唐 勇

潮州市茂誠(chéng)建筑安裝工程有限公司 廣東 潮州 521000

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，高層建筑逐漸增多，對(duì)地基基礎(chǔ)的要求更高。這使得房屋建筑施工中的深基坑支護(hù)技術(shù)越來(lái)越重要。但深基坑施工屬于一種較為復(fù)雜的巖土工程，容易受到地形地勢(shì)的影響，使得房屋建筑工程施工難度增加。因此，為了確保房屋建筑工程安全穩(wěn)定，要加強(qiáng)深基坑支護(hù)施工質(zhì)量控制，強(qiáng)化各個(gè)環(huán)節(jié)施工質(zhì)量，從而全面提升建筑工程施工質(zhì)量。

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

以某房屋建筑項(xiàng)目為例，項(xiàng)目擬建4幢甲級(jí)辦公樓及一座110KV變電站等配套設(shè)施?？傆玫孛娣e21151.8m2，總建筑面積114136m2，地上建筑面積70136m2，地下建筑面積44000m2。塔樓A、D：地上8層，塔樓B：地上5層，塔樓C：地上22層，整體地下室：埋深約15m，地下三層。項(xiàng)目地處城市中心區(qū)的重要地段，毗鄰江河，基坑開(kāi)挖深度大，周邊環(huán)境復(fù)雜，基坑安全等級(jí)較高。

1.2 施工重難點(diǎn)

（1）工程大面地下三層，基坑挖深14.75～15.45m，周邊在基坑二倍挖深影響范圍內(nèi)的道路、管線、既有建筑非常多，基坑施工過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)是本工程的重難點(diǎn)之一。

（2）水文地質(zhì)條件復(fù)雜，局部地段雜填土較厚，土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)松散，施工前需進(jìn)行處理；基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)填土易產(chǎn)生坍塌，粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土易在水頭差作用下發(fā)生管涌、流砂現(xiàn)象，淤泥質(zhì)土開(kāi)挖時(shí)極易產(chǎn)生流變、蠕變現(xiàn)象，導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低、變形增加；淺部粘質(zhì)粉土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土局部夾較多粉性土，在成樁施工時(shí)易產(chǎn)生流砂、坍塌等現(xiàn)象；軟粘性土下，成樁施工時(shí)易產(chǎn)生縮孔，對(duì)成樁施工有一定影響；場(chǎng)地內(nèi)的粘質(zhì)粉土、夾層砂質(zhì)粉土，以粉性土為主，透水性較好。若降水和止水措施不當(dāng)，極易產(chǎn)生流砂、管涌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

2.1 支護(hù)依據(jù)

深基坑支護(hù)是本工程施工的重點(diǎn)，為保證基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全、可控，在設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案時(shí)，依據(jù)《建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ120-2012）進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)使用軟件F-SPW7.0完成計(jì)算。

2.2 支護(hù)方案

在房屋建筑施工中，深基坑施工技術(shù)有多種類(lèi)型，包括錨桿支護(hù)、鋼板樁支護(hù)、深層攪拌樁支護(hù)、鉆孔灌注樁支護(hù)、土釘墻支護(hù)、地下連續(xù)墻等。不同支護(hù)方式的特點(diǎn)不同，還需結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況選擇適宜的支護(hù)方案。各支護(hù)方案的特點(diǎn)可見(jiàn)表1所示。

表1 不同支護(hù)方案特點(diǎn)

