某辦公樓基坑支護和開挖施工技術要點分析

王 磊

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

某辦公樓基坑支護和開挖施工技術要點分析

王 磊

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

介紹了辦公樓工程基坑支護和開挖施工工藝流程、操作要點、質量控制、安全和環保措施，可以為同類工程提供借鑒。

辦公樓；基坑支護和開挖；施工工藝流程；操作要點；質量控制；安全措施

0 概述

某辦公樓工程地下2層，地上25層，建筑高度99.585 m，框剪結構，主樓為樁筏基礎，裙房為獨立基礎,基坑底近似缺角矩形,長×寬=82.90 m×62.00 m。室外自然地面標高為-1.000 m,坑底標高為-9.972 m,局部最低標高為-11.572 m,基礎埋深為8.9～10.5 m。

1 工程環境條件

工程北側為6層高的已有住宅樓，距基坑邊6 m，西鄰城東路，且有4層辦公樓。辦公樓距基坑頂邊8 m，道路距基坑頂邊25 m，南側為城市主干道，距基坑頂邊13 m,南側土釘墻施工對沿道路管線沒有影響。東側為已有居住小區，基坑頂邊距小區圍墻13 m。工程場地屬于黃河沖積一級階地地貌單元。地下水位埋深為19 m，基坑開挖深度為10 m，本基坑支護開挖施工過程中不需進行降水。

2 基坑支護設計方案

根據本工程基坑支護設計文件，基坑支護采用支護樁、復合土釘墻形式。

2.1 支護灌注樁、冠梁

支護灌注樁樁頂標高為-3.0 m，灌注樁底標高-16.2 m，灌注樁間距為1.5 m，樁直徑600 mm，冠梁尺寸為700 mm×600 mm，混凝土強度為C30。

鉆孔灌注樁垂直度≤1/200，樁位偏差≤50 mm，并不能向坑內偏差和傾斜。冠梁采用開槽支模澆筑，達到設計強度80%后方可挖土，護坡樁混凝土充盈系數為1.0～1.2，混凝土粗骨料直徑≤25 mm。灌注樁鋼筋保護層厚度≥50 mm。

2.2 土釘墻

土釘墻鋼筋中釘桿采用二級螺紋鋼，加強筋和網筋采用一級鋼筋，面層噴射混凝土強度等級為C20，注漿采用PC32.5水泥，水灰比為0.5,注漿水泥用量為40 kg/m，采用二次注漿技術，二次注漿壓力不小于0.5 MPa，網筋搭接長度不小于300 mm。

土釘墻鋼筋網片采用Φ6.5@250×250,鋼筋搭接長度≥300 mm，加強筋采用Φ14鋼筋，在鋼筋網上與土釘焊接且井形布置，搭接長度不小于10 d鋼筋直徑，單面焊接，土釘端頭焊接錨頭，材料同土釘，長度100 mm，雙面焊接。土釘墻噴射混凝土強度C20，土釘墻噴層厚度80 mm。A斷面支護樁側采用60 mm厚C20混凝土，Φ6.5@250×250鋼筋網片進行支護。

3 施工工藝流程和操作要點

3.1 護坡樁施工要點

1）長螺旋鉆孔壓灌樁工藝流程

定樁位、復核→鉆機就位→鉆至設計深度→終孔驗收→灌注混凝土→清土提升鉆桿→混凝土灌注至現地平→起吊鋼筋籠、振動錘→啟動振動錘、下插鋼筋籠→鋼筋籠插至設計標高→轉移鉆機循環下個樁位→施工完成。

2）樁機就位

將基本就位的樁機用線錘吊線對中，調整樁機位置直到鉆孔中心與樁位中心重合為止；調整時必須保持樁機平穩，不發生傾斜、位移。為準確控制鉆孔深度，在機架上或機管上作出控制的標尺，以便在施工中進行觀測、記錄。

3）鉆孔

鉆頭剛接觸地面時，先關閉鉆頭封口,下鉆速度要慢，正常鉆進速度可控制在2～3 m/min。鉆進過程中，如遇到卡鉆、鉆機搖晃、偏移，應停鉆查明原因，采取糾正措施后方可繼續鉆進。鉆孔作業應分班連續進行，工作人員要認真填寫鉆孔施工記錄，交接班時應交待鉆進情況及下一班注意事項。

4）終孔

鉆孔到達設計標高時，經設計、建設、監理、施工等單位的代表按有關驗收條件和設計要求進行驗收，被確認終孔后，方可停止鉆進。

5）混凝土澆筑

①混凝土必須符合設計及規范要求。混凝土坍落度應控制在160～200 mm并具有較好的和易性、流動性。現場檢驗混凝土坍落度，不符合要求的混凝土不得用于本工程。

②提升鉆桿接近地面時，放慢提管速度并及時清理孔口渣土，以保證樁頭混凝土質量。

③有專人負責觀察泵壓與鉆機提升情況，鉆桿提升速度應與泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在2.5 m/min，嚴禁先提鉆后灌料，確保成樁質量。混凝土灌注必須灌注至地表。

