對時代康苑深基坑支護工程施工及安全技術的淺析

鄧楊軍

（廣西建工集團第二建筑工程有限責任公司廣西南寧530022）

對時代康苑深基坑支護工程施工及安全技術的淺析

鄧楊軍

（廣西建工集團第二建筑工程有限責任公司廣西南寧530022）

本文結合時代康苑基坑支護工程施工，針對基坑支護工程施工技術進行了探討，介紹了基坑支護結構形式的施工技術，并具體闡述了基坑開挖施工安全操作規程及應注意事項。

建筑工程；深基坑支護；安全施工管理

1　工程概況

時代康苑工程位于南寧市錦春路12號，為1棟29層商住樓，設2層裙樓2層地下室，占地面積2710.29m2。

2　基坑支護概況及施工工藝

2.1基坑支護概況

基坑附近有建筑，基坑深10.1m，安全等級為一級。基坑周長約200m，底面積2392m2，采用支護樁+預應力錨索支護組合型式。基坑底另外布置降水管井降水。

2.2支護樁和預應力錨索支護體系

設計要點如下：

（1）長螺旋鉆孔灌注支護樁

支護樁采用長螺旋鉆孔灌注樁，樁身混凝土強度等級C30，樁身直徑φ800，樁長15.0m，樁間距1500mm。

（2）預應力錨索

支護樁間設3層錨索，第一層設計在-4.0m標高，錨索的橫向間距3.0m（即隔樁布置）；三層錨索豎向間距為2.5m，孔點布置成梅花狀。錨索自由段長6.0m，錨固段長10.0～25.0m，錨索最大的長度為33.0m，鉆孔直徑為150mm，往下入射角15°，每根錨索配設2～4束φs15.2預應力鋼鉸線，鎖定荷載130～440kN。

預應力錨索注漿采用水灰比為0.45～0.50的水泥砂漿，強度為M30，采用二次注漿工藝進行施工，一次注漿壓力為0.6～1.0MPa，二次注漿壓力2.5～5.0MPa。

（3）樁間土拱掛網噴射混凝土

在基坑內側樁間隙處土拱噴射C20混凝土墻，厚度為100mm，內配單層雙向鋼筋網φ8@200×200，掛住鋼筋網的土釘鋼筋2φ16打入土內L=1000mm，豎向間距@1500mm，支護樁邊與短鋼筋同一高度內打入1φ16鋼筋300mm，將鋼筋網與土釘鋼筋φ16鋼筋焊接為一體，鋼筋網焊接采用點焊。

（4）泄水孔

支護樁間設泄水孔，采用長500mm PVC管制作，直徑為φ100mm，水平間距為@1500mm，垂直間距為@2000mm，傾斜角5%，埋入土體段用沙網包裹。

2.3支護樁施工工藝流程（如圖1）

圖1　

2.4長螺旋鉆孔灌注支護樁施工

施工順序：

鋼筋籠制作

鉆機就位→開鉆、清泥→終孔→混凝土準備→地泵輸送混凝土→壓灌成樁→插樁身鋼筋籠。

（1）鉆機就位

每根樁就位前應核對圖紙與樁位，確保就位符合設計要求。鉆機必須鋪墊平穩，確保機身平整，鉆桿垂直穩定牢固，鉆頭對準樁位。鉆尖與樁點偏移不得大于10mm。垂直度控制在1%以內。

（2）開鉆、清泥

開鉆前必須檢查鉆頭上的契形出料口是否閉合，嚴禁開口鉆進，鉆頭直徑控制在800+20mm，鉆尖接觸地面時，下鉆速度要慢，鉆進速度為1.0～1.5m/min或根據試樁確定。

成孔過程中，一般不得反轉和提升鉆桿，如需提升鉆桿或反轉應將鉆桿提升至地面，對鉆尖開啟門須重新清洗、調試、封口。

（3）終孔

鉆到設計標高后，由質檢人員進行終孔驗收，經驗收合格并作好記錄后，進行壓灌混凝土作業。

（4）混凝土準備

根據設計樁身混凝土的C30等級，由混凝土公司提供商品混凝土，混凝土塌落度為18+2cm。為保證鋼筋籠插入成功到位，商品混凝土到場后需每車檢測其塌落度是否符合要求，達不到要求的一律退場處理。

（5）地泵輸送混凝土

地泵與鉆機距離控制在60m以內。

混凝土的泵送要連續進行，當鉆機移位時，地泵內的混凝土應連續攪拌，泵送混凝土時，應保持斗內混凝土的高度，不得低于40cm。

（6）壓灌成樁

成孔至設計深度后開啟定心鉆尖，接著壓入制備好的坍落度為18+2cm混凝土，而后邊壓灌邊提鉆。

（7）鋼筋籠制作

①鋼筋籠所用鋼筋規格、材質、尺寸必須符合設計要求。

②鋼筋籠按設計長度一次制作成型。分段制作的鋼筋籠，鋼筋接長采用單面搭接焊，焊縫長10d，封閉箍和加強環采用單側搭接焊，焊縫長10d，主筋焊接時接頭應錯開，在同一截面內的鋼筋接頭數不得多于主筋總數的50%。扎口焊接時，上下主筋位置對正，保持鋼筋籠上下軸線一致。螺形箍筋應大部分與主筋點焊，增加鋼筋籠的強度。

