居民房周邊深基坑樁基圍護施工的技術措施

■李寅峰 ■上海科寧項目管理有限公司，上海市 200335

1 工程概況

1.1 概況

無錫利華置業有限公司的XDG(XQ)-2012 -26 號地塊房地產開發項目位于無錫新區江溪街道敘康里小區以東、錫甘路以南、前衛路以西、金城東路以北地塊，建設單位為無錫利華置業有限公司。該項目用地面積約16599 平方米，規劃用地性質為商業、辦公用地。

該項目規劃為東西排布兩棟高層建筑，東側建筑為14 層商業樓，其中1 -4 層裙房為商業，5 -14 層為精品酒店;西側建筑為15 層商業辦公樓，其中1 -4 層為商業，5 -15 層規劃為辦公，項目規劃2 層地下室。

1.2 地基土的構成與特征

本工程施工擬建場地基本平坦。場地自然地坪相對標高+4.000m，本工程±0.000=+4.800。根據地質勘查報告，本工程場地內各層土性質由上到下為①層雜填土;②層粉質粘土;③層淤泥質粉質粘土;④層淤泥質粘土;⑤1 層淤泥質粉質粘土;⑤2 -1 層砂質粉土;⑤2-2 層粉質粘土夾粘質粉土;⑤2 -3 層粉砂;⑤2 -4 層粉砂夾粉質粘土;⑧1 層粉質粘土;⑧2 -1 層粘質粉土夾粉質粘土;⑧2 -2 層粉砂夾粉質粘土;⑧3 層粉質粘土;⑨1 層粉砂;⑨2 層中砂。

表1 地基承載力設計值fd/特征值fa 一覽表

表2 土層物理力學性質綜合成果表

2 工程樁施工要點

2.1 沉樁

(1)沉樁主要技術措施:①壓樁前，要按施工圖核對樁號，并要復核樣樁位置是否準確。要清除樁表面的附著物，并在樁的側面畫上深度尺寸標志線;②樁提升就位“沉樁’前，樁機機身要調整水平。樁未能對準樁位，應將樁拔起重插，若因遇地下障礙物，樁偏離樁位時，應將樁拔起，清除地下障礙物，將孔回填后;重新放上“樣樁”，再次沉樁;③壓樁過程中，都必須采用兩臺擺放位置互為正交的經緯儀，控制樁身的垂直度。

(2)沉樁困難，達不到設計標高:①主要原因。a.壓樁設備樁選型不合理，設備噸位小，能量不足;b.壓樁時中途停歇時間過長;c.壓樁過程中設備突然出現故障，排除時間過長;或中途突然停電;d.沒有詳細分析地質資料，忽略了淺層雜填土層中的障礙物及中間硬夾層、透鏡體等的存要在等情況;e.忽略了樁距過密或壓順序不當，人為形成“封閉”樁，使地基土擠密，強度增加;f.樁身強度不足，沉樁過程中樁頂、樁身或樁尖破損，被迫停壓;g.樁就位插入傾斜過大，引起沉樁困難，甚至與鄰樁相撞。樁的接頭較多且焊接質量不好或樁端停在硬夾層中進行接樁。②相應對策。a.配備合適壓樁設備，保證設備有足夠壓入能力;b.一根樁應連續壓入，嚴禁中途停歇;c.進場前對設備進行大修保養，施工時進行例行檢修，確保壓樁施工時設備正常運行。避開停電時間施工;d.詳細分析地質資料，清除淺層障礙物。配足壓重，確保樁能壓穿土層中的硬夾層、透應鏡體等;e.制定合理的壓樁順序及流程，嚴禁形成“封閉”樁;f.嚴把制樁各個環節質量關，加強進場樁的質量驗收，保證樁的質量滿足設計要求;g.樁就位插入時如傾斜過大應將樁拔出，待清除障礙物后再重新插入，確保壓入樁的垂直度;h.合理選擇樁的搭配，避免在砂質粉土、砂土等硬土層中焊接樁，采用3～4 臺焊機同時對稱焊接，盡量縮短焊接時間，使樁被快速連續壓入。

