奚傳忠

提要：就高層建筑地下室深基坑支護(hù)及大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討，并提出了大體積混凝土裂縫控制措施，以供同仁參考。

關(guān)鍵詞： 基坑支護(hù) 混凝土施工 裂縫控制

前言

本文根據(jù)我公司承建的深圳科興科學(xué)園二期工程實(shí)例，就深基坑支護(hù)及大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討，并提出了大體積混凝土裂縫控制措施。深圳科興科學(xué)園二期工程，位于深圳市南山區(qū)科技園內(nèi)，東側(cè)為科苑大道，南側(cè)為高新中二道，西側(cè)為科技中三路，北側(cè)為高新中一道。由南通四建集團(tuán)有限公司施工總承包，本人為施工方項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。該工程框架剪力墻結(jié)構(gòu)，屋面標(biāo)高為43.150米-72.350米，總建筑面積223531.72平方米，包括A棟、B棟、C棟及地下室三層，地下室面積152423.6平方米，采用框架結(jié)構(gòu)，用于車庫(kù)及設(shè)備房。（負(fù)一、二、三層車庫(kù)及設(shè)備房），基礎(chǔ)采用DN500高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁。

1.支護(hù)工程概況

本工程基坑面積約81649.3平方米，基坑周長(zhǎng)約1145.3米，基坑深度約3.4～7.1米。根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)和周邊環(huán)境條件，采用攪拌樁+土釘墻或復(fù)合土釘墻支護(hù)，攪拌樁為止水帷幕兼超前支護(hù)?；影踩燃?jí)為二級(jí)?；诱Ｊ褂闷谙逓?年。在基坑坡頂、坡底及時(shí)修砌排水溝和沉砂池或集水坑，及時(shí)將坑內(nèi)的地下水抽進(jìn)排水溝匯入沉砂池，經(jīng)沉淀后再排入相鄰的市政下水管內(nèi)。

2.護(hù)坡及支護(hù)

2.1 攪拌樁

攪拌樁設(shè)計(jì)樁徑為φ550mm，樁徑偏差不得大于4%。攪拌樁樁位偏差不得大于50mm，垂直度偏差不得超過(guò)0.5%。攪拌樁采用噴漿法四攪四噴的施工工藝，每米摻入32.5復(fù)合硅酸鹽水泥不少于60公斤。攪拌樁相鄰樁施工時(shí)間不應(yīng)超過(guò)24小時(shí)，如間歇時(shí)間太長(zhǎng)無(wú)法搭接，應(yīng)在設(shè)計(jì)單位認(rèn)可后，采取局部補(bǔ)樁或注漿措施。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨索

（1）錨桿錨筋采用3股7Φ5高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa；錨筋按圖紙要求設(shè)置自由段，自由段錨筋涂凡士林外套軟塑料波紋管，波紋管兩端用鐵絲扎緊，錨固段錨筋按圖紙要求設(shè)置對(duì)中支架；錨筋下料時(shí)應(yīng)預(yù)留張拉段，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求下料，允許誤差不大于50mm。

（2）預(yù)應(yīng)力錨桿成孔直徑為Φ150mm，鉆孔深度應(yīng)超過(guò)錨桿設(shè)計(jì)深度0.5米，成孔時(shí)必需帶護(hù)壁套管鉆進(jìn)，不得采用泥漿護(hù)壁，成孔完畢后在套管內(nèi)安裝錨筋并逆向進(jìn)行一次注漿，然后才能拔出套管，拔出套管后利用一次注漿管進(jìn)行一次補(bǔ)漿，補(bǔ)漿量為一次注漿量的50%。

（3）錨桿注漿時(shí)采用42.5早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥；一次注漿及補(bǔ)漿時(shí)水灰比0.40-0.45，常壓注漿，注滿全孔，錨固體設(shè)計(jì)強(qiáng)度不低于25MPa；二次注漿時(shí)水灰比0.50-0.60，二次注漿壓力不小于2.5MPa，注漿量不少于一次注漿量。

