史 智 強

(山西五建集團有限公司,山西 太原 030013)

高靈敏度土基坑支護施工探討研究

史 智 強

(山西五建集團有限公司,山西 太原 030013)

根據(jù)高靈敏度土基坑支護的要求，對支護方案的選擇及支護原理進行了介紹，主要闡述了基坑支護的形式及施工工藝要點，并分析了采用不同支護形式進行深基坑施工的社會經(jīng)濟效益，以供參考。

深基坑，支護形式，施工

0 引言

近年來，隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)有建筑對地下空間的利用率有了更高的要求。

舊城改造項目本身地處鬧市，周邊環(huán)境復雜，緊挨規(guī)劃道路，地下管線錯綜復雜，鄰近建筑物、構筑物較多且距改造項目較近，不同的建筑物、構筑物對改造項目基礎施工的影響呈現(xiàn)出復雜性和多樣性。

為應對不同情況下基礎施工復雜多樣化，在基坑支護設計中往往采用多種基坑支護形式相互結合的方法，來保證整個支護結構在施工過程中的安全,要在消費比較合理的情況下，控制結構和其周圍土體的變形,以保證周圍環(huán)境(相鄰建筑及地下公共設施等)的安全。

1 支護方案選擇及原理

1)針對周邊環(huán)境及地下管線復雜，水位較高且地下土層為高靈敏度土及液化土層的情況，在基坑周邊采用三軸攪拌樁形成止水帷幕，減少基坑降水量，采用坑內(nèi)深井降水與坑外回灌相結合的降水方案，有效減小對周邊環(huán)境的影響。

2)在離建筑物及管線較近的坑壁，若有坡道并且為二次施工的地方，基坑深度局部加深時，加深的地方設雙排樁+雙排樁+對撐進行支護，雙排灌注樁支護結構是由平行的鋼筋混凝土樁及樁頂?shù)墓诹喊亚昂笈胚B接起來沿基坑長度方向形成空間門式圍護體系，整體剛度比較大，結構穩(wěn)定性比較好,空間效應強,致使結構的側向水平位移小,能有效控制結構變形。在陰角部位，無法進行多排灌注樁支護施工時，在雙排灌注樁樁頂設冠梁，加斜鋼支撐進行支護形成一個整體的受力構件，可有效控制支護結構樁頂?shù)乃轿灰疲瑴p小該處冠梁的彎矩。為穩(wěn)定坡道土層，在坡道標高較高處加設土釘進行支護。在挖坡道土層時，內(nèi)側雙排樁至設計標高后，在外側灌注樁上和已完的主體結構同一水平處焊接鋼板，加設對撐形成的支護結構和主體相結合的作法來保證基坑的變形和位移。

3)在離建筑物較遠的坑壁采用鉆孔灌注樁加預應力錨索進行支護，支護樁是承擔土壓力的主體，加設土層錨索一方面改善了樁的受力狀態(tài)，降低了樁的彎矩，減少了樁頂位移，保證了周圍建筑物與道路的安全；另一方面，減短了樁長，降低了支護體系的造價。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程：測量、放線定位→止水帷幕樁→灌注樁→挖土→冠梁→鋼支撐→土釘墻→挖土→預應力錨索→挖土→基礎結構→鋼支撐。

2.2 施工操作要點

2.2.1 測量放線定位

施工前，先根據(jù)設計圖紙和業(yè)主提供的坐標基準點，計算出帷幕中心線角點坐標(或轉角點坐標)，利用測量儀器精確放樣出帷幕中心線，并進行坐標數(shù)據(jù)復核，同時做好支護樁，做好工程測量復核單，提請甲方驗收。其他支護樁依次進行測量放線，再進行施工。

