工業(yè)建筑施工中深基坑支護施工技術分析

路 斌

（山西太鋼工程技術有限公司， 山西 太原 030009）

1 工程概況

山西省太原市某工業(yè)建筑施工項目位于城市周邊位置，地下水資源豐富且具有復雜的地質(zhì)資源分布，巖土工程地質(zhì)勘查結果為：地層深度0- 18m的地質(zhì)層屬于黃土狀粉質(zhì)黏土；18- 38m主要為卵石層；38m以上屬于黏土隔水層。該項目橫向與縱向長度分別為87.5m和36.5m，基坑最大開挖深度達到28.0m，地下水位深度15m左右。為保證施工安全，高度重視深基坑支護施工工作的開展，制定如下深基坑施工技術方案。

2 深基坑支護施工方案論證

不同于民用建筑，工業(yè)建筑項目在基礎施工階段具有較大的基礎底標高差。項目的基坑頂標高為- 0.9m，共計分為- 13.4m、- 17.4m、- 22.3m和- 28.0m4個基底標高。結合項目現(xiàn)場實際情況，經(jīng)多方研討決定采取深基坑綜合支護施工技術，以保證基坑穩(wěn)定性及施工作業(yè)安全性。論證方案如下：①- 17.4m以上：土釘墻聯(lián)合錨桿支護；②- 22.3m：護坡樁支護；③- 17.4m至- 28.0m：沉井結構支護，在沉井外圍實施管井降水。

3 -17.4m以上采取土釘墻聯(lián)合錨桿支護施工

該項目對于- 17.4m以上結構采取土釘墻聯(lián)合錨桿支護施工，在施工過程中遵循分層開挖、分層支護，控制每層開挖深度在3m。施工時為保證預應力有效，選擇φ25螺紋鋼作為錨桿材料，其自由段長度為3000-4000mm。選擇φ22螺紋鋼作為普通砂漿錨桿材料，實施壓力全長注漿。調(diào)整錨桿傾斜- 10°且孔徑為110mm。通過焊接方式連接普通砂漿錨桿頭和加強筋，選擇規(guī)格為250×250×8mm的鋼墊板將加強筋壓住，保證錨桿受力可靠性。錨桿為純水泥注漿體，選擇水灰比為0.45：1的P.O32.5水泥作為注漿材料。漿液經(jīng)過砂漿攪拌機強制攪拌至少2min后方可注入，保證注漿體質(zhì)量。

4 -22.3m采取護坡樁支護施工

該項目對于- 22.3m 基坑局部位置實施鉆孔護坡樁支護，為沉井左側(cè)基礎提供便利。結合項目實際情況，共分為兩種樁徑，分別為φ800mm 和φ1000mm，前者長度為11m，共計31根；后者長度為12.1m，共計26根。

4.1 成孔施工

結合巖土工程地質(zhì)勘查結果分析，該工序穿越的地質(zhì)層結構為卵石層，因此選擇沖擊成孔方式。成孔施工注意事項總結如下：①為避免影響相鄰樁，成孔施工以大于樁徑4倍間距進行跳挖成孔。②檢查鉆具鉛直鉆進，在鉆進初期控制緩慢速度，達到覆蓋層后采取減壓鉆進，保證鉆進速度與排漿量間相適應。③在鉆進的同時檢查泥漿指標，對鉆孔內(nèi)泥漿高度予以合理調(diào)整，確保鉆進工作連續(xù)性。④終孔后確?？咨顫M足施工設計要求，以原漿法進行首次清孔，保證清孔后泥漿的相對密度為1.15至1.25，含砂量在4%以下且孔底沉渣厚度在50mm以內(nèi)。⑤為避免清孔塌孔，確保鉆孔內(nèi)水位始終比地下水位高1.5m左右。

4.2 鋼筋籠制作與安裝施工

該項目的鋼筋籠具有體積和重量大的特點，最重的達到3t，增加了鋼筋籠加工及安裝難度。在實際施工中借助于塔吊和汽車吊進行加工和安裝。鋼筋籠施工技術要點總結如下：①為確保鋼筋籠質(zhì)量，對于重量較大的φ1000mm樁，根據(jù)施工設計要求在對加箍筋予以焊接的同時，沿著鋼筋籠全長在加筋撐內(nèi)部，增加3根鋼筋，焊接為三角形，對外部鋼筋形成強效支撐，防止在吊運過程中出現(xiàn)鋼筋籠損壞。②在固定好預埋型鋼后再對鋼筋籠進行吊裝，在型鋼兩側(cè)分別焊接φ20@1000的鋼筋并與樁的主筋進行連接。在鋼筋籠的上口及腰部位置分別焊接U形環(huán)，以便于吊運安裝。③保證鋼筋籠垂直入孔并緩慢下放，避免碰撞孔壁導致泥皮脫落。