（4）錨桿錨固體強(qiáng)度達(dá)到25MPa后，可進(jìn)行逐根鎖定，鎖定時(shí)張拉荷載為設(shè)計(jì)荷載的1.05倍，穩(wěn)定10分鐘后卸荷，安裝夾片后張拉至鎖定荷載鎖定。

2.3 土釘

（1）土釘設(shè)計(jì)荷載為每米8KN，在填土層正式施工前必須進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)根數(shù)為3-5根。土釘必需由上至下分層施工，每層開(kāi)挖深度為該層土釘頭標(biāo)高向下0.5米，嚴(yán)禁超挖或欠挖。

（2）土釘成孔直徑不小于Φ100mm，成孔時(shí)可采用人工洛陽(yáng)鏟成孔或機(jī)械成孔，如采用機(jī)械成孔時(shí)不得采用泥漿護(hù)壁，成孔深度應(yīng)超過(guò)土釘設(shè)計(jì)深度0.3米，成孔后及時(shí)放置錨筋并進(jìn)行注漿，以防孔內(nèi)泡水或塌孔。

（3）土釘注漿時(shí)采用42.5早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比0.40-0.45，常壓注漿，注滿全孔，注漿第二天應(yīng)從孔口補(bǔ)漿。注漿管應(yīng)與錨筋一起放入鉆孔，注漿管內(nèi)端距孔底500mm。

2.4 鋼筋網(wǎng)噴射混凝土

（1）噴射混凝土施工前應(yīng)人工修坡至坡面平整，修坡后及時(shí)噴射第一層素混凝土厚30-40mm。

（2）坡面初噴后綁扎鋼筋網(wǎng)和焊接加強(qiáng)筋，鋼筋綁扎和焊接必需符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求，加強(qiáng)筋完成后復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度，土釘頭位置可噴射成拱形以保證鋼筋保護(hù)層厚度。鋼筋凈保護(hù)層厚度不少于30mm。

（3）噴射混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C20，粗骨料粒徑不宜大于15mm，施工前應(yīng)進(jìn)行配合比試驗(yàn)。添加外摻料后的噴射混凝土性能必需滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）噴射混凝土干混合料應(yīng)隨拌隨用，無(wú)速凝劑摻入的混合料，存放時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2小時(shí)，干混合料摻速凝劑后，存放時(shí)間不應(yīng)超過(guò)20分鐘，混合料不干燥時(shí)，不得摻入速凝劑。噴射混凝土終凝2小時(shí)后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。

2.5 基坑監(jiān)測(cè)

1. 基坑變形需進(jìn)行第三方專門監(jiān)測(cè)，錨索軸力監(jiān)測(cè)允許值為設(shè)計(jì)抗拔力，預(yù)警值為設(shè)計(jì)抗拔力的80%。

2. 本基坑設(shè)水平觀測(cè)點(diǎn)39個(gè)，沉降位移觀測(cè)點(diǎn)40個(gè)，錨索監(jiān)測(cè)3組4根錨索，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要及時(shí)形成報(bào)告并及時(shí)通知有關(guān)單位，保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全，達(dá)到信息化施工的目的。

3. 坡頂水平位移和沉降不能超過(guò)允許值，變形觀測(cè)成果及時(shí)交送設(shè)計(jì)單位，達(dá)到警戒值時(shí)應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)人員采取防范措施。

3. 大體積混凝土基礎(chǔ)施工

3.1 測(cè)量定位

（1） 建筑物定位及施工測(cè)量

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)引樁坐標(biāo)點(diǎn)和總平面圖確定建筑紅線以及擬建建筑物外輪廓線，從而給建筑物定位。經(jīng)校核無(wú)誤后，把軸線樁引測(cè)到距基坑2m 以外，做成永久性樁妥善保護(hù)。為了控制長(zhǎng)328.15m、寬276.16m基礎(chǔ)平面尺寸位置準(zhǔn)確，施工時(shí)在縱橫方向共設(shè)置了4 條控制線，呈“井”字形布置。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件優(yōu)先選用工程水準(zhǔn)測(cè)量成果BM1 、BM2（由測(cè)繪院提供） 做為基準(zhǔn)點(diǎn)。BM1 位于西側(cè)輔路馬路牙上，絕對(duì)高程4.11m；BM2 位于東側(cè)原有建筑物上，絕對(duì)高程4.17m。本工程高程控制點(diǎn)設(shè)在現(xiàn)場(chǎng)周圍的墻上和穩(wěn)定的現(xiàn)有建筑物上，做8個(gè)±0.1000 控制點(diǎn)。

