排樁加鋼筋混凝土內(nèi)支撐基坑支護(hù)施工技術(shù)

邱立龍　（安徽省第二建筑工程公司，安徽　合肥　230011）

排樁加鋼筋混凝土內(nèi)支撐基坑支護(hù)施工技術(shù)

邱立龍（安徽省第二建筑工程公司，安徽合肥230011）

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展和地下空間的開發(fā)利用，深基坑支護(hù)技術(shù)得到快速發(fā)展，深基坑排樁加內(nèi)支撐技術(shù)應(yīng)用越來越普遍，排樁加鋼筋混凝土內(nèi)支撐技術(shù)可以充分發(fā)揮其材料特性，既保證邊坡安全、穩(wěn)定，又能滿足邊坡變形控制要求，保證周邊建筑物、道路、管網(wǎng)等正常使用和安全。文章結(jié)合工程實(shí)例，對深基坑內(nèi)支撐施工技術(shù)進(jìn)行探討。

深基坑；支護(hù)；鉆孔灌注樁；高壓旋噴樁；內(nèi)支撐

1　工程概況

1.1工程概況

合肥市某商住樓工程由主樓、裙房兩部分組成，地下2層，主樓地下2層，地上32層；裙樓地下2層，地上4層；工程總建筑面積為39628.54m2，；建筑物總高度99.35m；基礎(chǔ)型式為樁-筏基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

1.2工程地質(zhì)、水文條件

1.2.1工程地質(zhì)條件

①層雜填土：厚度0.70～5.90m，土體均勻性差，夾雜有淤泥質(zhì)土、粘土等；

②層粉質(zhì)粘土：層厚0.60～5.00m；

③層粉土：層厚1.80～5.10m；

④層粉土：層厚3.10～5.80m；

⑤層強(qiáng)風(fēng)化砂巖：層厚1.00～2.60m；①～⑤層土在場地內(nèi)分布均普遍；

⑥層中風(fēng)化砂巖：此層未揭穿，最大揭露厚度11.10m。

1.2.2工程水文地質(zhì)條件

本場地地下混合靜止水位0.30～0.80m，承壓水位高程約為8.0～11.0m。本工程地下水較豐富，主要為雜填土中賦存的上層滯水、粉土夾砂層中的弱層壓水及基巖中的裂隙水。地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水。

1.3場地及周圍環(huán)境

本項(xiàng)目位于市區(qū)，基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，場地地形略有起伏，西側(cè)為阜陽北路，距市政地下管網(wǎng)距離為11m，東、北側(cè)鄰近4棟6層住宅樓，最近距離僅6.738m，東邊距板橋河較近。

2　基坑支護(hù)方案

①本工程基坑呈不規(guī)則五邊形，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，基坑南北最大長度約為87m，東西最大寬度約為66m，基坑開挖面積約4570m2，基坑開挖深度大面為-10.5m，主樓基坑開挖深度為-11.60m。該項(xiàng)目距周邊建筑物很近，且周邊住戶不準(zhǔn)將錨桿打入其地下，東側(cè)距板橋河較近，地下水較豐富，主樓基坑深度達(dá)11.6m。

②經(jīng)多方案比較，選用排樁加鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護(hù)形式，臨河側(cè)增設(shè)一排高壓旋噴樁做止水帷幕，樁徑600mm，搭接不小于150mm，樁長8.4m，樁端進(jìn)入基坑底深度以下5m或進(jìn)入中風(fēng)化不少于0.1m。排樁采用鉆孔灌注樁，樁間土采用掛網(wǎng)噴細(xì)石混凝土支護(hù)。

內(nèi)支撐平面布置圖

③鎖扣梁上口標(biāo)高-2.0m，-2.00m以上基坑采用掛網(wǎng)噴射混凝土，雙向Φ6.5@200鋼筋網(wǎng)片，噴射混凝土面層均為80mm厚C20混凝土。