結(jié)合本工程開(kāi)挖深度及工程水文地質(zhì)條件情況，在本次深基坑施工中設(shè)計(jì)了混凝土排樁+混凝土內(nèi)支撐的支護(hù)方案，圍護(hù)樁體系采用TRD止水帷幕加1200mm、1300mm直徑鉆孔灌注樁的結(jié)構(gòu)組合，樁基參數(shù)見(jiàn)表2。考慮項(xiàng)目地下2層層底埋深較大，最深約為44m左右，常規(guī)的三軸攪拌樁無(wú)法施工至該深度。根據(jù)項(xiàng)目所在地規(guī)定，樁徑大于1000mm的鉆孔灌注樁不得采用傳統(tǒng)GPS型鉆機(jī)施工，傳統(tǒng)施工采用旋挖成孔，此工法對(duì)圖層擾動(dòng)較大，在軟土地區(qū)及地下水較豐富地下環(huán)境成孔質(zhì)量難以控制，容易造成塌孔縮徑等質(zhì)量問(wèn)題。本項(xiàng)目毗鄰江，地下水極其豐富，有承壓水層且土層還分布有江灘土層，旋挖法不適合本項(xiàng)目地質(zhì)條件的施工，后經(jīng)項(xiàng)目部研究，組織相關(guān)專(zhuān)家論證后運(yùn)用新型鉆機(jī)SQ-10全液壓潛水鉆機(jī)作為鉆孔機(jī)械。本項(xiàng)目圍護(hù)樁共360根，投入2臺(tái)SQ-10設(shè)備，每臺(tái)鉆機(jī)每天完成4～5根圍護(hù)樁，比傳統(tǒng)成孔工藝縮短工期約30天。本技術(shù)可代替?zhèn)鹘y(tǒng)旋挖機(jī)成孔施工工藝，可實(shí)現(xiàn)不利地質(zhì)條件下完成直徑大于1000mm樁的成孔施工，不僅節(jié)約工期而且節(jié)省成本。特別是在1300mm樁成孔過(guò)程中與傳統(tǒng)旋挖鉆機(jī)比較功效提升200%，且成孔質(zhì)量好。運(yùn)用SQ鉆機(jī)一天10小時(shí)有效工作時(shí)間能成5根樁徑1300mm樁的成孔作業(yè)，而旋挖鉆機(jī)同樣的時(shí)間同樣的樁徑條件下只能完成2個(gè)孔且成孔質(zhì)量難以保障。采用SQ-10鉆機(jī)與傳統(tǒng)旋挖鉆機(jī)方案相比，可節(jié)約造價(jià)30%以上。因此，決定采用TRD水泥土攪拌墻止水。此外，為避免出現(xiàn)異常變形的問(wèn)題，采取信息化施工，實(shí)時(shí)進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè)，確保第一時(shí)間處理出現(xiàn)的問(wèn)題。

表2 樁基參數(shù)

2.3 降水設(shè)計(jì)

基坑降水設(shè)計(jì)采用排水溝和集水降水方法，在基坑坡頂周?chē)O(shè)置排水溝，基坑四角間隔30～40m設(shè)置1個(gè)集水井，通過(guò)排水溝和集水井將坑內(nèi)外積水排至市政管道中。在基坑分層開(kāi)挖時(shí)，在坑內(nèi)設(shè)置臨時(shí)排水溝及集水井，句坡腳高度超過(guò)5m，敏感區(qū)設(shè)置備用井。為保證止水帷幕施工質(zhì)量，在降水處理時(shí)，需結(jié)合實(shí)際測(cè)水位及時(shí)調(diào)整降水方案，加強(qiáng)周?chē)h(huán)境監(jiān)測(cè)，保證降水量符合安全要求。

3 深基坑支護(hù)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 土方開(kāi)挖和回填施工

土方開(kāi)挖前先進(jìn)行預(yù)降水，將水位降至開(kāi)挖面以下0.5～1.0m。開(kāi)挖過(guò)程中遵循時(shí)空效應(yīng)，分塊分期挖土，減少土體擾動(dòng)。在淤泥開(kāi)挖段，減少人為對(duì)淤泥土的擾動(dòng)，避免土方變形過(guò)度。開(kāi)挖過(guò)程嚴(yán)格控制開(kāi)挖深度，禁止出現(xiàn)超挖、少挖等問(wèn)題。最后一層土體隨挖隨澆筑墊層，并盡快施工底板，保證基坑底部土體不長(zhǎng)期暴露，更不得積水。若在土方開(kāi)挖時(shí)出現(xiàn)異常情況，需立即停止開(kāi)挖，分析原因并加以處理，同時(shí)禁止在暴雨等惡劣天氣下進(jìn)行土方開(kāi)挖[1]。

在土方回填前，先清理產(chǎn)生的建筑垃圾，并將內(nèi)部積水排出?；靥顣r(shí)，采用分層夯實(shí)法進(jìn)行回填?；靥钔敛捎眉?jí)配砂石、壓實(shí)度良好的素土等，禁止使用垃圾土、砂土，以保證回填的密實(shí)度在94%以上。

3.2 鉆孔混凝土灌注樁施工

（1）測(cè)量放線。使用全站儀進(jìn)行測(cè)量放樣，利用極坐標(biāo)推算出相應(yīng)坐標(biāo)，放出樁位。在確認(rèn)樁位定位準(zhǔn)確無(wú)誤后，在樁位處及四周設(shè)置鋼筋棍，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

