建筑工程基坑圍護施工技術探析

摘要:本文結合某項目工程的實例，對建筑工程基坑圍護施工技術進行了探析，僅供同行交流。

關鍵詞:建筑工程 基坑圍護 施工技術

基坑支護的本質要點就是止水擋土以供坑內安全施工，無論是重力式擋墻或非重力式擋墻均是如此，只不過采用的計算方法和施工工藝各有不同。復合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強度及穩定性問題。其施工周期短，與挖土同時進行，很少占獨立工期。

1 工程概況

某項目由16個單體組成，有沉淀池、濾池、廢水池、清水池等大型水池類構筑物，均采用砂墊層換填地基，基礎為大板筏基。砂墊層基底標高為-5m，大板筏基基底標高為-0.3m，砂墊層厚度4.7m。該項目由西班牙德利滿公司負責所有安裝系統設計及設備的供應。由于系統圖紙出圖較晚，在沉淀池與濾池結構完成后，外方設計要求在該兩個單體中間地基里增添一條Φ1000mm排泥管，排泥管埋設深度-3.8m，并在排泥管長度方向上間隔15m設置一口閥門井。為埋設此排泥管，必須在沉淀池與濾池當中的砂墊層地基里開挖溝槽。地下水位較高，為-0.7m;砂墊層采用中粗砂，密實度為1.65t/m3。所以，基坑都處于砂墊層地基中，在水頭壓力差作用下，極易產生流砂及管涌;在基坑邊兩個單體的自重荷載下，砂更無自立的可能性，極易產生坍塌。故在這種地基里，基坑圍護的方案選擇是非常謹慎的。

2 基坑圍護方案

針對基坑支護的功能特點，結合本工程的實際情況，首先考慮對砂墊層進行土體加固，加固范圍為開挖面四周。通過土體加固，一方面使被加固土體的滲透系數降至10-5～10-8cm/sec，保證土體的抗滲性能;一方面使被加固土體的強度達到1Mpa以上，保證土體的自立性和強度。由于沉淀池與濾池距離僅為4m，上空高度僅2.7m 左右，基坑四周根本沒有供大型樁機作業的場地，所以無法采用灌注樁、水泥土攪拌樁、旋噴樁等施工工藝來對砂墊層地基進行土體加固。唯一可行的就是采用雙液注漿，漿液與砂凝結固化后成為水泥砂漿塊體，強度與抗滲性能都比較好。鑒于地下水位較高，砂的滲流性較好，為保證注漿效果，決定采用分層壓密注漿工藝對砂墊層進行地基加固。出于場地限制及造價上的考慮，決定采用復合土釘墻作為基坑的支護形式:土釘沿深度方向布置3排，間距1m，采用梅花型布置;土釘長度6.5m，采用Ф48*3.5mm國標焊接鋼管。

3 基坑圍護施工

復合復合土釘墻施工工藝流程:

分層壓密注漿

定位放線:根據設計方案，確定分層壓密注漿孔位，用短鋼筋作好標志。

鉆孔:孔位確定后，鉆機就位并安放牢固平穩，然后開始鉆孔，采用干鉆法，鉆孔直徑50mm;注漿:鉆頭鉆至設計標高后，將鉆桿上部(鉆桿為Ф50 無縫鋼管)與注漿泵連接，從底部開始注漿，通過液壓注漿泵將水泥漿液注入土中;鉆頭呈花管形式，頂端封閉，四周開直徑8mm 注漿小孔。每層注漿完成后，將鉆桿提升0.3m，邊拔邊注，直至注到孔口，拔出鉆頭，封孔候凝;養護:養護時間為28天，待注漿結束28天后，方可進行復合土釘墻施工工作。開挖前，采用靜力觸探法檢測注漿加固體的抗壓強度。

復合土釘墻施工

放線:根據設計圖紙，確定基坑開挖邊線，用木樁和白灰作出開挖線標記;土方開挖:分三次開挖，第一次至-1.8m，第二次至-2.8m，第三次至-3.8m。邊開挖邊支護，分層開挖，分層支護，挖完亦支護完。土方開挖必須和支護施工密切配合，前一層土釘完成注漿1 天以上方可進行下一層邊坡面的開挖。開挖時鏟頭不得撞擊網壁和釘頭，開挖進程和復合土釘墻施工形成循環作業。