④在-3.5m標(biāo)高處設(shè)鋼筋混凝土內(nèi)支撐一道，內(nèi)支撐分為4片：一、二片連成整體施工，三、四片連成整體施工。其鉆孔灌注樁樁徑Φ800，間距為1400、1500、1800不等，設(shè)計(jì)樁長15.5m，樁端進(jìn)入基坑底深底以下5m，樁間土采用掛網(wǎng)噴射混凝土面；冠梁尺寸為800×600；內(nèi)支撐梁截面尺寸為1000×850、850×850兩種，內(nèi)支撐立柱為鋼格構(gòu)柱，截面尺寸為500×500。

3　樁基施工

3.1鉆孔灌注樁（支護(hù)樁）施工

3.1.1定位測量放線

建立閉合導(dǎo)線控制網(wǎng)，設(shè)置測量控制點(diǎn)。測設(shè)樁位中心點(diǎn)，并作好記錄、校驗(yàn)、復(fù)檢。

3.1.2成孔

正常鉆進(jìn)速度可控制在1～1.50m/min，鉆進(jìn)過程中，如遇到卡鉆、鉆機(jī)搖晃、偏移，應(yīng)停鉆查明原因，采取糾正措施后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆出的土方及時(shí)清理，并統(tǒng)一轉(zhuǎn)移到指定的地方堆放。

3.1.3混凝土泵送料成樁

混凝土必需符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，塌落度應(yīng)控制在180～220mm，并具有較好的和易性、流動(dòng)性。邊壓灌混凝土邊提升鉆桿，接近地面時(shí)，放慢提管速度并及時(shí)清理孔口渣土。鉆桿提升速度應(yīng)與泵送速度相匹配，灌注提升速度控制在2.5m/min，嚴(yán)禁先提鉆后灌料。

3.1.4下插鋼筋籠

混凝土灌注至地面及時(shí)清理地表土方后立即開始插鋼筋籠。下籠過程中先將鋼筋籠自重壓入，壓至無法壓入時(shí)再啟動(dòng)振動(dòng)錘，為防止由振動(dòng)錘振動(dòng)導(dǎo)致的鋼筋籠偏移，插入速度宜控制在1.2～1.5m/min。

3.2立柱樁、鋼格構(gòu)立柱施工

①支承立柱施工可安排在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工同時(shí)或以后進(jìn)行，支承樁采用鉆孔灌注樁。立柱樁基及上部格構(gòu)式鋼柱由設(shè)計(jì)確定，立柱樁與支撐梁的連接參照框架結(jié)構(gòu)格構(gòu)柱與框架梁交接構(gòu)造施工。

②立柱樁基坑底上部為格構(gòu)式鋼柱，基坑底下部為鉆孔灌注柱，樁端進(jìn)入基坑底部5m，樁徑為800。鋼格構(gòu)柱的制作按圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行，吊裝必須使鋼格構(gòu)立柱中心與鋼筋籠在同一軸線上，立柱平面位置的允許偏差為50mm，成柱后立柱的垂直度偏差不大于1/150，鋼立柱標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高偏差小于30mm。

③鋼格構(gòu)柱與下部灌注樁鋼筋籠應(yīng)采用焊接連接；格構(gòu)柱安裝在鋼筋籠上必須位置準(zhǔn)確，固定牢固，吊裝就位和澆筑混凝土?xí)r不能松動(dòng)。

鋼立柱與內(nèi)支撐梁連接示意

3.3止水帷幕（高壓旋噴樁）施工

①本工程采用高壓旋噴樁作為止水帷幕，對基坑周邊進(jìn)行全封閉止水處理，旋噴樁在外排圍護(hù)樁施工結(jié)束后進(jìn)行。成樁直徑600mm，搭接150mm，樁長8.4m，樁端進(jìn)入基坑底深度以下5m。

