某綜合樓基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工

杜志娥

0 引言

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，基坑支護(hù)在施工過程中占有越來越重要的地位?；又ёo(hù)是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施。該工程基坑不是很深，但周邊環(huán)境比較復(fù)雜，基坑四周考慮采用不同的支護(hù)方式，在滿足技術(shù)要求的前提下，同時(shí)也保證了安全施工。

1 工程概況

某學(xué)校綜合樓地上二層，地下一層，總建筑面積4500 m2，是個(gè)學(xué)校體育館。地下室層高3.6 m，首層局部層高3.6 m，二層訓(xùn)練館層高為變高，屋蓋為網(wǎng)架，建筑總高度為18.7 m。地基處理采用水泥土攪拌樁，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。

該工程基坑開挖不是太深，但周圍環(huán)境比較復(fù)雜，東側(cè)是施工通道，西側(cè)緊鄰學(xué)校六層公寓樓，南側(cè)為學(xué)校操場，北側(cè)圍墻外為市中心繁華街道。該工程上面①層為雜填土，0.8 m～4 m高度不等，②層為粉土，③層粉細(xì)砂，④層粉土，⑤層粉質(zhì)粘土，自然地坪相對(duì)標(biāo)高 －1.8 m，水位在自然地坪1.0 m～1.5 m，基坑開挖底標(biāo)高－5.5 m，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)并精心組織施工。

2 支護(hù)方案

1)綜合樓東側(cè)距臨近單層建筑物為6 m，在土方開挖后，僅有3.5 m寬左右的路，是鋼筋、商品混凝土等進(jìn)場材料的主要通道，采用水泥土深層攪拌樁做格柵式擋墻，上面做混凝土板帶。水泥土攪拌樁樁徑500 mm，樁長9.3 m，間距350 mm，水泥用量不低于60 kg/m，每根樁內(nèi)插一根1.5 m長Φ20鋼筋，伸至混凝土板頂?；炷翂喉?00厚，標(biāo)號(hào)C25，內(nèi)配Φ12@200鋼筋網(wǎng)片。2)綜合樓西側(cè)距學(xué)校六層公寓樓為0.1 m，兩個(gè)基礎(chǔ)相距3 m，公寓樓基底標(biāo)高較綜合樓基礎(chǔ)高4 m，通過基礎(chǔ)外擴(kuò)傳力，基坑開挖深度相當(dāng)于增加6 m，根據(jù)基坑有關(guān)規(guī)定，該基坑按深基坑考慮?；游鱾?cè)采用單排鋼筋灌注樁作為支護(hù)樁，考慮樁機(jī)的施工作業(yè)面，在灌注樁間打雙排高壓旋噴樁作為止水帷幕。灌注樁樁徑600 mm，樁長9 m，樁間距1200 mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30，內(nèi)配12Φ22鋼筋，箍筋為φ10@150，加強(qiáng)筋為Φ16@2000，上做600 mm×600 mm鋼筋混凝土冠梁，內(nèi)配8Φ20+4Φ14，箍筋φ8@200。高壓旋噴樁樁徑600 mm，樁長9 m，間距400 mm，水泥用量不低于220 kg/m。3)北側(cè)緊鄰圍墻，只能做兩排帷幕樁，采用土釘桿加腰梁支護(hù)。在⑥軸～⑧軸、距圍墻外側(cè)30 cm有三根高壓桿，為保證安全施工，將高壓電桿范圍內(nèi)的水泥土攪拌樁改為高壓旋噴樁。水泥土攪拌樁樁徑500 mm，樁長9 m，間距350 mm。高壓旋噴樁，樁徑600 mm，樁長9 m，間距400 mm，水泥用量不低于220 kg/m。土方分層開挖后，采用φ48鋼管土釘注漿，并加兩道20號(hào)槽鋼腰梁進(jìn)行支護(hù)。4)南側(cè)簡單些，考慮文明施工，土方開挖不放坡。采用在原設(shè)計(jì)帷幕樁的基礎(chǔ)上增加一排樁，內(nèi)插Φ14鋼筋，做成小格柵式擋墻，上面做200 mm厚混凝土板帶，以保證施工材料的堆放及安全文明施工的要求。水泥土攪拌樁樁徑500 mm，樁長8.8 m，間距350 mm，每樁內(nèi)插筋為1Φ14長1.5 m鋼筋伸至板頂，混凝土壓頂200 mm厚，內(nèi)配φ8@200鋼筋網(wǎng)片，混凝土標(biāo)號(hào)為C25。5)擬建場地水位在自然地坪1.0 m～1.5 m，基坑開挖底標(biāo)高－5.5 m，基坑需進(jìn)行降水?；娱L60 m，基坑寬28 m，一般要求井距15 m左右，設(shè)計(jì)8個(gè)降水井，基坑外設(shè)2個(gè)觀測井，降水井按沉砂井考慮，井深11 m，降水深度控制在基底0.5 m以下。