2.2.2 止水帷幕樁施工

施工工藝流程：開溝槽→攪拌機就位、對正→噴攪拌下沉(制備水泥漿)→噴攪拌上升→移位進行下一幅。

針對液化及高靈敏度土層，攪拌樁施工時采用套接一孔法(如圖1所示)，二攪二噴工藝。

2.2.3 雙排灌注樁+雙排灌注樁+對撐施工

1)施工時，首先在止水帷幕樁(三軸樁)達到設計強度后，開始隔一打一和隔三打一施工第一道和第二道雙排灌注樁。針對高靈敏度及液化土層，灌注樁孔無法成形，在選擇套筒時比傳統(tǒng)施工時套筒要長，長度約5 m，鉆孔時孔內(nèi)保持比地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力。采用泥漿(水、膨潤土和添加劑)拌成的混合物進行護壁，在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，若還是無法成形時，用粘土全部回填搗實后重新鉆進。

2)土方進行開挖至內(nèi)側雙排樁頂標高時，鑿出樁鋼筋，設一道連系梁，梁的鋼筋與鑿出的樁鋼筋和格構柱分別焊接，澆筑混凝土，連系梁起到支撐的作用。

3)在內(nèi)外側雙排樁施工完后，對固定格構柱的立柱樁進行施工，圖2所示格構柱與樁中鋼筋籠焊接成為一體且重疊3 m，隨最后一節(jié)鋼筋籠一起放入，安放好鋼筋籠后，澆筑混凝土至設計標高。

4)基礎結構施工完后，開始支護樁和結構的對撐施工，首先把鋼管與冠梁上預埋的鋼板進行焊接，并經(jīng)格構柱與基礎結構(±0.000處)頂板中框梁中預埋的鋼板進行焊接，這樣支護體系與結構形成了一個整體，保證基坑的變形和位移。

2.2.4 雙排灌注樁+斜鋼支撐施工

1)支撐樁在支護樁施工時同時施工。

2)鋼管支撐及裝配構件的制作。

由于鋼支撐較長，需分段加工，現(xiàn)場組合。制作時應分組編號，現(xiàn)場拼裝為成型單根支撐。

3)鋼支撐的架設。

每節(jié)段分層開挖至鋼支撐架設的高度后，立即放出支撐位置線和各支撐構件的中心線。

施工時采用一臺20 t吊車，起吊點在構件兩端1/3處，然后輕放在事先打好的支撐樁鋼立柱的牛腿支架上(如圖3所示)。

2.2.5 土釘施工

施工時，嚴格控制基坑開挖深度，在施工第一道錨栓前，對已開挖的邊壁土體進行噴錨構筑第1層混凝土面層,而后,擊入注漿鋼管,再噴射第2層鋼筋網(wǎng)混凝土面層,待面層達到一定強度后進行土釘注漿,注漿應從底部開始,其注漿壓力由低到高緩慢加壓,若加壓過大或過快可能會加速軟土變形,嚴重時甚至會引起面層崩裂,對支護十分不利。注漿完后，立即用水泥袋將錨釘端部進行封堵。

2.2.6 錨索施工

1)錨索、制漿管制作。

錨索拉桿結構構造由專人制作，要求順直。為保證拉桿有足夠水泥漿保護層，沿桿體軸線方向每隔1.5 m設置一個支架，支架孔中穿兩長一短三根塑料管，兩根與鋼絞線同長為注漿管，另一根管為封口管大約4 m～6 m。自由段涂黃油，用波紋塑(或塑料)管加套，并與自由段末端捆扎嚴實，保證自由段鋼絞線在預加應力時自由拉伸。

二次注漿：將二次注漿管放在支架中間，第二次注漿管端部距孔底距離不大于500 mm，在距錨桿末端2L/3范圍內(nèi)設置注漿孔，孔徑6 mm～8 mm，孔距500 mm，每個注漿截面的注漿孔2個，孔眼用防水膠帶纏緊(軟管前端要封閉)，自由端用直徑22焊接鋼管，前端與軟管連接，外端套絲與高壓膠管連接。