②高壓旋噴樁施工工序?yàn)椋簷C(jī)具就位→貫入注漿管→噴射注漿→拔管→沖洗。

③本項(xiàng)目高壓旋噴樁采用二重管法施工，復(fù)攪二次成樁工藝，漿液采用純水泥漿，第一次沉到標(biāo)高后，提升噴漿至樁頂，再一次重復(fù)攪拌下沉和重復(fù)攪拌噴漿上升，完成一根柱狀加固體。

④成樁要控制攪拌機(jī)的提升速度和次數(shù)，使連續(xù)均勻，以控制注漿量，保證攪拌均勻，同時(shí)泵送必須連續(xù)。施工中因故停漿，宜將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m。當(dāng)水泥漿液到達(dá)出漿口后應(yīng)噴漿攪拌30s，在水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬螅匍_始提升攪拌頭。

⑤在施工止水帷幕過程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或大量冒漿等異常情況時(shí)，應(yīng)查明產(chǎn)生的原因并及時(shí)采取措施。

4　內(nèi)支撐施工

4.1內(nèi)支撐施工工藝流程

測量放線→支承樁（立柱）等施工→第一層土方開挖→支撐立柱樁頭清理→支撐梁墊層→冠梁、內(nèi)支撐梁結(jié)構(gòu)施工→分層開挖土方→基坑側(cè)壁施工→地下室結(jié)構(gòu)施工→外圍土方回填及換撐→內(nèi)支撐拆除、清理→繼續(xù)地下室結(jié)構(gòu)施工。

4.2冠梁施工

①冠梁施工挖至梁底（留300mm人工清底）標(biāo)高處，清除柱頭混凝土浮漿，再施工冠梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

②冠梁施工前進(jìn)行立柱上部修整，立柱上部鋼筋進(jìn)入冠梁500mm，進(jìn)入冠梁的灌注樁超灌的混凝土須全部鑿除。

4.3鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁施工要點(diǎn)

①內(nèi)支撐梁土方開挖：內(nèi)支撐梁及圍檁周邊區(qū)域內(nèi)先行挖土，機(jī)械挖土留30㎝，人工清底。

②圍檁與護(hù)壁連接：與圍檁梁接觸處的支護(hù)壁部位要鑿毛、清理干凈，以保證圍檁梁與護(hù)壁緊密銜接。圍檁與護(hù)壁結(jié)構(gòu)連接，采用斜向吊筋焊接于護(hù)壁結(jié)構(gòu)的主筋上。

③內(nèi)支撐梁模板施工：內(nèi)支撐梁的底模采用C10混凝土墊層做底模。圍檁、內(nèi)支撐主梁、腹桿（聯(lián)梁）的模板采用九夾板，側(cè)模利用對拉螺栓固定。

④內(nèi)支撐梁鋼筋施工：鋼筋綁扎宜先綁扎支撐主梁和圍檁的鋼筋，然后綁扎腹桿（聯(lián)梁）鋼筋，腹桿（聯(lián)梁）主筋按設(shè)計(jì)要求長度伸進(jìn)支撐主梁和圍檁內(nèi)。腹桿（聯(lián)梁）主筋以整根直料為宜，圍檁、支撐主梁鋼筋施工時(shí)宜采用綁扎搭接接頭，以利爆破或切割拆除施工。

⑤內(nèi)支撐梁混凝土澆筑：在同一平面內(nèi)的鋼筋混凝土支撐應(yīng)整體澆注成型，當(dāng)采用分段施工時(shí)，支撐斷面施工縫按常規(guī)留設(shè)垂直縫，且保證接縫嚴(yán)密。混凝土圍檁與樁之間的間隙用不低于C30細(xì)石混凝土填嵌密實(shí)。

4.4基坑側(cè)壁噴射混凝土面層

①鋼筋網(wǎng)采用HPB235鋼筋，直徑不小于4mm，間距不大于300mm。鋼筋網(wǎng)、加強(qiáng)筋的連接應(yīng)牢固可靠。

②噴射混凝土的厚度100mm，其配合比通過試驗(yàn)確定，粗骨料粒徑不大于12mm，水灰比不宜大于0.45。噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，噴射順序應(yīng)自下而上。噴射混凝土終凝后2h內(nèi)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。