(3)樁偏移或傾斜過大:①主要原因。a.壓樁機大身(平臺)沒有調平;b.壓樁機立柱和大身(平臺)不垂直;c.就位插入時精度不足;d.相鄰送樁孔的影響;e.地下障礙物或暗浜、場地下陷等影響;f.送樁桿、壓頭、樁不在同一軸線上，或樁頂不平整所造成的施工偏壓;g.樁尖偏斜或樁體彎曲;h.接樁質量不良，接頭松動或上下節樁不在同一軸線上;i.壓樁順序不合理，后壓的樁擠先壓的樁。②相應對策。a.壓樁施工時一定要用頂升油缸將樁機大身(平臺)調平;b.壓樁施工前應將立柱和大身(平臺)調至垂直滿足要求;c.樁插入時對中誤差控制在10mm，并用兩臺經緯儀在互相垂直的兩個方向校正其垂直度;d.送樁孔應及時回填;e.施工前詳細調查掌握工程環境、場址建筑歷史和地層土性、暗濱的分布和填土層的特應性及其分布狀況，預先清除地下障礙物、處理暗浜等;f.施工時應確保送樁桿、壓頭、樁在同一軸線上，并在沉樁過程中隨時校驗和調正;g.提高樁的制作質量，加強進場樁的質量驗收，防止樁頂和接頭面的歪斜及樁尖偏心和樁體彎曲等不良現象發生。不合格的樁堅決不用。

2.2 接樁

本工程管樁采用KRⅡ500 半自動電焊機接樁，接樁施工工藝要求如下:(1)上、下節樁對準后，將樁壓緊;并用兩臺經緯儀相互交叉成90o 檢查樁的垂直度，若不符合規范要求，應調整垂直方可接樁;(2)施焊前，端板要除去銹跡、污垢，保持清潔;(3)接樁時，管樁上節樁與下節樁應對直，軸向錯位不得大于2mm，坡口根部應平整密貼;樁上、下節樁之間的間隙應用厚薄適當，加工成楔型的鐵片填實焊牢;焊接時，應將四角點焊固定，然后對稱同時焊接以減少焊接變形;焊縫要求連續飽滿，不得虛焊漏焊，焊渣應清除干凈，焊縫厚度必須滿足設計要求，每個接頭焊接完畢自檢合格，報監理驗收合格并冷卻1～2min 方可沉樁。

2.3 送樁

(1)送樁是沉樁施工中最后一道工序，由于“送樁桿”和樁存在不連續面，會使“送樁桿”與樁的斷面存在間隙或差異，使樁頂受到過大的應力，導致樁頂破碎，還會造成樁的局部彎曲。因此，對于沉樁施工中的送樁，不能掉以輕心。嚴格按下列要求執行;(2)送樁前應對樁位再作一次復測并記錄詳細，有異常情況及時通知有關單位作出補救措施。送樁桿上應有尺寸標志，以便測讀樁頂標高，控制樁的入土深度。技術人員經常到現場檢查，發現尺寸標志不清楚時應及時修復;(3)送樁時，必須控制“送樁桿”垂直度，施工中必須用經緯儀隨時檢查，保證送樁桿與樁身的縱向軸線保持一致。

3 基坑圍護施工要點

3.1 施工順序

開挖溝槽:開挖過程中，根據基坑圍護內邊控制線，采用1m3挖機開挖，并清除地下障礙物，溝槽尺寸如下圖所示，開挖溝槽余土應及時處理，以保證三軸攪拌樁正常施工，并達到文明工地要求。

圖1 溝槽結構簡圖

SMW 三軸水泥土攪拌樁施工順序詳見附圖:SMW 工法施工順序圖，其中陰影部分為重復套鉆，保證墻體的連續性和接頭的施工質量，三軸水泥土攪拌樁的搭接以及施工設備的垂直度補救是依靠重復套鉆來保證，以達到止水的作用。

圖2 SMW 工法施工順序

3.2 施工技術措施

(1)測量放線。施工前，先根據設計圖紙和業主或總包提供的坐標基準點，精確計算出圍護中心線角點坐標(或圍護樁轉角點坐標)，利用測量儀器精確放樣出圍護中心線，并進行坐標數據復核，同時做好護樁。根據已知坐標進行軸線的交線定位，并提請總包、監理進行放線復核。