③鋼筋籠存放場地應平整，鋼筋籠下面每隔2.0～3.0m墊一道方木，防止鋼筋籠變形。

（8）插樁身鋼筋籠

按照設計要求，將加工好的鋼筋籠連同震動器一起吊入樁孔內，開始鋼筋可靠自重及震動器重量插入混凝土中，當籠無法自動下沉時，開動震動器，將籠震動下至設計位置。

2.5錨索施工

2.5.1施工順序

挖土→鉆孔→插放鋼絞線→灌漿→養護→安裝錨頭、預應力張拉→挖下層土。

2.5.2工藝流程

錨桿鉆孔作業工藝流程為：

施工準備→移機就位→安鉆桿校正孔位調整傾角→打開水源→鉆孔→反復提插鉆桿沖洗→繼續鉆進到預定深度→沖洗至孔內出清水→停水→拔鉆桿（按節拔出）→插放鋼絞線束及注漿管→灌漿→二次灌漿→腰梁施工→養護→安錨頭錨具→預應力張拉→楔片固定→錨桿完后挖土。

2.5.3施工前的準備

（1）與挖土方作業配合，使挖方作業面低于錨桿頭標高1m，并平整好錨桿周圍場地，以便于鉆孔機施工。

（2）施工時，要挖好排水溝、沉淀池、集水坑；準備好潛水泵，使成孔時排出的泥水通過排水溝到沉淀池，再流入集水坑用水泵抽出，同時準備好鉆孔用水。

2.5.4鉆孔

（1）鉆孔前按設計及土層定出孔位作出標記。

（2）錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm。鉆孔底部偏斜尺寸，不大于長度的3%，可用鉆孔測斜儀控制鉆孔方向。

（3）成孔：先啟動水泵注水鉆進，并根據地質條件控制鉆進速度，每節鉆桿在接桿前，定要反復沖洗孔內鉆渣，直到清水溢出。鉆進過程中隨時注意速度、壓力及鉆桿軸線平直。鉆進到超過設計深度200mm時用清水反復沖洗孔內泥砂，直到溢出清水，然后退出鉆桿，逐節拔出后，用塑料管測深并作記錄。

2.5.5錨索制作

（1）每根錨索按設計圖紙要求配設2～4根φs15.2、fptk=1860N/mm2預應力鋼鉸線；

（2）加工錨索前應先將其表面的污物、鐵銹或其他有害物質清除干凈；

（3）按圖示距離設置錨索支架，將錨索、注漿管一起固定在支架上，端部安上導向帽；自由段內用黃油涂抹后，再套上波紋管。

2.5.6注漿

本工程預應力錨索注漿采用水灰比為0.45～0.50的水泥砂漿，強度為M30，采用二次注漿工藝進行施工，第一次注漿壓力為0.6～1.0MPa，第二次注漿壓力為2.5～5.0MPa，確保錨索抗拉承載力達到設計要求。

（1）注漿材料用P.O.42.5號水泥；

（2）鉆孔時有外套管留在孔內的，一次注漿后用拔管液壓器拔外套管。拔外管時要保證拔管器油缸與外套管同心，如不合適應在液壓缸前用方木墊平墊實，使液壓缸卡住下一節套管，保證卡住后，再慢慢開絲扣。

2.5.7錨索預應力張拉

（1）工藝流程

檢查構件（或塊體）→預應力鋼絞線制作→穿預應力鋼絞線→錨具檢驗→張拉設備預檢→安裝錨具及張拉設備→張拉。

（2）張拉

①預應力錨桿張拉應在二次注漿完成7d后及其強度達到14.0MPa以后才能進行預應力張拉。

②為避免相鄰錨桿張拉的應力損失，可采用“跳張法”，即隔2拉l的方法。

③正式張拉前，應取設計拉力的10～20%。對錨桿預張1～2次，使各部位接觸桿體與土層緊密，產生初剪。

④正式張拉宜分級，每級張拉后恒載3min，記錄伸長值。張拉到設計荷載的110%，恒載10min，無變化后，可鎖定。

2.6樁間土拱施工

（1）樁間土拱隨挖隨噴。

（2）在噴射混凝土面層前，在樁間設泄水孔，采用長500mm-PVC管制作，直徑為φ100mm，水平間距為@1500mm，垂直間距為@2000mm，傾斜角5%，埋入土體段用沙網包裹。