③泄水管為Φ50PVC管，水平間距不大于1.5～2.5m，梅花型錯(cuò)開布置；泄水管埋入土中一端須有濾水措施（可用碎石層濾水），防止泥漿堵住管頭。

4.5基坑內(nèi)土方開挖

①支撐混凝土澆搗完成后，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度等級(jí)必須達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%以上時(shí)，并形成可靠支撐體系后，方可進(jìn)行下層土方的開挖。基坑土方開挖遵循“先撐后挖，分層開挖”的原則進(jìn)行。

支撐梁下部土方開挖

②內(nèi)支撐與圍檁之間（即腹桿連接區(qū)域）的操作面相對較小，宜用小型挖掘機(jī)，且位置略高于支撐面上，直接向下挖下層土方。開挖順序由內(nèi)支撐梁位置向基坑中心邊挖邊退，開挖過程中不得碰撞支撐支護(hù)體系。

③當(dāng)坑內(nèi)土方全部挖出時(shí)，采用吊車將坑內(nèi)汽車及挖土機(jī)等機(jī)具、設(shè)備吊出基坑。

4.6鋼筋混凝土內(nèi)支撐拆除

①鋼筋混凝土內(nèi)支撐在地下負(fù)二層頂板混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后可實(shí)施拆除，拆除可采用人工拆除、混凝土切割拆除等。

②拆除后的鋼筋、混凝土等雜物須及時(shí)清理出基坑。

5　基坑變形監(jiān)測

5.1基坑監(jiān)測

基坑監(jiān)測應(yīng)委托有資質(zhì)單位進(jìn)行變形監(jiān)測，檢測內(nèi)容包括：支護(hù)結(jié)構(gòu)、管線、周邊建筑物等變形狀況，地下水狀況、基坑底部及周邊土體變化等。

5.2監(jiān)測點(diǎn)的布置

為真實(shí)反映地面構(gòu)（建）筑物的沉降情況，防止沉降過大導(dǎo)致地面構(gòu)（建）筑物破損，在相關(guān)位置布置觀測點(diǎn)。

5.3監(jiān)測方法、頻率

①位移監(jiān)測采用全站儀、高精度水準(zhǔn)儀等進(jìn)行變形觀測。

②土方開挖過程中每2d觀測1次，支護(hù)施工期間1d觀測1次（在雨后立即觀測），挖至坑底后每周觀測2次，結(jié)構(gòu)施工完成復(fù)土后結(jié)束監(jiān)測。

③根據(jù)該基坑工程施工工期，監(jiān)測時(shí)間約持續(xù)4個(gè)月，總監(jiān)測次數(shù)為36次。經(jīng)連續(xù)監(jiān)測，累計(jì)變形量在10mm之內(nèi)，其變形值均在預(yù)警值范圍內(nèi)。

6　結(jié)語

本工程深基坑支護(hù)綜合考慮了基坑周邊環(huán)境、地基土質(zhì)和地下水情況，合理選擇排樁加內(nèi)支撐的基坑支護(hù)方案，采用高壓旋噴樁作為止水帷幕，有效阻止了地下水對基坑施工的影響。鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護(hù)有效抵抗外荷載，控制土體位移，保證了周邊建筑物的安全，其技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，社會(huì)效益顯著。通過該技術(shù)的應(yīng)用積累了一定的施工經(jīng)驗(yàn)，為今后類似工程的施工提供借鑒。

［1］JGJ120-2012，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］GB50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［3］GB50497-2009，建筑基坑工程檢測技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］GB50666-2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范［S］.

TU473.1

B

1007-7359（2016）04-0151-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.060

邱立龍（1963-），男，安徽桐城人，畢業(yè)于安徽建筑大學(xué)，高級(jí)工程師，國家注冊一級(jí)建造師，國家注冊監(jiān)理工程師。