（2）鋼筋籠制作與吊裝。結(jié)合設(shè)計(jì)要求分段進(jìn)行鋼筋籠制作，將每段長(zhǎng)度控制在5～9m。在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行主筋連接，采用搭接焊接的方式，接頭需錯(cuò)開(kāi)處理。接頭焊接時(shí)，控制焊接長(zhǎng)度為10mm，并使用螺旋箍箍筋處理，主筋保護(hù)層的厚度約為50mm。在鋼筋籠吊裝時(shí)，保證其安放方向與設(shè)計(jì)方向一致，正式下放鋼筋籠時(shí)，緩慢下放，并保證其垂直度良好，以防出現(xiàn)鋼筋籠上浮。

（3）成孔施工。在鉆機(jī)就位后，進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)。本工程使用的是鋼制8mm護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大200mm，長(zhǎng)度在2～4m范圍。全部的護(hù)筒均在工廠加工制作完成后運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。為保證護(hù)筒剛度，需在護(hù)筒的上下兩端與中部外側(cè)各焊上一道加勁肋。在護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，注意控制其高度要高于地面0.2～0.3m，埋深深度在2m以上，并確保護(hù)筒中與樁中心重合，誤差控制在50mm內(nèi)，隨后才可進(jìn)行打擊埋設(shè)作業(yè)。完成護(hù)筒埋設(shè)后，進(jìn)行成孔施工。在實(shí)際鉆孔過(guò)程中，需要合理控制鉆孔的速度，首次樁應(yīng)保持抵擋慢速、輕壓慢鉆、泥漿小泵量的狀態(tài)鉆進(jìn)。待鉆至護(hù)筒刃腳下1m時(shí)，改為大泵量中速鉆進(jìn)，并控制泥漿比在1.2左右。期間避免止?jié){將鉆頭插入管底，應(yīng)控制鉆頭與孔底的距離大于20cm。同時(shí)，在鉆孔時(shí)，應(yīng)重視鉆孔傾斜度的檢查，確保各項(xiàng)參數(shù)符合設(shè)計(jì)規(guī)范[2]。本工程成孔質(zhì)量允許偏差可見(jiàn)下表3。此外，還要隨時(shí)檢測(cè)地層變化位置的渣樣，一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)有差異，需及時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施，確保施工的質(zhì)量與安全。

表3 成孔質(zhì)量允許偏差

（4）清孔。由于鉆孔灌注樁一般是通過(guò)干方式成孔，但因?yàn)榈叵滤惠^高，導(dǎo)致在成孔施工中，孔內(nèi)會(huì)形成泥漿。由于泥漿會(huì)對(duì)成樁質(zhì)量有影響，所以需要在鉆至設(shè)計(jì)孔深后進(jìn)行一次清孔。在首次清孔時(shí)，可在孔底利用樁機(jī)反復(fù)撈渣，直到無(wú)明顯沉渣。一次清孔后，應(yīng)確?？椎壮猎穸纫?50mm。二次清孔作業(yè)是在導(dǎo)管下放和混凝土澆筑前，在水下混凝土澆筑前對(duì)孔底沉渣厚度檢測(cè)，若超出設(shè)計(jì)規(guī)定值，就需要按照首次清孔步驟再次進(jìn)行清孔，直到孔底沉渣厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)定后，再進(jìn)行混凝土澆筑。

（5）混凝土灌注。混凝圖灌注前，需要下設(shè)澆筑導(dǎo)管。本工程中采用的是雙螺紋接頭導(dǎo)管，導(dǎo)管上部與漏斗連接，隨后結(jié)合孔洞深度設(shè)立設(shè)計(jì)導(dǎo)管長(zhǎng)度，導(dǎo)管與孔底間距在40cm左右便可。為確?；炷凉嘧⑿Ч?，需在導(dǎo)管下設(shè)前檢查導(dǎo)管的質(zhì)量，確保導(dǎo)管無(wú)漏氣、漏水、變形等質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)還需要在水壓為0.7～1.0MPa下進(jìn)行水密性檢測(cè)與抗拉試驗(yàn)，充分保證導(dǎo)管下設(shè)質(zhì)量[3]。之后水下混凝土灌注，為進(jìn)一步提高混凝土澆筑質(zhì)量，需合理制備混凝土，保證混凝土性能符合施工質(zhì)量要求。接著進(jìn)行混凝土灌注。在灌注過(guò)程中，如果鉆桿管芯中充滿(mǎn)混凝土，應(yīng)及時(shí)提鉆，并控制提鉆速度在2.0～3.0m/min，始終保證鉆桿導(dǎo)管沒(méi)入混凝土1m左右，樁頂超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm以上，實(shí)現(xiàn)對(duì)樁身的有效保護(hù)。