（3）先噴射第一層混凝土約4～5cm；每兩樁間用2φ16長1.0m短鋼筋打入土中，豎向間距@1500mm，再單層雙向鋼筋網φ8@200×200。支護樁邊與短鋼筋同一高度內打入φ16鋼筋300mm，將鋼筋網與短鋼筋φ16鋼筋焊接為一體，鋼筋網焊接采用點焊，然后噴射第二層混凝土約5～6cm。

（4）噴射面層應入坑底200mm。

3　降、排水工程

3.1降水方案

本工程降水目的是保證基坑支護體系施工和基坑土方開挖，采用明溝排水系統和管井降水結合進行基坑降（排）水。

3.1.1明溝排水系統

（1）對基坑周邊頂面土層進行硬化處理，往外做出0.5～1%坡度，坡向施工區域外圍明溝排水系統。基坑周邊底部設置排水溝和集水井，排水溝坡度為0.2～0.3%。用水泵將集水井內積水經管道排至施工區域外圍明溝排水系統內。

（2）降水井降水

在坑邊四周設10個降水井，每個降水井直徑0.22m，深度約12m，內設30m3/h的深井潛水泵，通過揚水管將井水排至基坑頂的明溝排水系統內，經沉砂井沉淀后排入城市雨水管道。施工過程中應根據現場實際情況做好排降水工作。

3.1.2井孔施工方法及設備

（1）施工工藝流程

降水井測量定位→安護筒鉆機就位→鉆孔→回填井底砂墊層→吊放井管→回填井管與孔壁間的砂礫過濾層→洗井→井管內下設水泵、安裝抽水控制電路→試抽水降水井正常工作→降水完畢起泵→封井。

（2）施工方法

①降水井的構造：降水井孔徑220mm，井管采用160mm（外徑）高強塑料管，在含水層段呈梅花狀開φ20＠45進水孔，外包雙層140目濾網。井管與井孔之間填1～5mm濾料，井深約12m，以孔底進入泥巖1m為終孔條件。降水井沿坑邊布置。

②降水井成孔（井）：采用YG-150鉆機成孔。鉆孔時全面鉆進，成孔后立即用空壓機洗井，干凈后下入井管并填濾料。

③填濾料：從井管周圍均勻填濾料，防止將井管擠偏，洗井后要補填濾料。

④每口井施工完畢即裝泵試抽水，要求一泵一電箱，電箱設保護裝置，為保證降水的可靠性和連續性（中途不能停電），現場應由專用電源供電，若發生出水量與泵排量不平衡，可加設回流管。

3.2監測

觀測孔的布置以能控制降水區和影響范圍內的地下水動態為原則。故觀測井布置在基坑中部，共2個，井深約15m，觀測井成井方法與降水井相同，但井內不安泵，用于觀測基坑內地下水位。

降水過程中，可能由于地下水位下降而導致周邊建筑沉降，故根據規范對1～2倍于基坑深度（-10.1m）范圍內的建筑物設置一些監測點進行沉降、變形監測，以了解基坑支護的變化情況。

監測在基坑開挖前測得初始值。監測的時間間隔根據施工進程確定，當變形超過有關標準或監測結果變形較大時，加密觀測次數。當有事故征兆時，應連續監測。

3.3建筑物裂縫監測

在土方開挖前應委托有資質的相關單位對周邊建筑物進行調查，對建筑物的裂縫進行現場踏勘，對裂縫進行統一編號、測繪、照相。在基坑施工時，對已詳細記錄的老的裂縫進行追蹤觀測，及時掌握裂縫的變化情況，并同時注意有無新的裂縫產生，如發現新裂縫，及時編號、測繪、照相。

（1）地面裂縫：地面一旦出現裂縫，順裂縫注入水泥雨水玻璃混合液，地面用水泥砂漿抹平，同時在裂縫外側布置土釘，增加抗拉力，穩固變形土體。

（2）建筑物不均勻沉降、變形過大：應立即停止降水，用高壓水對降水井進行回灌，使地下水位恢復為相對穩定的平衡狀態。

4　結語

由于本方案設計合理且能嚴格實行，在施工過程中以及完成之后，整個基坑的支護體系都很穩定，變形值均在規范允許的范圍內，達到了預期目的。

經濟的迅速發展以及科技的日新月異都極大的推動了各種技術難度大、規模大、高度大的建筑工程，建筑工程的穩固性必須要得到保障。深基坑支護技術對于建筑工程基礎工程的穩固性具有很大的影響，如果提高建筑深基坑支護技術，保證現代建筑的穩固性能，保證工程建筑質量以及使用周期需要我們不斷的進行理論與實踐的探索，努力建立完善的建筑深基坑支護工程施工技術體系。

TU247

A

1673-0038（2015）16-0067-03

2015-3-12

鄧楊軍（1972-），男，中級工程師，大專，主要從事建筑工程施工工作。