)。在多數(shù)單體建筑周圍，依據(jù)地勢走向?qū)τ晁M行導流，使其經(jīng)過沉淀池后再經(jīng)排水溝排入市政道路雨水管網(wǎng)。在基坑開挖過程中，要做好基坑頂部的排水工作，準備好足夠的抽水設備，以便在雨季施工時在基坑外部進行排水和截流。為防止地表水流入基坑，在部分單體建筑基坑周圍設置了一堵高出地面0.3m左右的擋土墻。排水溝沿施工便道環(huán)形設置在個別單體建筑基坑周圍，方便雨水經(jīng)沉淀池沉淀后向市政雨水管線集中排放。在大部分基坑坡頂1m外設置擋水墻，防止坡頂雨水滲入噴錨層內(nèi)。

在開挖基坑的前15天，需要控制基坑的降水深度，采取內(nèi)井點預降水的方式將基坑范圍內(nèi)的水降至坑底以下在1m以內(nèi)。結(jié)合地質(zhì)勘查報告，選擇地質(zhì)條件符合要求的區(qū)域設置降水井?；又苓呍O置有間距為15m的降水井，基坑內(nèi)部設置有間距為30m的降水井，避免間距過大造成雨水聚集。

基坑施工結(jié)束，降水管井完成其使用任務后，首先將抽水用電切斷，將井下水泵、電纜、泵管拆下，在管井內(nèi)填入標號為C40、P6的素混凝土，填深1.2m，下部填入砂石；將0.5cm 厚的鋼板加蓋在管井頂部，完成降水管井的覆蓋。

3 基坑支護施工重點分析

3.1 做好基坑監(jiān)測

在基坑施工過程中，需要做好監(jiān)測工作，包括對基坑支護結(jié)構(gòu)變形與位移的監(jiān)測，對放坡地段邊坡土體形變的監(jiān)測，以及對基坑周圍現(xiàn)有建筑物形變的監(jiān)測。施工一線人員需要根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷是繼續(xù)使用該技術施工還是變更施工技術[6]。

要做好監(jiān)測工作，需要合理設置基坑監(jiān)測點。對基坑支護結(jié)構(gòu)的變形和位移，在支護樁的冠梁兩端和邊角處設置監(jiān)測點進行監(jiān)測。為監(jiān)測落水段邊坡土體的形變情況，在基坑落水段邊角處重要位置布置水平位移監(jiān)測點，在基坑外側(cè)50m范圍內(nèi)按5～15m間距設置地表沉降觀測點，每邊布置不少于3個。此外，還應在需要監(jiān)測的既有建筑物周邊均勻布設沉降觀測點。每次監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析結(jié)果應及時向施工方及設計方反饋，以便及時采取應急措施，以指導基坑土方開挖和支護，確保安全施工。監(jiān)測單位要及時分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，對可能出現(xiàn)的變化趨勢要進行預測并發(fā)出情況通報，方便施工一線人員決策。

此外，針對冠梁、邊坡、鄰近建筑物及鄰近地面是否出現(xiàn)新的裂紋等情況，還需安排有經(jīng)驗的工程師定期進行現(xiàn)場目測和巡視檢查，需要派專人定期檢查原來的裂縫有沒有擴大、延長，有沒有產(chǎn)生斷層錯動的現(xiàn)象。施工人員應清楚掌握地表有沒有凸起，有沒有陷落，泄流槽暢通與否，泄流孔正常與否，原有滲水量是否增加等情況，及時根據(jù)這些變化調(diào)整施工方案。

3.2 做好雨季施工

應注意基坑施工期間的季節(jié)性降水。白各莊項目建設工期內(nèi)，基坑施工時大部分時段處于雨季。施工方應積極準備施工材料和雨季防護物品，為雨季各施工項目制定合理的施工計劃，做好雨情應對工作。施工方應及時疏通場地排水系統(tǒng)，防止雨淋時間過長浸濕支架基礎。施工方還需要做好物資器材防淋防濕工作，做好螺紋鋼、機械、電氣設備的覆蓋。此外，施工完畢對砌體和混凝土表面及時覆蓋，利用防雨布等及時保護混凝土澆筑現(xiàn)場。

4 結(jié)束語

基坑支護是房建工程基礎，是建筑的重要結(jié)構(gòu)支撐。配合降水排水措施，利用土釘墻施工工藝和雙向螺旋擠土灌注樁施工技術，白各莊項目順利完成了基坑支護施工，為后續(xù)工序的順利實施奠定了基礎。經(jīng)過連續(xù)長時間的觀測，白各莊項目的基坑支護施工結(jié)構(gòu)強度滿足設計指標要求，周圍建筑無不良形變出現(xiàn)，驗證了所采用技術措施的實用性。在后續(xù)研究中，應結(jié)合現(xiàn)場測量資料，通過優(yōu)化施工工藝來進一步提升和完善基坑支護的質(zhì)量等級，提升房建工程質(zhì)量。