6）樁頭清理

成樁后,在不影響后續成樁的前提下,及時組織人員清運打樁棄土，清土時需注意保護完成的樁體及鋼筋籠,棄土應堆放至指定地點，確保施工連續進行。

3.2 土釘墻施工要點

1）工藝流程

測量放線→開挖修坡→鑿孔→終孔驗收→安裝釘桿→注漿→掛鋼筋網→焊接加強筋→噴射混凝土→養護。

2）開挖上層土方，修整邊坡土

對開挖出的邊坡進行人工修整，確保邊坡的平整度,對土釘位置作出標志,孔位的允許偏差為±100 mm。

3）鉆孔

本工程依據土層條件,土釘成孔采用人工成孔，按設計的孔位布置進行測量標線,標出準確的孔位，然后按設計要求的孔長、孔的傾角和孔徑進行鉆孔，嚴格注意質量，逐孔進行驗收記錄，不合格者為廢孔，應重打。直徑100 mm，成孔傾角10°～15°，鉆孔的傾角誤差±5%，孔徑允許誤差為±5 mm，孔深允許偏差為±50 mm。成孔過程中遇有障礙物需調整孔位時，不得影響支護安全。成孔過程中應按土釘編號逐一記錄取出的土體特征、成孔質量、事故處理等。

土釘采用HRB335，Φ20（22）鋼筋加工，為使土釘處于孔的中心位置,每隔3 m焊結一個居中支架,將土釘體安放在孔內。注漿材料采用P.C32.5級水泥，水灰比為0.4～0.5。為了桿體漿液飽滿，采用孔底注漿的方法。在修好的邊坡坡面上，按各坡面設計要求，鋪上一層Φ6.5@250×250鋼筋網，鋼筋搭接≥300 mm。

注漿、綁扎網片施工完成后，用Φ10鋼筋將土釘頭部連接起來，焊在桿體上，各焊接點必須牢固。鋼筋網鋪設好后，應在其上面焊接加強筋，使土釘、鋼筋網、加強筋連成一體，加強筋以土釘為連接點，成菱形布置。

在上述工序完成后，即可噴射混凝土，厚度按設計要求噴80 mm,配合比現場取樣試驗配制，強度達到C20，要求表面基本平整。

3.3 土方施工

土方開挖之前要搞清支護工作要求，配合支護施工要求開挖土方。開挖應分層分段進行。分層厚度與錨桿的深度相適應，分段長度以20～30 m為宜，等該段錨桿施工完畢，再開挖下段土方。實際施工時可采用間隔跳挖的方法。

土方開挖的施工工藝流程：施工準備→測量定位→護坡樁施工→冠梁施工→第一道錨索施工及張拉→第一層土釘支護→分層土方開挖→分層腰梁錨索施工→分層土釘支護→開挖至樁頂標高上1.00 m→CFG樁施工→挖樁間土→鑿樁頭→測樁→基礎驗槽。

各層土方開挖采用機械開挖人工配合的方法。先使用日立220型反鏟挖掘機進行分層開挖、分層支護，待挖至距施工樁頂標高50～60 cm時，再使用小勾機挖樁間土至設計標高上20～30 cm。人工配合清槽至設計標高，截樁，并通知檢測部門測樁。本工程中樁較密，采用挖斗為500 mm寬小型反鏟挖掘機。在挖掘前，先對挖掘機司機進行班前交底，嚴禁挖斷樁頭。在挖掘過程中，按撒出的灰線進行挖掘，由專人指揮，反鏟挖掘機倒退行駛進行開挖，挖出的土方用翻斗車運至甲方指定的地點堆放。在開挖過程中應特別注意避開樁頭，當挖掘不動時，馬上停止，調整后再進行挖掘。挖掘機挖土時不能挖到設計標高,應留20 cm左右，挖土時應隨時檢查標高，嚴防超挖。分層開挖，挖一層后進行土釘墻施工，等施工完成后在進行下一層的施工。

開挖基坑（槽）時，不得超過基底標高，如個別地方超挖時，應用與基土相同的土料補填，并夯實至要求的密實度，或用灰土或砂礫石填補并夯實。在重要部位超挖時，由設計、監理單位進行現場勘察，給出施工方案后，進行填補。基坑開挖至設計標高后，邊坡與基底交接處噴射C20細石混凝土進行防凍處理。

4 質量控制

1）澆灌混凝土后的樁頂標高及浮漿的處理，必須符合設計要求和施工規范的規定，本工程灌注混凝土要求完成面之標高比樁頂的設計標高高出500 mm。

2）成孔深度必須達到設計要求持力層。以端承為主的樁，沉渣厚度嚴禁大于100 mm。

3）混凝土構件在澆筑混凝土之前，護坡樁樁頂混凝土破除應到位，混凝土強度等級應達到設計要求。

4）混凝土構件在鋼筋綁扎前，采用空壓機或水沖的方法將新舊混凝土交接處處理干凈，嚴禁新舊混凝土交接處帶有泥土或其他影響混凝土強度的雜物。

5 安全控制

1）電纜直接埋地的深度不小于0.6 m，并在電纜上下各均勻鋪設不小于50 mm厚的細砂，然后覆蓋磚等硬質保護層。

2）配電箱、開關箱的箱體材料一般應選用鐵板，也可選用絕緣板，而不宜選用木質材料。

3）漏電保護器必須使用動作電流小于30 mA的漏電保護器。

4）焊鉗和焊槍與電纜的連接必須簡便牢靠，連接處不得外露，以防觸電。

5）土方開挖及錨桿施工過程中，必須安排安全技術人員連續監控，觀察基坑、支護結構、周圍環境的變形情況和井的水位變化情況，發現異常立即匯報到項目部，及時采取相應措施。