(2)開挖溝槽。現場配備挖掘機開挖攪拌樁施工溝槽。根據放樣出的圍護中心線，挖掘機沿中心線方向開挖工作溝槽，溝槽寬度根據圍護結構寬度確定，槽寬約1.2m，深度約0.6m～1.0m。遇有地下障礙物時，利用鎬頭機將地下障礙物破除干凈，如破除后產生過大的空洞，則需回填壓實，重新開挖溝槽，確保施工順利進行。

(3)樁機就位。由當班班長統一指揮樁機就位，移動前看清上、下、左、右各方面的情況，發現有障礙物應及時清除，移動結束后檢查定位情況并及時糾正，樁機應平穩、平正。開鉆前應用水平尺將平臺調平，并調直機架，確保機架垂直度不小于1/150。

(4)攪拌速度及注漿控制。三軸水泥土攪拌樁采用Φ850 三頭樁型，樁頭直徑不小于850mm，定位誤差小于20mm，樁體垂直偏差小于1/200。噴漿攪拌時鉆頭的下沉速度為:1m～2m/min，提升速度為:2m/min。水泥采用32.5 級硅酸鹽水泥，水灰比:1.8 左右，水泥摻量20%。鉆機在鉆孔下沉和提升過程中，勻速下鉆、勻速提升。三軸水泥土攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液。型鋼連接采用雙面剖口、雙面等強度焊接。經監理等相關單位對型鋼連接焊縫進行檢驗合格后方可涂刷型鋼表面脫模劑。

(5)施工記錄。施工過程中，由專人負責填寫施工記錄，施工記錄表中詳細記錄了樁位編號、樁長、斷面面積、下沉(提升)的時間及深度、水泥用量、水泥摻入比、水灰比。

(6)型鋼插入。三軸水泥攪拌樁施工完畢后，吊機應立即就位，準備吊放H 型鋼。H 型鋼使用前，在距其頂端250 mm處開一個中心圓孔，孔徑約80 mm，并在此處型鋼兩面加焊兩塊各厚20 mm的加強板，其規格為400mm ×400mm，中心開孔與型鋼上孔對齊。(若工程H 型臨時調動周轉，加強板可在拔型鋼前補焊)。

根據甲方提供的高度控制點，用水準儀引放到定位型鋼上，根據定位型鋼與H 型鋼頂標高的高度差，在型鋼兩腹板處外側焊好吊筋，誤差控制、型鋼插入水泥土部分均勻涂刷減摩劑。安裝好吊具及固定鉤，然后用吊機起吊H 型鋼，用線錘校核其垂直度。在溝槽定位型鋼上設H型鋼定位模具，固定插入型鋼平面位置，型鋼定位模具必須牢固、水平，而后將H 型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位模具徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內，采用線錘控制垂直度。H 型鋼下插至設計深度后，用槽鋼穿過吊筋將其擱置在定位型鋼上，待水泥土攪拌樁達到一定硬化時間后，將吊筋及溝槽定位型鋼撤除。若H 型鋼插放達不到設計標高時，則重復提升下插使其達到設計標高，此過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。型鋼插入左右誤差不得大于30mm，宜插在靠近基坑一側，垂直度偏差不得大于1/150，底標高誤差不得大于200mm。

3.3 攪拌樁施工要點

(1)工藝要求。根據施工工藝要求，采用三軸深攪設備。三軸攪拌樁施工時應保證樁體的連續性和接頭的施工質量，水泥土攪拌樁搭接200mm，以達到止水作用。在無任何特殊情況下，攪拌樁施工必須連續不間斷地進行，如因特殊原因造成攪拌樁不能連續施工，間隔時間超過24 小時的必須在其接頭處外側加一根樁，以保證止水效果。在轉角處采用“十”字接頭的形式，即在接頭處兩邊都多打出半幅樁，以保證轉角處止水效果。對于淺部不良地質現象，應做事先處理，以免中途停工延誤工期及影響質量。施工中，如遇到地下障礙物、暗浜或其他勘察報告未述及的不良地質現象，應及時通知設計、業主、監理等會同處理。對于暗浜區域，應適當提高三軸攪拌樁的水泥摻量，具體數據將與設計一起協商確定。

