多種支護體系施工綜合技術的應用

趙霄劍

(太原市建設工程質量監督站，山西太原 030009)

0 引言

隨著土地資源在城市中越來越珍貴，城市可利用土地周圍環境和地質狀況也變得越來越復雜，為了保證施工安全，高層建筑深基坑采用的支護形式也不再是原來簡單的自然放坡、土釘支護、錨桿—噴射混凝土。多種支護體系的聯合運用在高層建筑深基坑支護中得以體現。

某棚戶區改造項目3號、4號、5號、6號樓施工場地狹小，3號、4號樓南側緊鄰施工高壓電線，4號、6號樓東側距未拆遷棚戶居民不足6 m，5號樓北側距排水渠7 m，東側距某醫院土坡圍墻最小距離2.6 m，且圍墻與地面高差8 m，基坑深度8 m，各樓之間為連通的地庫，由于建設方的要求，需先施工主樓再施工地庫，現場道路和材料加工場地需在待建地庫上設置。整個基坑工程異常復雜，根據現場情況該工程有自然放坡鋼絲網噴護，土釘支護，型鋼樁+錨桿+噴射混凝土支護，灌注樁、冠梁、預應力錨索、錨桿鋼筋網噴射混凝土以及攪拌樁+錨桿鋼筋網噴射等多種支護體系。

1 型鋼樁+錨桿+噴射混凝土支護體系

3號、4號樓之間施工道路寬6.5 m，為重要施工道路，有鋼筋運輸車、混凝土罐車等重型車輛通過，要求安全系數較高，基坑深度7 m，考慮以上工況，道路兩側的支護形式為型鋼樁+錨桿+噴射混凝土面層和部分錨桿—噴射混凝土面層，如圖1，圖2所示。

圖1 支護示意圖

施工中采用20a工字型鋼，長度9 m，間距1.4 m，用壓樁機壓至設計標高。工字鋼伸入鋼筋混凝土面層中;垂直度允許偏差1%。

1.1 型鋼壓漿樁施工工藝流程

測量放線→樁位定點→壓樁機就位→質檢定孔位開孔→吊放工字鋼、壓型鋼至設計標高→驗收成樁。

圖2 施工道路兩側支護圖

1.2 主要操作要點

1)壓樁機就位。

設備進場前做到型鋼制作場地的平整和充足;放測樁孔的位置，并用鋼筋釘入土層中作好標記;為施工便利，根據現場情況開挖溝槽;壓樁機就位后，做到壓樁機平穩牢固。

2)壓樁。

將制作好的型鋼吊放在壓樁機附近;壓樁機吊起型鋼，在放好的樁位上壓型鋼，直至設計標高。

2 鋼筋混凝土灌注樁+冠梁+預應力錨索支護體系

5號樓地庫基坑東側緊鄰某醫院基坑，開挖邊線距醫院圍墻2.6 m，醫院與施工場地高差達8 m，基坑類別為一類，由于場地狹小，基坑施工中采取垂直開挖，基坑工程的安全就顯得尤為重要，所以在基坑東側緊鄰醫院處基坑采用的支護形式為鋼筋混凝土灌注樁+冠梁+預應力錨索支護體系和部分錨桿—噴射混凝土面層。

2.1 灌注樁施工工藝流程

樁位確定后機械就位→十字線定樁位→埋設護筒→鉆孔→清孔→安放鋼筋籠→安裝導管、漏斗→灌注混凝土→拆除導管和漏斗，拔出護筒→機械移位進入下根樁施工。

2.2 主要操作要點

1)機械就位:樁機底務必安平放正，用水平尺校正，鉆桿垂直地面。

2)十字線定樁位埋設護筒。

3)鉆孔:開機前護筒內填入適量粘土并加水，使開機就能造出泥漿護壁和護筒連成整體。剛開鉆應慢進尺，使孔口形成圓滑，密實，直順狀態，當鉆頭全部進入護筒后再正常鉆進。

4)清孔:清孔后開灌前泥漿比重一般控制在1.1以內。孔底沉渣應小于規定要求的10 cm。

5)安放鋼筋籠:鋼筋籠加工按圖紙要求進行。入孔時要扶穩、直順、緩緩放入孔中，防止碰撞孔壁，放到設計標高后在孔口予以固定。嚴禁下放鋼筋籠過程中強扭硬壓造成損壞。

6)安裝導管、漏斗。

7)灌注水下混凝土。

2.3 冠梁施工工藝流程

開挖樁間土→鑿除樁頂浮漿→綁筋→支模→混凝土澆振搗→覆蓋澆水養護(冬季覆蓋棉被)。

2.4 主要操作要點

1)支模:按設計要求的冠梁斷面尺寸支模，樁頂以上露出的鋼筋長度不小于設計要求。

2)綁筋:構造配筋梁斷面尺寸應符合設計要求。支撐點要嚴格按圖紙設計要求定位。

3)梁施工時兩根振動棒應成對角共同振搗，以防止漏振;振搗時必須派專人看護模板，以便能及時處理影響施工質量的意外情況。

2.5 錨索施工工藝流程

錨索成孔→錨索、注漿管制作安裝→注漿→錨索張拉鎖定。

2.6 主要操作要點

1)錨索成孔。

采用清水鉆孔，套管跟進工藝，采用隔一打一的跳打法施工。錨桿孔口標高要符合設計要求。保證孔位偏移在規范要求的范圍內，孔位豎向偏移過大，會使腰梁安裝不在同一水平上，并且使腰梁高低不平，甚至無法安裝，直接影響支護結構共同受力，相互協調作用。