4.3 混凝土澆筑施工

該項目樁底最深標高為- 29.50m，降水后的地下水位達到- 20mm標高，混凝土施工為水下澆筑，落實如下施工技術要點，保證成樁質(zhì)量。

①水下混凝土為C30，將坍落度控制在18-22cm，同時確保材料的流動性及和易性。②保證混凝土澆筑的連續(xù)性，避免間歇施工對成樁質(zhì)量產(chǎn)生影響，確?；炷脸溆禂?shù)在1-1.3。③用于澆筑混凝土的導管長度為每節(jié)3m，管內(nèi)徑為250mm，壁厚3mm。利用管箍對導管和導管間進行連接，保證接頭平直及良好的密閉性。導管使用完畢后及時以清水沖洗管內(nèi)外壁。④控制最底部的導管孔距離孔底在200mm左右，在料斗底部使用鐵絲懸掛隔水塞。在澆筑配置好的混凝土前，先澆筑10cm左右的水泥砂漿。初灌混凝土達到足量后，將隔水塞提起，在孔底灌入混凝土。⑤在澆筑水下混凝土時，確保導管始終在混凝土內(nèi)部，嚴禁導管提高至混凝土面，每次提管拆管長度在6m以內(nèi)。⑥控制混凝土澆筑高度高于設計樁頂標高，至少為樁長的5%。

5 -17.4m至-28m采取沉井結構支護施工

對現(xiàn)場實際情況予以分析，經(jīng)參建單位多方研究決定，對于- 17.4m至- 28m標高的局部位置以沉井結構進行基坑支護。沉井為鋼筋混凝土圓形結構，其規(guī)格參數(shù)的外徑、內(nèi)徑、壁厚以及深度分別為33m、31m、1m和14m，分3次完成制作。

5.1 完善坐標控制測量系統(tǒng)

分別在基坑內(nèi)側(cè)和外側(cè)建立兩個標高基準點。在距離維護結構邊緣5倍基坑開挖深度以外且大于50m的穩(wěn)定點位置設置外圍基準點，該項目共計設置3個外圍基準點。內(nèi)部基準點于基坑底部進行設置，確保沉井井壁挖側(cè)和井壁的距離不小于5m?；诔辆┕ぬ攸c，在地上對井壁進行制作，在開挖基坑的上部設立位移控制點。

5.2 墊層施工

在制作第一節(jié)井壁前，在井壁周圍對混凝土墊層予以澆筑。分析該項目地質(zhì)情況，該區(qū)域內(nèi)土質(zhì)均勻良好，因此在施工時直接將150mm厚的混凝土墊層澆筑在原狀土上，控制墊層兩側(cè)寬于沉井壁10mm左右。

5.3 刃腳埋件施工

該項目刃腳埋件的圓弧長度為100.48m，在分段加工時控制每段在3m左右，于施工現(xiàn)場進行焊接連接。施工時利用塔式起重機將埋件運送至作業(yè)面，對結構部位檢查無誤后，由專業(yè)人員進行焊接施工。安裝埋件前，在刀口的底部砌設支撐結構，對刀口形成支撐。

5.4 腳手架搭設

該項目于井壁外側(cè)對落地式鋼管腳手架予以搭設，內(nèi)側(cè)的腳手架隨著井壁的制作而分段搭設。在第一階段井壁刃腳的影響下，具有較大的側(cè)向壓力，因此將滿堂腳手架作為內(nèi)側(cè)腳手架的搭設方法。從第二階段井壁開始，沿著井壁對懸挑腳手架進行搭設。

5.5 沉井井壁制作

在綁扎鋼筋時，沿著井壁豎向或者水平方向進行，先內(nèi)側(cè)再外側(cè)，先下方再上方的順序進行綁扎。通過電渣壓力焊的形式對豎向鋼筋進行焊接，以綁扎搭接的形式對環(huán)向鋼筋進行連接。以拉鉤拉結的形式對內(nèi)外排鋼筋進行搭接，保證鋼筋位置及間距的合理性。

在模板支設工作中所有的模板材料為膠合板，厚度為18mm。在使用前對模板內(nèi)側(cè)雜物進行清理并均勻涂刷脫模劑。先對內(nèi)模進行支設，再對外膜進行支設，為保證井壁厚度合理，在內(nèi)外模板之間設置鋼筋撐。模板定位無誤后，以500mm間距設置φ14mm的對拉螺栓。為防止模板內(nèi)傾，緊靠模板內(nèi)側(cè)焊接模板限位片。在模板加固主楞和腳手架之間設置可靠支撐，保證模板體系穩(wěn)定。

5.6 取土下沉

需要保證混凝土具有一定強度后方可沉井下沉。該項目在最低節(jié)混凝土強度達到100%且上一節(jié)強度達到70%后進行下沉。在挖土過程中，從井的中間位置向周圍進行對稱取土，控制每次取土深度在30cm 左右。在刃腳周圍留存100cm左右的土堤，依照井壁編號，向刃腳方向分段對稱且均勻地對土層進行削薄，每次深度在50-100mm左右。隨著取土工作的進行，在刃腳擠壓下土層破裂，沉井在自重作用下即可出現(xiàn)垂直擠土下沉。施工時對于下沉量少或無法下沉的現(xiàn)象，采取從中間向下挖30cm后再向四周進行均勻掏挖的方式處理。