(2)樁機就位。由當班班長統一指揮，樁機就位，移動前看清上、下、左、右各方面的情況，發現障礙物應及時清除。樁機移動結束后認真檢查定位情況并及時糾正。樁機應平穩、平正，并用線錘對龍門立柱垂直定位觀測以保證樁機的垂直度，并用經緯儀經常校核。三軸水泥攪拌機定位后再進行定位復核，偏差值應小于20 mm。

(3)施工工藝參數的控制。每天要求做一組7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm的試塊，試塊宜取自最后一次攪拌頭提升出來的附于鉆頭上的土，試塊做好后，進行編號、記錄、養護，到齡期后，送試驗室做抗壓強度試驗。為確保樁身強度和均勻性，必須做到以下幾點:①嚴格控制設計要求配制漿液的水灰比及水泥摻入量;②土體應均勻攪拌，嚴格控制下沉速度，使原狀土充分破碎以利于同水泥漿液均勻拌和;③漿液不能發生離析，水泥漿液應嚴格按預定配合比配制，為防止灰漿離析，放漿前，必須攪拌30s 后再倒入存漿桶;④壓漿階段不允許發生斷漿現象，輸漿管道不能堵塞，全樁必須注漿均勻，不能發生夾心層。

3.4 鋼支撐施工要點

(1)根據圖紙要求及現場實際狀況放支撐管布置的軸線灰線，并打入紅色樣樁標識(控制挖支撐管溝槽尺寸位置)。基坑預埋板上畫出支撐管軸線垂線;(2)根據甲方提供的支撐設計標高，在接點處再挖深1米，便于施工人員操作;(3)壓頂梁預埋件上用水平儀測繪標志支撐軸線的紅色三角標識;(4)鋼支撐安裝完畢，經驗收合格，方可回土復蓋。開挖時，為保證不壓壞鋼支撐，支撐上需回土500MM，且鋪路基箱，即可行駛挖機;(5)為確保工程施工，在開挖過程中，必須進行施工監測。觀察鋼支撐穩定狀況和受壓壓力變化狀況。發現不利因素便于及時采取相應防范、補救措施。

3.5 基坑圍護質量保證措施

(1)認真做好各施工班組作業人員分層次技術交底，以及上崗前的培訓工作，持證上崗，確保崗位工作質量;(2)材料供應部門在材料送至現場時，應同時提交材料質保單，水泥要做安定性試驗，測試報告應在正式施工前完成，確保使用設計強度等級的水泥，進場水泥及時送檢，合格后方可使用;(3)保證施工機械設備性能良好狀態，施工時及時例保，對壓漿泵進行每分鐘壓漿量檢測，并準備應急備用壓漿泵一套，從而確保噴漿的均勻性和連續性;(4)成樁期間，每天每臺機械要求做一組規格為7.07 ×7.07 ×7.07cm 的試塊，試塊宜取自最后一次攪拌鉆頭提升出來的附于鉆頭上的水泥土，試塊制作好后進行編號、記錄、養護，及時送實驗室。

4 結論

監測數據顯示，基坑變形及周邊環境變形量基本都正常范圍以內，因此深基坑的挖土施工以及地下結構施工對基坑的變形控制是非常成功的。

深基坑開挖施工中，針對江蘇無錫地區土質條件差，地下水位高，周邊居民樓結構差的特點，施工中采取了可靠的深基坑開挖預控措施，順利完成了深基坑的挖土工作，保障了工程的進度，達到工程節點要求，居民住宅的安全也得到了保證，取得了良好的社會和經濟效益。

［1］《地基處理技術規范》DG/TJ08 -40 -2010.

［2］《基坑工程技術規范》DG/TJ08 -61 -2010.

［3］《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》(GB50202 -2002).

［4］《地下防水工程質量驗收規范》(GB50208 -2011).