某商務(wù)樓基坑支護(hù)施工技術(shù)

梁本多

[摘要]在地下水豐富地區(qū)深基坑施工要求高、難度大，本文介紹了某商務(wù)樓深基坑設(shè)計(jì)及施工技術(shù)，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示位移、沉降均小于規(guī)范要求，滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

[關(guān)鍵詞]樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu) 深基坑 止水帷幕 監(jiān)測(cè)

[中圖分類號(hào)] TV551.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-452-1

深圳龍崗某商務(wù)大廈采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上11層，地下3層?；幽媳遍L(zhǎng)約82m，東西寬約78m，建筑物±0相當(dāng)于絕對(duì)高程11.30m，基坑坑底相對(duì)標(biāo)高-18.60m，采用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)。

1地質(zhì)條件及周邊環(huán)境

1.1地貌及地層巖性

建設(shè)場(chǎng)地四周為綠化帶，西側(cè)為沿河路輔道，北側(cè)為一小路。場(chǎng)地原始地貌屬?zèng)_洪積階地，后經(jīng)人工堆填整平。在基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)，坑壁地層自上而下為人工填土層、第四系沖洪積層、第四系殘積層，基巖為石炭系沉積巖。

1.2水文地質(zhì)條件

地下水主要賦存于第四系卵石層中，屬潛水類型，因該地層上覆沖洪積粘性土和下伏殘積粘性土的滲透性差，地下水微具承壓性；基巖裂隙中也賦存有少量地下水。主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，勘察期間穩(wěn)定水位埋深4.4～4.9m。

2基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

場(chǎng)地除西側(cè)、北側(cè)西段空間較寬裕外，其余各側(cè)緊鄰用地紅線整個(gè)場(chǎng)地?zé)o放坡空間?？紤]到基坑開(kāi)挖深度大，地下連續(xù)墻施工困難等因素，決定采用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)，人工挖孔樁樁身伸入坑底一定深度?？紤]到地下水豐富，卵石粒徑大且呈中密-密實(shí)狀態(tài)，決定采用高壓旋噴樁止水帷幕。

2.1地下水處理措施

（1）止水帷幕采用單管旋噴工藝成樁，樁徑600mm間距450mm旋噴樁中心線與人工挖孔樁中心線間距1400mm，因場(chǎng)地穩(wěn)定地下水位埋深4.4～4.9m，旋噴樁樁頂設(shè)計(jì)相對(duì)標(biāo)高為-4.000樁底以穿越卵石層進(jìn)入下伏粘性土不少于1.5m為控制標(biāo)準(zhǔn)，水泥用量大于300kg/m。（2）止水帷幕主要截?cái)嗟谒南禌_洪積卵石層中的地下水，基巖裂隙中的地下水在基坑施工過(guò)程中直接排出。

2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

人工挖孔樁直徑1200mm，樁間距2100～2200mm。樁入坑底深度要求為：坑底地層為微風(fēng)化巖時(shí)入坑底深度大于1.5m；坑底地層為中風(fēng)化巖時(shí)入坑底深度大于3.0m；坑底地層為強(qiáng)風(fēng)化巖時(shí)入坑底深度大于4.0m。基坑?xùn)|、南、西側(cè)-2.000m以上噴射混凝土護(hù)壁，即樁頂冠梁標(biāo)高為-2.000m。 坑壁上設(shè)3道預(yù)應(yīng)力錨索，第一道錨索位于標(biāo)高-4.000m處。兩樁一錨。錨筋為6Ф15.24鋼絞線。自由段7.0m，錨固段22.0m，錨固力設(shè)計(jì)值800kN，主要錨固在粉質(zhì)粘土、卵石層及強(qiáng)風(fēng)化巖中；第二道錨索位于標(biāo)高-10.000m處（即從旋噴樁止水帷幕底穿越，以免穿越帷幕引起漏水），兩樁一錨，錨筋為6Ф15.24鋼絞線。自由段5.0m，錨固段16.0m，錨固力設(shè)計(jì)值700kN，主要錨固在強(qiáng)-中風(fēng)化巖中；第三道錨索位于標(biāo)高-14.000m處，一樁一錨，錨筋為3Ф15.24鋼絞線，自由段，2.0m，錨固段8.0m，錨固力設(shè)計(jì)值400kN，主要錨固在中-微風(fēng)化巖中，第一道、第二道錨索用2[32b槽鋼腰梁鎖定，第三道錨索用2[25c槽鋼腰梁鎖定。樁頂冠梁尺寸1200mm×1000mm，樁間土體掛Ф6@300鋼筋網(wǎng)，噴c20混凝土厚100mm護(hù)壁。樁身配筋為非均勻配筋，樁外側(cè)主筋9Ф25，內(nèi)側(cè)主筋（13～15）Ф25，樁頂冠梁內(nèi)外側(cè)各配6Ф20主筋。

基坑西側(cè)設(shè)出土坡道。坡道底標(biāo)高-8.000m，樁頂標(biāo)高呈臺(tái)階狀，從北向南分別為-2.000m、-4.000m、-6.000m、-8.000m逐級(jí)下降。樁頂坡道以上坡面采用噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)，打設(shè)（6～10）長(zhǎng)Ф48×3.5mm注漿鋼花管，掛Ф6@300鋼筋網(wǎng)，噴c20混凝土厚100mm護(hù)壁?？紤]車道運(yùn)輸車輛活荷載，各段設(shè)多道預(yù)應(yīng)力錨索。