錨索鋼絞線長度為設計有效長度(錨固段+自由段)+加強肋梁高度+加強墊板厚度+張拉設備工作長度。

2)鉆機選擇。

應選用大功率沖擊鉆機、等長鉆桿和套管進行施工。

鉆機就位后，要按照設計要求校正孔位的垂直、水平和角度

偏差。錨索的鉆孔深度應超過設計長度0.5 m～1.0 m。

3)鉆孔。

錨索成孔直徑200 mm，成孔深度比設計桿體長度長0.5 m，采用清水鉆孔套管跟進工藝，隔三打一的跳打法施工。

鉆進時，先啟動水泵，使沖洗液(泥漿)從鉆桿中心流向孔底，在一定水壓力(0.15 MPa～0.30 MPa)下，水流攜帶鉆削下來的土屑從鉆桿與套管的孔隙處排出。鉆進時要不斷供漿沖洗，始終保持孔口水位，因高靈敏度土不易成孔，必須控制好鉆進速度，在鉆進過程中隨時注意出水速度、鉆桿壓力的變化，及時調(diào)整鉆進速度。

4)拔出鉆桿。

待鉆至規(guī)定深度后，立即拔出鉆桿。

5)插入錨索。

鉆桿拔出后插入錨索，插入時將錨索有定位支架的一面向下放，在插入錨索第一次注漿完畢后將套管拔出，為保證自由段可以自由伸長，錨索自由段用塑料(或波紋塑)管包裹，與錨固體連接處用鉛絲綁牢。

6)注漿。

樁錨預應力錨索用二次注漿和兩次補漿工藝，第一次注漿采用孔底注漿方法，一次注漿充滿后，將套管拔出，漿液會下降，要及時補充注滿(填補套管縫隙)，注滿漿的錨索孔口及時用草袋封堵，用鋼筋(鋼管)搗實至孔口不再泛漿為止。間隔4 h后，錨索孔口水泥漿初凝后，再次壓力(0.5 MPa～1 MPa)補漿(增強錨索穿透止水樁縫隙水泥漿的密實度)。

7)腰梁加工及安裝。

支護樁錨索腰梁采用鋼筋混凝土腰梁。

8)預應力張拉鎖定。

a.當錨索純水泥漿固結體強度和腰梁的混凝土試塊強度達到設計強度75%后，進行預應力筋張拉。b.裝上千斤頂，開動油泵，對預應力筋進行張拉。每根錨索張拉鎖定均要分級張拉，張拉至設計荷載的0.9倍～1.0倍后再按設計要求鎖定。并認真記錄各級張拉鋼絞線的彈性伸長量。

3 效益分析

3.1 社會效益

針對高靈敏度土及液化土層復雜地質(zhì)情況下，深基坑支護施工時，不同的周邊環(huán)境采用不同的支護形式，不僅安全可靠，經(jīng)濟合理，而且施工方便，加快了施工進度。在基坑變形監(jiān)測中，無論是樁頂?shù)乃?、豎向位移，樁身深層水平位移還是對周邊建筑物、構筑物的變形監(jiān)測，變形都在可控范圍內(nèi)，確保了基坑支護結構的穩(wěn)定。

3.2 經(jīng)濟效益

該工藝由于因地制宜地采用支護形式，大大縮短了工期，節(jié)約了人工，材料等，可有效地降低施工成本，取得了一定的經(jīng)濟效益，為基礎、主體的順利施工提供了保證，安全性比較高，值得推廣。

Study on support construction of high-sensitivity soil foundation

Shi Zhiqiang

(Shanxi5thConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030013,China)

According to high-sensitivity soil foundation support demands, the paper introduces support scheme selection and support principles, mainly describes foundation support forms and construction technology points, and analyzes social and economic benefits of deep foundation construction by applying various support forms, with a view to provide some guidance.

deep foundation, support form, construction

2015-05-22

史智強(1976- )，男，工程師

1009-6825(2015)22-0085-02

TU463

A