修坡:要求坡面修理平整，確保噴射砼質量;土釘制作、成孔:土釘按照設計方案制作，鋼管四周開注漿小孔，小孔直徑8mm，小孔在鋼管上呈螺旋狀布置，小孔間距50mm，鋼管口部1m范圍不設注漿孔，鋼管末端封閉。土釘位置、間距及角度根據設計圖紙要求，用空壓機帶動沖擊器將加工好的土釘分段焊接打入土中。

編制鋼筋網:將Φ6.5鋼筋拉直，鋼筋網片按照設計之間距綁扎。土釘成孔后，端部用Φ16螺紋聯系筋、井字加強筋焊接壓在鋼筋網上，使鋼筋網片、土釘連成整體。土釘與加強筋、聯系筋之間均焊接聯接，焊縫長度符合規范要求。鋼筋網編扎接長度及相臨搭接接頭錯開長度符合規范要求，在不能滿足規范要求的，必須用電焊焊接牢固。

噴射砼:在土方開挖、修坡之后，鋼筋網編焊完成后，進行混凝土噴射，一次噴射總厚度≥100mm，石子粒徑5～10mm，最大粒徑<12mm，專用噴射混凝土速凝劑摻入量不小于5%。噴射砼在每一層、每一段之間的施工搭接之前，將搭接處泥土等雜質清除，確保噴射砼搭接良好，保證噴射砼質量，不發生滲漏水現象。

土釘注漿:在面層噴射砼達到一定強度時才能注漿。對于土釘注漿，注漿前將注漿管插入土釘底部，從土釘底部注漿，邊注漿邊拔注漿管，再到口部壓力灌漿。水泥漿按照設計拌制，攪拌充分，并用細篩網過濾，然后通過擠壓泵注漿。土釘注漿通過兩方面控制，一是注漿壓力控制在0.1Mpa，二是單管注漿量控制在80L左右。為防止土釘端部發生滲水現象，在土釘成孔之后，噴射砼施工之前，將土釘周圍用粘土及水泥袋填塞搗實，噴射砼時先將土頭噴射填塞密實，注漿飽滿，即可避免出現土釘頭滲水現象。

4 基坑監測

信息化施工是基坑支護新技術——復合土釘墻支護技術的一個特點，為了確保基坑安全，不影響周圍建筑物，要求隨時掌握開挖及支護施工整個過程中邊坡的動態變化，因此必須在支護施工過程中實施信息化施工。并把獲得的信息通過修改設計反饋到施工工作中去，以指導施工。本基坑按三級基坑要求，測量內容以位移和沉降為主。

基坑邊坡的監測:沿基坑周邊布置水平位移觀測點和沉降觀測點，每隔2米布置1點。最大水平位移值僅為3.5mm，最大沉降值為7.2mm。位移及沉降量在復合土釘墻施工完成4天便趨于穩定。

沉淀池及濾池監測:沿沉淀池、濾池池壁上口每隔2米布置1沉降觀測點，池壁臨坑面每隔5米布置1位移觀測點。最大沉降值為2.8mm，無位移量。開挖前，注漿加固體經靜力觸探法測得其平均抗壓強度為1.78Mpa，證明分層壓密注漿對砂墊層的加固是成功的，加固后的水泥砂漿塊體強度達到了設計預測的1Mpa的強度。

5 結語

針對不同的工況和地質條件，選擇合適的基坑支護形式，是基坑支護設計的原則。基坑支護的本質要點就是止水擋土以供坑內安全施工，無論是重力式擋墻或非重力式擋墻均是如此，只不過采用的計算方法和施工工藝各有不同。復合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強度及穩定性問題。其施工周期短，與挖土同時進行，很少占獨立工期。

參考文獻:

[1]徐正來.復合土釘墻穩定性分析[J].水文地質工程地質，2006，28(4):9～11.