土建基礎(chǔ)工程中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工研究

李 光 序

(山西汾西礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司基建處，山西 介休 032000)

1 工程概況

某工程占地面積約3.6萬(wàn)m2，地下設(shè)置2層空間，開(kāi)挖深度為6.6 m～7.8 m，設(shè)計(jì)建筑面積2.2萬(wàn)m2，周長(zhǎng)595 m，西側(cè)距離主道路200 m，南北東側(cè)為未開(kāi)發(fā)地段，基坑設(shè)計(jì)側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用期限為6個(gè)月，開(kāi)始日為支護(hù)結(jié)構(gòu)完工之日起計(jì)算。

該工程的地理位置比較好，并無(wú)重要道路、建筑和地下管線分布。地質(zhì)巖土結(jié)構(gòu)分別是填土、淤泥、含沙黏土、粉砂、 淤泥質(zhì)粉砂、淤泥質(zhì)土、中粗砂、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖和地下水，水位埋深1 m左右，并未受任何污染，可使用鋼筋，不會(huì)存在對(duì)鋼筋腐蝕的情況。

按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)采用止水?dāng)嚢铇?、預(yù)應(yīng)力錨索、長(zhǎng)螺旋鉆孔樁、基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)攪拌樁加固以及重力式水泥土攪拌樁，支護(hù)樁頂部采用掛網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑內(nèi)部同樣需要加固，加固方式采用水泥土處理，但是在基坑坡頂、坡底應(yīng)設(shè)置排水和集水井。

2 水泥攪拌樁在施工過(guò)程中的要點(diǎn)分析

水泥攪拌樁顧名思義采用的固化劑是水泥漿，強(qiáng)制性將水泥漿、地基中的軟土或者是砂等物質(zhì)進(jìn)行拌和[1]，目的是為了提高地基土的強(qiáng)度，常用于軟基處理，而且得到很好的實(shí)際效果。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要是聯(lián)合其他結(jié)構(gòu)體系作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的加固，或者是在支護(hù)結(jié)構(gòu)的外圍作為止水帷幕，主要用于抗?jié)B透能力的提高。該施工技術(shù)適用范圍較廣[2]，可以應(yīng)用于普通地質(zhì)的砂土、泥炭土、粉土中，淤泥、淤泥質(zhì)土等地質(zhì)條件同樣適用。 水泥土的強(qiáng)度控制因素有養(yǎng)護(hù)齡期、水灰比以及攪拌質(zhì)量。還有一個(gè)影響因素是土質(zhì)的特性，一般情況下，當(dāng)水灰比、齡期相同的情況下，砂質(zhì)粉土的強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于淤泥質(zhì)土[3]，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)期為90 d，在一年之后強(qiáng)度不再增長(zhǎng)。而且淤泥質(zhì)土有機(jī)質(zhì)含量也會(huì)影響水泥土的硬化速度，含量太高，會(huì)造成不能硬化。采用水泥土加固，具有較小的滲透系數(shù)，可以用于止水。另外一個(gè)特點(diǎn)就是工程造價(jià)較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。但是水泥攪拌樁的最大缺點(diǎn)就是噪聲較大，不適用夜晚施工或者是城市市區(qū)中心的施工。 該工藝比較簡(jiǎn)單，操作方便，但是會(huì)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，使得成樁效果差異化，以某工程為例進(jìn)行詳細(xì)闡述。該工程淤泥層的厚度異于正常施工條件，同時(shí)機(jī)物質(zhì)含量較多，成樁效果在前期并不是很理想，之后反復(fù)嘗試，加長(zhǎng)攪拌機(jī)的鉆頭在淤泥層中攪拌時(shí)間，并且采用高速旋轉(zhuǎn)，低速提升，保證淤泥層和水泥漿可以攪拌充分，最終才達(dá)到設(shè)計(jì)的效果。 試樁在攪拌樁施工前一定要反復(fù)進(jìn)行，以確定相關(guān)的施工技術(shù)參數(shù)，才可以大面積開(kāi)始施工，避免后期不必要的麻煩和工程反復(fù)。 水灰比控制在0.5左右，同時(shí)采用的是普通硅酸鹽水泥，等級(jí)為32.5R，攪拌時(shí)間一定要超過(guò)3 min，低于3 min會(huì)使得水泥漿體出現(xiàn)離析現(xiàn)象，而且一定要持續(xù)攪拌，即使輸漿暫停，也不要停止攪拌。 泵送前一定要進(jìn)行清雜處理，防止泵機(jī)堵塞，同時(shí)要控制漿池的容量，在某工程中由于選取的漿池容量太小，導(dǎo)致出現(xiàn)斷樁，同時(shí)也不可太大，會(huì)造成水泥漿沉淀，造成水泥的浪費(fèi)。 在施工中為了保證成樁質(zhì)量，一定要使用慢擋，然后控制樁機(jī)的提升和下鉆速度，讓混合體有足夠的攪拌時(shí)間，并且速度控制在1.2 m/min，每米水泥摻入量為15%。 當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)高度后，還應(yīng)繼續(xù)在樁底噴漿，時(shí)間不得低于30 s，然后再將攪拌機(jī)均勻提升。 若在施工中存在特殊原因需要停漿時(shí)，應(yīng)將樁機(jī)的鉆頭停至停漿面以下0.5 m以上的位置，再次供漿時(shí)，將鉆頭進(jìn)行提升噴漿。若是停工時(shí)間超過(guò)1 h，鉆桿必須先進(jìn)行提升處理，然后將輸漿管進(jìn)行清水處理，保證輸漿管的清潔，當(dāng)繼續(xù)工作時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行開(kāi)鉆處理。 走機(jī)的方位要順著樁位軸線縱向進(jìn)行，各樁機(jī)之間的搭接時(shí)間不能超過(guò)1 d(24 h)，當(dāng)超過(guò)該時(shí)間限制時(shí)，應(yīng)采用補(bǔ)救措施。 排水措施也是必要的，防止施工階段的降水造成地表積水，延誤工期。 基坑土方開(kāi)挖之前一定要進(jìn)行水泥土的強(qiáng)度檢測(cè)，只有滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后才可進(jìn)行基坑開(kāi)挖。