2)錨索、注漿管制作安裝。

a.鋼絞線自由段涂黃油，再用PVC塑料管加套，在鋼筋外再用波紋塑管加套，并與自由段末端捆扎嚴實，保證自由段鋼筋在預加應力時自由拉伸。

b.注漿管用兩根，一次注漿管附在支架外側，二次注漿管放在支架中間，注漿管端部距孔底距離不大于500 mm。

c.錨索鋼絞線長度為設計有效長度(錨固段+自由段)+找平層厚度+張拉設備工作長度，切記不可因下料長度不夠，無法張拉。張拉鎖定后，其預留鋼絞線不能裁掉。

d.二次注漿管上的出漿孔必須用防水膠帶纏封牢，以確保達到封水作用。制作好的鋼絞線和注漿管在置入孔中前(搬運到孔口處)要作無壓閉水試驗。確認不漏水后方可置入孔中。

3)注漿。

預應力錨索應用二次高壓注漿工藝。一次注漿充滿后，二次注漿與一次注漿的間隔時間，規范要求滿足一次性注漿體達到5 MPa的時限，經現場試注后，確定一個合理的間隔時間。二次注漿成功的標準是:孔口不冒漿。

4)錨索張拉鎖定。

a.規范規定注漿體強度達到15 MPa時，方可進行張拉鎖定。無經驗時，應進行純水泥漿固結體強度試驗(與施工相同的環境條件)，每根錨索張拉鎖定均要分級張拉。

b.預應力錨索張拉要按規定程序進行，張拉設備使用前，應到有資質的單位對張拉機進行鑒定，為避免相鄰鉆孔應力錨索張拉的相互影響，張拉要間隔進行。

3 深層水泥土攪拌樁和部分錨桿—噴射混凝土面層支護體系

5號樓基坑北側場地狹小，且靠近河道，地下水位較高，施工時選擇垂直開挖，基坑類別為一類，基坑工程的開挖過程中還特別注意地下水對基坑安全的影響，攪拌樁不僅可以保證基坑安全，還可以兼當止水帷幕降低地下水的影響。所以在基坑北側采用支護形式為攪拌樁和部分錨桿—噴射混凝土面層支護體系。深層水泥攪拌樁(漿噴)樁徑500 m，間距350 mm，四噴兩攪工藝，32.5礦渣硅酸鹽水泥，每米水泥用量60 kg。樁身強度2 MPa。約1 226 根，樁長13.5 m。

3.1 攪拌樁施工工藝流程

樁機就位→制漿→鉆入噴漿到樁底標高→提升噴漿到樁頂標高→復攪鉆入到樁底標高→復攪提升到樁頂標高→清洗→樁機移位。

3.2 主要操作要點

1)樁機就位:樁機務必安平，樁尖對準樁位，鉆桿垂直。

2)預攪下沉，破碎土體。如果遇到土層較硬或者下沉太慢，可適量沖水。

3)制配漿液:待攪拌機下沉到一定深度時，即按照設計水灰比配制灰漿，在送前必須不停攪拌，防止漿液離析。

4)提升灌注攪拌:待攪拌機下沉到距樁底標高500 mm時，開啟灰漿泵鉆進到設計樁底標高后邊噴漿，邊攪拌提升，工程樁提升至保護樁頂標高，關閉灰漿泵。速度用慢速擋約1 m/min。

5)重復下沉:工程樁當攪拌機提升至樁頂標高，關閉灰漿泵，重復下沉攪拌，使漿液與土體攪拌均勻，下沉速度約為1.6 m/min。

6)重復噴漿提升:待下沉至設計深度時，開啟灰漿泵，將余漿注入地基中，并且邊噴漿，邊攪拌，邊提升至設計樁頂標高，控制提升速度約為1 m/min。

7)沖洗系統:沖洗灰漿泵和輸漿管系統，直到基本干凈，并清除鉆頭上粘附的軟土。檢查鉆頭，如有磨損及時更換。

8)移至新樁位，重復以上工藝。

4 結語

本工程所采用的多種支護體系施工完成后，通過對基坑頂、坡面、地表和周圍建筑物的變形情況監測，未發現開裂、位移較大等異常情況，保證了基坑安全和正常施工;通過本工程深基坑采用的多種支護體系的施工方法、施工工藝以及應用效果，為類似工程提供參考。

［1］ GB 50202-2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范［S］.

［2］ GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范［S］.

［3］ JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范［S］.

［4］ JGJ 94-2008，建筑樁基技術規范［S］.

［5］ JGJ 120-99，建筑基坑支護技術規程［S］.