（2） 基底標(biāo)高控制

在挖出工作面之后，人工清槽前，先釘出距槽底1m的控制樁，校測(cè)現(xiàn)場(chǎng)高程控制點(diǎn)。兩點(diǎn)間實(shí)測(cè)高差與名義高差±3mm以內(nèi)，取中為后視，改變儀器高度重復(fù)上述過(guò)程，如±2mm以內(nèi)，即可使用。并在基坑壁上做好標(biāo)記。在基坑內(nèi)形成標(biāo)高控制網(wǎng)，便于人工清槽，確保槽底標(biāo)高正確無(wú)誤。允許誤差- 20mm，即許低不許高。

（3） 基礎(chǔ)平面位置控制

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)引樁點(diǎn)（現(xiàn)場(chǎng)各樁點(diǎn)為方向線） 用經(jīng)緯儀把軸線引測(cè)到坑底來(lái)確定建筑物墊層范圍并撒上灰線，灰線寬度不大于15mm。除了墊層上的軸線需放線以外，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況由軸線向內(nèi)引測(cè)施工控制線，具體尺寸依現(xiàn)場(chǎng)情況而定。

底板下皮放線經(jīng)驗(yàn)收合格后，用經(jīng)緯儀挑至槽頂，定樁。木樁距槽邊不得小于1m，做好保護(hù)。從底板上皮至首層，用經(jīng)緯儀穿下此線，以此作為基準(zhǔn)線，再放細(xì)部線。

4. 控制溫度和收縮裂縫的技術(shù)措施

為了有效地控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，我們從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減少混凝土的收縮、提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度、改善約束條件和設(shè)計(jì)構(gòu)造等方面進(jìn)行了全面的考慮，尤其值得一提的是我們采用了新型復(fù)合外加劑。

（1） 降低水泥水化熱 優(yōu)先選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土；充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，減少水泥的用量；盡量選用粒徑較大、級(jí)配良好的粗骨料，摻加粉煤灰等摻合料，或摻加外加劑，改善和易性、降低水灰比，以達(dá)到降低水泥用量、降低水化熱的目的。

（2） 加強(qiáng)施工中的溫度控制.混凝土澆筑后，做好混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)和外保溫，緩緩降低溫度，充分發(fā)揮徐變特性，降低溫度應(yīng)力，采取覆蓋塑料布緊包加雙層草簾被保溫覆蓋，避免發(fā)生急劇的溫度梯度變化，將內(nèi)外溫差嚴(yán)格控制在25 ℃以內(nèi)，從而有效的控制了裂縫的出現(xiàn)。采取長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的應(yīng)力松弛效應(yīng)；合理安排施工順序，控制混凝土在澆筑過(guò)程中的均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過(guò)大。在結(jié)構(gòu)完成后及時(shí)回填，避免其側(cè)面長(zhǎng)時(shí)間暴露。

（3） 改善約束條件，削減溫度應(yīng)力.采取分層分塊澆筑大體積混凝土，設(shè)置后澆帶，以放松約束程度，減少每次澆筑長(zhǎng)度的蓄熱量，以防止水化熱的積聚，減小應(yīng)力。

（4） 提高混凝土的極限拉伸強(qiáng)度.選擇良好級(jí)配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量，加強(qiáng)混凝土的振搗，提高混凝土的密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，減少收縮變形，保證施工質(zhì)量。采取二次投料法，二次振搗，澆筑后及時(shí)排除表面積水，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，提高混凝土早期或相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。在大體積混凝土基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋，在截面突變和轉(zhuǎn)角處，孔洞轉(zhuǎn)角及周邊，增加斜向構(gòu)造配筋，以改善應(yīng)力集中，防止裂縫出現(xiàn)。