3 施工技術(shù)要求

3.1 水泥土攪拌樁

1)施工前，現(xiàn)場應(yīng)進(jìn)行整平處理，清除地上、地下的障礙物，低洼地段回填時(shí)，應(yīng)采用素土分層夯實(shí)回填。2)水泥土攪拌樁應(yīng)采用兩噴四攪切割搭接法施工，應(yīng)在前樁尚未固化時(shí)進(jìn)行后序搭接樁施工，有效搭接寬度為150 mm。3)固化劑采用32.5礦渣硅酸鹽水泥，水泥用量不低于60 kg/m，水泥漿的水灰比不宜大于0.6。攪拌樁施工應(yīng)保證樁身全段水泥含量均勻，強(qiáng)度相等。4)深層攪拌樁施工前，應(yīng)進(jìn)行成樁工藝及水泥摻入量或水泥漿的配合比試驗(yàn)。施工時(shí)應(yīng)采取各種措施，盡量減少返漿量。5)施工時(shí)配置的水泥漿，放置時(shí)間不應(yīng)超過4 h，否則應(yīng)作為廢漿處理。6)樁的搭接施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，相鄰樁施工間隔時(shí)間不超過4 h，樁身插筋應(yīng)在單樁施工完成后及時(shí)進(jìn)行，不超過初凝時(shí)間。施工開始和結(jié)束的頭尾搭接處，應(yīng)采取前后補(bǔ)樁等措施，消除搭接溝縫。

3.2 高壓旋噴樁

1)旋噴樁注漿水泥采用礦渣32.5，水灰比1.0，水泥用量不低于220 kg/m。2)旋噴前要檢查高壓設(shè)備和管道系統(tǒng)，其壓力和流量必須滿足設(shè)計(jì)要求。3)施工時(shí)，鉆孔的傾斜度一般不得大于1.5%。4)在插管和旋噴過程中，要注意防止噴咀被堵，在拆卸或安裝注漿管時(shí)動(dòng)作要快，水、氣、漿的壓力和流量必須符合設(shè)計(jì)值，否則要拔管清洗重新進(jìn)行插管和旋噴。5)旋噴時(shí)，要做好壓力、流量和冒漿量的量測工作，并按要求逐項(xiàng)記錄。鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升必須連續(xù)不中斷。拆卸鉆桿繼續(xù)旋噴時(shí)，要注意保持鉆桿有0.1 m的搭接長度，不得使旋噴固結(jié)體脫節(jié)。6)深層旋噴時(shí)，應(yīng)先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提升，以防注漿管扭斷。7)攪拌水泥漿時(shí)，水灰比要按設(shè)計(jì)規(guī)定，不得隨意更改，在旋噴過程中應(yīng)防止水泥漿沉淀，使?jié)舛冉档?。禁止使用受潮或過期水泥。8)施工完畢，立即拔出注漿管徹底清洗注漿管和注漿泵，管內(nèi)不得有殘存水泥。9)地下水位較高，高壓旋噴樁成樁不是很好，施工過程中一定要注意，避免漏水。

3.3 灌注樁

1)鉆機(jī)就位時(shí)，必須平整、穩(wěn)定，確保鉆進(jìn)過程中垂直度小于1%。2)鋼筋籠起吊后，應(yīng)保持其平衡。徐徐放入，入孔時(shí)保持輕、慢、穩(wěn)，不得左右旋轉(zhuǎn)，若遇到障礙應(yīng)停止下放，待查明原因后，方可進(jìn)行。嚴(yán)禁高起猛落，強(qiáng)行下放等違章操作。3)當(dāng)整籠上端第一個(gè)內(nèi)環(huán)箍接近孔口時(shí)，應(yīng)及時(shí)系上吊籠標(biāo)桿，并使其在混凝土灌注過程中起到能觀察鋼筋籠的下沉和上浮情況，從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4)導(dǎo)管直徑為250 mm，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300 mm～500 mm。每次安裝前必須對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行清洗，檢查密封性，確保導(dǎo)管內(nèi)壁清潔，外壁光順，連接牢固，密封性好。5)在灌注中，隨時(shí)測量孔內(nèi)混凝土面高度及導(dǎo)管埋深，嚴(yán)格杜絕導(dǎo)管堵塞和導(dǎo)管拔出混凝土面。下放導(dǎo)管宜緩慢，以防碰、掛鋼筋籠，導(dǎo)管放置需保持垂直居中。6)為了保證混凝土的質(zhì)量，混凝土首批灌注量必須滿足導(dǎo)管底端能夠埋入混凝土面以下0.6 m～1.0 m。7)隨著水下混凝土的上升，根據(jù)測繩讀數(shù)和導(dǎo)管長度，要適當(dāng)提升和拆卸導(dǎo)管，確保導(dǎo)管底端埋入混凝土面的深度為1 m～2 m左右，嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面。8)混凝土的灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，灌注過程中，應(yīng)分段控制混凝土的灌入量，其充盈系數(shù)一般應(yīng)控制在1.0～1.1之間，最大不得大于1.2。9)為確保設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高處混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值，必須控制最后一次混凝土的灌注(超灌高度不小于0.5 m)，確保樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值。