3 長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)分析

長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁原先適用于地基加固處理，之后隨著不斷的改良和鋼筋的使用，慢慢被應(yīng)用于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)樁工程，主要是通過(guò)將混凝土送入樁底，然后灌滿至樁頂位置，達(dá)到強(qiáng)度要求[4]。 長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁一般為兩種：一種是素混凝土樁；另一種是加鋼筋后的混凝土樁。軟土地基處理一般使用素混凝土樁，其他支護(hù)結(jié)構(gòu)以及樁工程使用加鋼筋后的混凝土樁[5]。在使用長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁時(shí)，應(yīng)該配備專(zhuān)人負(fù)責(zé)觀察，時(shí)刻保證泵送速度和鉆桿提升速度一致，并嚴(yán)格控制提升速度。為了保證成樁質(zhì)量，一定要將混凝土灌注至地表。在地質(zhì)不明或者是淤泥層的情況下，要進(jìn)行跳樁施工，相鄰螺旋機(jī)之間不受任何影響，保證質(zhì)量的可靠，一般間隔時(shí)間為3 d。 對(duì)于鋼筋籠的安裝質(zhì)量一定要嚴(yán)格按照規(guī)范條件進(jìn)行，避免同一截面內(nèi)接頭率高于50%，采用滿焊將主筋和加強(qiáng)筋進(jìn)行焊牢，如果鋼筋籠的剛度不滿足要求，可以采用增加焊接加固鋼筋箍，確保安裝過(guò)程中不會(huì)發(fā)生較大變形，影響施工的進(jìn)行。 在鋼筋籠需要進(jìn)行下插時(shí)，要多人進(jìn)行觀察，保證垂直下沉，垂直度偏差過(guò)高時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知進(jìn)行修正，下籠首選利用振動(dòng)錘和鋼筋籠自重進(jìn)行，當(dāng)在施工過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行壓入時(shí)，再啟動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)進(jìn)行下沉，下沉速度因?yàn)闄C(jī)械的振動(dòng)會(huì)較大，應(yīng)嚴(yán)格把控速度，保證垂直下沉。 在該工程中，由于周邊的淤泥影響，使得設(shè)備工作時(shí)，會(huì)造成地面坍塌，因此在使用之前應(yīng)將周邊進(jìn)行加固處理，填入1 m以上的石渣，同時(shí)在履帶上鋪上鋼板。

4 錨索結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)分析

錨索的施工質(zhì)量控制主要是摩擦力，摩擦力來(lái)自鋼絞線與漿體之間以及注漿體與錨孔土壁之間，在實(shí)際工作中，若是遇到臨近建筑物或者是地下障礙時(shí)，應(yīng)停止施工，保證周邊建筑和地下障礙不受任何破壞性的影響。 錨索有時(shí)不能完全放入孔內(nèi)，此時(shí)應(yīng)采取有效的措施進(jìn)行處理，通過(guò)增大泵的壓力，然后向孔內(nèi)不斷注入清水，在沖水時(shí)進(jìn)行下錨索[6]。 施工完畢后孔內(nèi)水會(huì)隨著錨索發(fā)生滲漏，一般要進(jìn)行封堵壓漿或是化學(xué)灌漿方法處理。 在該工程中，為了保證錨固體的穩(wěn)定可靠性，要在施工開(kāi)始之前進(jìn)行公益性試驗(yàn)，確定使用設(shè)備的具體參數(shù)，加強(qiáng)對(duì)錨索成孔的施工管理。此外某工程由于地質(zhì)條件的影響，不可使用傳統(tǒng)鉆機(jī)，經(jīng)設(shè)計(jì)決定采用跟管機(jī)，確保成孔的質(zhì)量。實(shí)際成孔以及注漿質(zhì)量驗(yàn)證了跟管機(jī)可以有效提高施工質(zhì)量。同時(shí)實(shí)際注漿兩次，首次注漿保證雜質(zhì)清理干凈，然后間隔4 h后進(jìn)行再次注漿。錨索的張拉一定要在施工完成28 d后進(jìn)行，在張拉之前先進(jìn)行試?yán)?，保證受力均勻，拉拔后的多余錨索不應(yīng)急于進(jìn)行剪除，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行，保證二次張拉不會(huì)因?yàn)殄^具松弛而影響張拉結(jié)果。

5 結(jié)語(yǔ)

論文主要闡述了實(shí)際土建施工中深基坑支護(hù)施工中重要的幾個(gè)環(huán)節(jié)，包括水泥攪拌樁、長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁以及錨索結(jié)構(gòu)的施工工藝，明確了各個(gè)施工環(huán)節(jié)的主要控制因素以及在施工中應(yīng)避免的問(wèn)題，才可以保證成品的高質(zhì)量，工程的高水準(zhǔn)。