3施工關(guān)鍵要點(diǎn)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，基坑支護(hù)工程的主要施工工序?yàn)椋菏┕喂苄龂姌丁鋈斯ね诳讟丁鷺俄敼诹骸谝慌蓬A(yù)應(yīng)力錨索→開(kāi)挖土方→第二排預(yù)應(yīng)力錨索→開(kāi)挖土方→第三排預(yù)應(yīng)力錨索→土方開(kāi)挖至坑底高程，坑底找平。

（1）單管旋噴樁施工時(shí)，由于大部分地段卵石層厚度大，嚴(yán)重影響旋噴樁鉆進(jìn)施工進(jìn)度。旋噴樁主要在粉質(zhì)粘土和卵石層中成樁，土體本身比較密實(shí)。為確保樁徑和漿液的灌入量及樁身的均勻性。 鉆進(jìn)過(guò)程中邊旋轉(zhuǎn)邊高壓噴射清水切削土體直至設(shè)計(jì)深度，然后再高壓噴射水泥漿液、提升旋噴管至樁頂標(biāo)高成樁，由于地下水滲透性強(qiáng)、卵石顆粒大等因素導(dǎo)致個(gè)別地段旋噴成樁效果差，后采用澆冠梁混凝土前預(yù)留注漿孔，在支護(hù)樁間選噴補(bǔ)漏；并在地下水量大、旋噴樁抽檢效果差的地段重新補(bǔ)噴兩項(xiàng)措施，取得了一定的堵水效果。（2）由于卵石層中滯留大量地下水且個(gè)別地段帷幕漏水，使人工挖孔樁成孔困難。在巖層中因樁孔入巖較深，采取爆破方式掘進(jìn)。部分地段爆破深度大于（8.0m），基巖滲水量大，混凝土澆筑困難。 設(shè)計(jì)要求坑底以下不同地層樁入坑底深度不同， 開(kāi)挖時(shí)樁入坑底深度統(tǒng)一按3.0m控制。 在土層中（特別是卵石層中），主要采取插短鋼筋、堵草袋、縮短支模高度、加大排水力度等對(duì)策，采取這些措施雖增加了施工成本，但基本保證了施工質(zhì)量。對(duì)東、西側(cè)兩根樁的離析現(xiàn)象采用樁內(nèi)鉆孔高壓注漿加固處理。（3）第一排預(yù)應(yīng)力錨索施工時(shí)，因主要錨固地層為卵石層，錨桿鉆機(jī)成孔困難，常發(fā)生埋鉆、卡鉆等現(xiàn)象，施工進(jìn)度慢、效果差，改用地質(zhì)鉆機(jī)成孔、高壓清水洗孔注漿，確保了進(jìn)度和質(zhì)量。基坑施工結(jié)束后抽26根預(yù)應(yīng)力錨索做抗拔力檢測(cè)，錨固力均滿足設(shè)計(jì)要求。（4）坑底地層除西北部為斷層破碎帶外，其余區(qū)域均為中-微風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖， 因巖體較破碎未采用爆破法，而直接采用鑿巖機(jī)開(kāi)挖?？颖趲r體裂隙中隨處有地下水滲出， 經(jīng)研究未采取堵塞措施， 而是順勢(shì)導(dǎo)流，減小了坑壁水、土壓力對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的不利影響，保證了基坑安全。

4基坑支護(hù)的監(jiān)測(cè)

本工程基坑支護(hù)工程的安全等級(jí)為一級(jí)， 基坑支護(hù)施工過(guò)程中觀測(cè)坑周道路沉降、樁頂水平位移、樁后土體側(cè)斜、樁身鋼筋應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力錨索支錨力等，以做到信息化設(shè)計(jì)及施工。 沉降、位移的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示， 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂?shù)乃轿灰茷?5～39mm，平均值29.5mm，僅為基坑深度h的1.6‰，比規(guī)范中要求的控制值2.5‰小得多；基坑開(kāi)挖對(duì)周邊道路的沉降影響很小，僅2.1～2.9mm，表明基坑支護(hù)是成功的。

基坑施工過(guò)程中， 對(duì)東、 南、 北三側(cè)第一、 第二道預(yù)應(yīng)力錨索各選1根進(jìn)行了支錨力觀測(cè)， 觀測(cè)結(jié)果表明， 基坑?xùn)|、 南兩側(cè)的預(yù)應(yīng)力錨索實(shí)測(cè)支錨力均大于鎖定值且小于設(shè)計(jì)值， 表明錨索在支護(hù)結(jié)構(gòu)體系中工作正常， 但比預(yù)估的錨固力稍??；而北側(cè)兩根錨索的支錨力小于鎖定值， 表明錨索發(fā)生了松弛， 應(yīng)重新張拉鎖定。樁身鋼筋應(yīng)力實(shí)測(cè)值較小， 基坑開(kāi)挖到底后底部最大應(yīng)力為18～29kN/mm2， 與鋼筋（Ⅱ級(jí)鋼筋）的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值335N/mm2相差甚遠(yuǎn)， 表明樁身鋼筋配筋率偏大。