3.4 錨桿

1)采用鋼管土釘，管徑48 mm，壁厚3 mm，管端下部1/3設(shè)注漿孔，孔徑10 mm，間距300 mm，水灰比0.6，采用P.S32.5 水泥凈漿，壓力注漿，注漿參數(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定。2)水泥漿應(yīng)拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應(yīng)在初凝前用完。3)錨桿與槽鋼通過螺栓連接，必要時(shí)可設(shè)置鋼墊板，螺栓強(qiáng)度大于錨桿的拉拔力。4)錨桿施工時(shí)，了解清地下有無管道，打土釘要分步開挖，邊挖邊做。

3.5 降水

1)采用管井降水，井管采用無砂混凝土濾水管，外徑400 mm，內(nèi)徑320 mm，井底1 m為實(shí)管，井管孔隙率不小于15%，井管外濾料選用磨圓度較好的硬質(zhì)巖石，不得使用棱角狀石渣料、風(fēng)化料或其他粘土質(zhì)巖石。2)管井成孔采用清水鉆進(jìn)工藝，當(dāng)采用泥漿鉆進(jìn)工藝時(shí)，井管下沉后必須充分洗井，保持過濾器的暢通。3)降水井填濾料封閉外圍后，應(yīng)及時(shí)用壓縮空氣洗井，洗井效果滿足抽出水的含砂率的要求。4)降水井位置避開基礎(chǔ)梁、建筑物墻、柱等位置，避免影響后續(xù)土建施工。5)基坑內(nèi)地下水控制在基底以下0.5 m～1 m。降水井降至外圍回填土完，方可停止降水。6)降水要做到地下水位的控制，使周圍的水位保持一定的降深，且水位保持均衡，保證水土壓力保持平衡，均勻下沉。根據(jù)實(shí)際情況，可以提前封井，封井應(yīng)加止水環(huán)。

4 施工中注意事項(xiàng)

1)基坑不深，但周圍環(huán)境比較復(fù)雜，施工難度大，在施工過程中，要隨時(shí)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，西公寓樓作為重點(diǎn)。

2)北圍墻基坑錨桿在2.5 m以下，落實(shí)北圍墻外市政管網(wǎng)的分布情況，確保2.5 m以下無地下管線后方可進(jìn)行施工。

3)基坑西側(cè)高壓旋噴樁全程復(fù)攪，與灌注樁咬合嚴(yán)密，保證施工質(zhì)量。

4)基坑開挖逢雨季施工，雨水較多，基坑周邊做好支擋，必要時(shí)采用小明溝排水。

5)基坑外要打觀測井，過程中加強(qiáng)水位的觀測，水降的太快可能引起變形，派責(zé)任心強(qiáng)的人進(jìn)行觀測。尤其是下雨過程中，一定要加強(qiáng)觀測。

6)在打樁過程中，樁機(jī)必須由專人駕駛，樁機(jī)司機(jī)及工人嚴(yán)禁酒后作業(yè)及疲勞駕駛。

7)施工現(xiàn)場臨時(shí)用電未經(jīng)允許，嚴(yán)禁私自亂接亂搭，必須由專職電工接線。

8)夜間施工時(shí)，應(yīng)合理安排施工工序，根據(jù)需要安裝照明設(shè)施，在危險(xiǎn)地段設(shè)置明顯警示標(biāo)志。

5 結(jié)語

該工程基坑不深，四個(gè)方向采用四種不同的支護(hù)方式，針對(duì)性強(qiáng)，安全可靠、經(jīng)濟(jì)適中。施工單位應(yīng)精心按照支護(hù)方案組織施工，施工過程中，認(rèn)真把好質(zhì)量關(guān)，加大對(duì)周圍建筑物的觀測力度。

[1]曹景福.軟土地區(qū)基坑支護(hù)方案[J].山西建筑，2010，36(2):109-110.