某綜合樓基坑支護的設計與施工

杜志娥

0 引言

隨著建筑業的發展，基坑支護在施工過程中占有越來越重要的地位。基坑支護是為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全，對基坑側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護措施。該工程基坑不是很深，但周邊環境比較復雜，基坑四周考慮采用不同的支護方式，在滿足技術要求的前提下，同時也保證了安全施工。

1 工程概況

某學校綜合樓地上二層，地下一層，總建筑面積4500 m2，是個學校體育館。地下室層高3.6 m，首層局部層高3.6 m，二層訓練館層高為變高，屋蓋為網架，建筑總高度為18.7 m。地基處理采用水泥土攪拌樁，基礎形式為筏板基礎，結構形式為框架結構。

該工程基坑開挖不是太深，但周圍環境比較復雜，東側是施工通道，西側緊鄰學校六層公寓樓，南側為學校操場，北側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層粉細砂，④層粉土，⑤層粉質粘土，自然地坪相對標高 －1.8 m，水位在自然地坪1.0 m～1.5 m，基坑開挖底標高－5.5 m，結合現場實際情況，對基坑進行支護設計并精心組織施工。

2 支護方案

1)綜合樓東側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，每根樁內插一根1.5 m長Φ20鋼筋，伸至混凝土板頂。混凝土壓頂200厚，標號C25，內配Φ12@200鋼筋網片。2)綜合樓西側距學校六層公寓樓為0.1 m，兩個基礎相距3 m，公寓樓基底標高較綜合樓基礎高4 m，通過基礎外擴傳力，基坑開挖深度相當于增加6 m，根據基坑有關規定，該基坑按深基坑考慮。基坑西側采用單排鋼筋灌注樁作為支護樁，考慮樁機的施工作業面，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，混凝土設計強度C30，內配12Φ22鋼筋，箍筋為φ10@150，加強筋為Φ16@2000，上做600 mm×600 mm鋼筋混凝土冠梁，內配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)北側緊鄰圍墻，只能做兩排帷幕樁，采用土釘桿加腰梁支護。在⑥軸～⑧軸、距圍墻外側30 cm有三根高壓桿，為保證安全施工，將高壓電桿范圍內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號槽鋼腰梁進行支護。4)南側簡單些，考慮文明施工，土方開挖不放坡。采用在原設計帷幕樁的基礎上增加一排樁，內插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，每樁內插筋為1Φ14長1.5 m鋼筋伸至板頂，混凝土壓頂200 mm厚，內配φ8@200鋼筋網片，混凝土標號為C25。5)擬建場地水位在自然地坪1.0 m～1.5 m，基坑開挖底標高－5.5 m，基坑需進行降水。基坑長60 m，基坑寬28 m，一般要求井距15 m左右，設計8個降水井，基坑外設2個觀測井，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 施工技術要求