3.3 TRD水泥土攪拌墻施工

（1）測(cè)量放線。施工前，結(jié)合設(shè)計(jì)和業(yè)主提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，準(zhǔn)確計(jì)算出圍護(hù)墻中心線角點(diǎn)坐標(biāo)，使用全站儀等進(jìn)行放樣，并復(fù)核坐標(biāo)數(shù)據(jù)和做好護(hù)樁工作。

（2）開(kāi)挖溝槽。在圍護(hù)墻中線放樣后，對(duì)施工場(chǎng)地鋪設(shè)鋼板等進(jìn)行加固處理，以保證樁機(jī)穩(wěn)定。之后使用挖掘機(jī)沿著圍護(hù)墻中線平行向進(jìn)行溝槽開(kāi)挖，槽寬約1.2m，槽深約1.0m。

（3）吊放預(yù)埋箱。使用挖掘機(jī)挖預(yù)埋線，其深度約3m，長(zhǎng)度約2m，寬度約1m，之后利用吊車(chē)將預(yù)埋線吊至預(yù)埋穴內(nèi)。

（4）樁機(jī)就位。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮樁機(jī)就位，移動(dòng)上下左右各了解情況，發(fā)現(xiàn)障礙物及時(shí)清除，移動(dòng)結(jié)束后檢查定位情況，保證樁機(jī)平穩(wěn)平正。

（5）切割箱與主機(jī)連接。使用履帶式吊車(chē)將切割箱吊至預(yù)埋穴中，并使用支撐臺(tái)進(jìn)行固定處理。將主機(jī)移動(dòng)至預(yù)埋穴位置與切割箱連接，主機(jī)再返回值預(yù)定施工文章，之后且切割箱自行打入挖掘工序。

（6）安裝測(cè)斜儀。在切割線打入至設(shè)計(jì)深度后，安裝測(cè)斜儀，用于進(jìn)行墻體的垂直精度管理。

（7）成墻施工。在完成測(cè)斜儀后，主機(jī)與切割箱連接。在切割箱底部注入挖掘液預(yù)先切割土層一段距離，再回撤挖掘至原處，開(kāi)始固化液體使其原位土體強(qiáng)制混合攪拌，最終形成等候水泥土地下連續(xù)墻。

4 深基坑監(jiān)測(cè)

4.1 監(jiān)測(cè)目的

本次基坑監(jiān)測(cè)目的主要在于：（1）充分把握各類(lèi)因素對(duì)地表附著物及土地變形的影響，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及施工工藝對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，降低地表及土地變形的幾率；（2）對(duì)地表及土地變形情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，分析變形發(fā)展的趨勢(shì)及周?chē)鷺?gòu)筑物的實(shí)際情況，制定針對(duì)性的處理方案；（3）檢查施工中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，檢查周邊巖土變形情況是否在可控范圍內(nèi)，以此將地面沉降對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊懡抵磷畹?；?）合理對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)及地下水條件進(jìn)行分析，并記錄施工方法、地表沉降之間生成的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不合理之處及時(shí)改正。

4.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和預(yù)警設(shè)計(jì)

結(jié)合工程實(shí)際情況及基坑監(jiān)測(cè)工程的目的，針對(duì)坡頂水平位移、坡頂豎向位移、深層水平位移、地下水位變化、周邊建筑位移、地表沉降、立柱沉降等項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目后，首先沿著基坑四周設(shè)置若干個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)能全面反映建筑和地基變形特征。之后設(shè)計(jì)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目預(yù)警值，具體見(jiàn)表4。當(dāng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目達(dá)到規(guī)定值或連續(xù)3天超過(guò)該值的70%，立即預(yù)警，并及時(shí)處理，以保證施工安全。

表4 監(jiān)測(cè)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

4.3 監(jiān)測(cè)頻率和監(jiān)測(cè)結(jié)果

在基坑開(kāi)挖前測(cè)量初始值，觀測(cè)次數(shù)至少2次。在施工過(guò)程中，安排專(zhuān)人嚴(yán)格按照要求定期監(jiān)測(cè)。最終監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)位移較為穩(wěn)定，最大變形量未達(dá)到預(yù)警極限。這說(shuō)明深基坑支護(hù)施工良好。

5 結(jié)語(yǔ)

深基坑工程是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的內(nèi)容較多，容易受到周?chē)h(huán)境的影響，因此施工中要從全局角度出發(fā)，建立相應(yīng)的基坑支護(hù)體系，有效進(jìn)行了深基坑的監(jiān)測(cè)，把握深基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)，并加強(qiáng)施工過(guò)程的控制，以保障工程的質(zhì)量與安全。