3.1 水泥土攪拌樁

1)施工前，現場應進行整平處理，清除地上、地下的障礙物，低洼地段回填時，應采用素土分層夯實回填。2)水泥土攪拌樁應采用兩噴四攪切割搭接法施工，應在前樁尚未固化時進行后序搭接樁施工，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。攪拌樁施工應保證樁身全段水泥含量均勻，強度相等。4)深層攪拌樁施工前，應進行成樁工藝及水泥摻入量或水泥漿的配合比試驗。施工時應采取各種措施，盡量減少返漿量。5)施工時配置的水泥漿，放置時間不應超過4 h，否則應作為廢漿處理。6)樁的搭接施工應連續進行，相鄰樁施工間隔時間不超過4 h，樁身插筋應在單樁施工完成后及時進行，不超過初凝時間。施工開始和結束的頭尾搭接處，應采取前后補樁等措施，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備和管道系統，其壓力和流量必須滿足設計要求。3)施工時，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動作要快，水、氣、漿的壓力和流量必須符合設計值，否則要拔管清洗重新進行插管和旋噴。5)旋噴時，要做好壓力、流量和冒漿量的量測工作，并按要求逐項記錄。鉆桿的旋轉和提升必須連續不中斷。拆卸鉆桿繼續旋噴時，要注意保持鉆桿有0.1 m的搭接長度，不得使旋噴固結體脫節。6)深層旋噴時，應先噴漿后旋轉和提升，以防注漿管扭斷。7)攪拌水泥漿時，水灰比要按設計規定，不得隨意更改，在旋噴過程中應防止水泥漿沉淀，使濃度降低。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)鉆機就位時，必須平整、穩定，確保鉆進過程中垂直度小于1%。2)鋼筋籠起吊后，應保持其平衡。徐徐放入，入孔時保持輕、慢、穩，不得左右旋轉，若遇到障礙應停止下放，待查明原因后，方可進行。嚴禁高起猛落，強行下放等違章操作。3)當整籠上端第一個內環箍接近孔口時，應及時系上吊籠標桿，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，從而達到設計要求。4)導管直徑為250 mm，導管底部至孔底的距離宜為300 mm～500 mm。每次安裝前必須對導管進行清洗，檢查密封性，確保導管內壁清潔，外壁光順，連接牢固，密封性好。5)在灌注中，隨時測量孔內混凝土面高度及導管埋深，嚴格杜絕導管堵塞和導管拔出混凝土面。下放導管宜緩慢，以防碰、掛鋼筋籠，導管放置需保持垂直居中。6)為了保證混凝土的質量，混凝土首批灌注量必須滿足導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，根據測繩讀數和導管長度，要適當提升和拆卸導管，確保導管底端埋入混凝土面的深度為1 m～2 m左右，嚴禁把導管提出混凝土面。8)混凝土的灌注應連續進行，不得中斷，灌注過程中，應分段控制混凝土的灌入量，其充盈系數一般應控制在1.0～1.1之間，最大不得大于1.2。9)為確保設計樁頂標高處混凝土強度達到設計值，必須控制最后一次混凝土的灌注(超灌高度不小于0.5 m)，確保樁頂混凝土強度達到設計值。

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，注漿參數現場試驗確定。2)水泥漿應拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應在初凝前用完。3)錨桿與槽鋼通過螺栓連接，必要時可設置鋼墊板，螺栓強度大于錨桿的拉拔力。4)錨桿施工時，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，內徑320 mm，井底1 m為實管，井管孔隙率不小于15%，井管外濾料選用磨圓度較好的硬質巖石，不得使用棱角狀石渣料、風化料或其他粘土質巖石。2)管井成孔采用清水鉆進工藝，當采用泥漿鉆進工藝時，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，應及時用壓縮空氣洗井，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梁、建筑物墻、柱等位置，避免影響后續土建施工。5)基坑內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。根據實際情況，可以提前封井，封井應加止水環。

4 施工中注意事項

1)基坑不深，但周圍環境比較復雜，施工難度大，在施工過程中，要隨時對周圍環境進行監測，西公寓樓作為重點。

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

3)基坑西側高壓旋噴樁全程復攪，與灌注樁咬合嚴密，保證施工質量。

4)基坑開挖逢雨季施工，雨水較多，基坑周邊做好支擋，必要時采用小明溝排水。

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

6)在打樁過程中，樁機必須由專人駕駛，樁機司機及工人嚴禁酒后作業及疲勞駕駛。

7)施工現場臨時用電未經允許，嚴禁私自亂接亂搭，必須由專職電工接線。

8)夜間施工時，應合理安排施工工序，根據需要安裝照明設施，在危險地段設置明顯警示標志。

5 結語

該工程基坑不深，四個方向采用四種不同的支護方式，針對性強，安全可靠、經濟適中。施工單位應精心按照支護方案組織施工，施工過程中，認真把好質量關，加大對周圍建筑物的觀測力度。

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