基坑螺旋鉆孔灌注樁止水支護工藝的應用研究

馬 彩 琴

(長治市數字化城市管理監督中心，山西 長治 046000)

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基坑螺旋鉆孔灌注樁止水支護工藝的應用研究

馬 彩 琴

(長治市數字化城市管理監督中心，山西 長治 046000)

結合某工程施工條件及周圍建筑情況，選用了基坑螺旋鉆孔灌注樁止水支護工藝，闡述了其施工技術及施工中的注意事項，在保證施工質量的同時避免了對周圍建筑物的破壞，且節約了施工成本，縮短了施工時間。

基坑支護，止水帷幕，螺旋鉆孔灌注樁，施工技術

1 工程概述

準備建設的工程地處長治市，東側毗鄰長興北路，南側毗鄰太行西街。工程主體是建設1層地下車庫和10層地上主體，其中地下建筑面積2 433.57 m2，基坑周長為308 m，建筑物長219.05 m，地下室底板距地表高度是5.50 m，相當于高程213.55 m，設計承臺高度為500 mm。由于場地自然地面標高十分接近，其波動范圍是217.95 m～218.90 m，可得到高差在0.95 m左右，開挖深度為4.40 m～5.35 m，由于場地高低有起伏，基坑開挖深度較大，因此，建議支護結構施工前進行場地平整，使基坑邊界標高平整到218.00 m～218.70 m，基坑開挖實際深度為地面下4.45 m～5.35 m。由于考慮到澆鋼筋混凝土框架結構必須加上墻下筏板基礎的高度，因此基坑開挖深度約6.0 m。由于需要開挖大深度基坑，且與周圍建筑物距離十分小，加之地下水位線與地表距離較近，基于施工質量及周圍建筑物安全考慮，必須做好基坑支護及降排水工作。

2 場地巖土工程條件

2.1 工程地質條件

施工現場地處平原地帶，且由河流沖積形成，因此其地基土層組成成分主要有質地較軟的粘土和雜填土，地基各土層指標見表1。

表1 地基土層指標

2.2 周邊建筑環境

本工程基坑周圍有5層磚混結構住宅樓需要保護，另有施工場地、需要保護的地下管線，周圍情況比較復雜，因此基坑安全等級定為二級。5層磚混結構住宅樓附近基坑需要垂直開挖，根據場地的巖土工程條件，決定采用排樁加錨桿支護結構。考慮直接抽取地下水的工程降水方案對本工程影響大，樁間土采用長螺旋灌注樁止水帷幕對基坑邊坡進行支護，沒有樓房的其他基坑邊界本著安全、經濟的原則，采用邊坡的方法處理邊坡，選取降水井直接汲取地下水的工程降水方案。

3 計算方法和設計方案

3.1 設計目的

保證基坑開挖所需的降水、止水規定；防止基坑開挖及施工時基坑側壁和周圍建筑的失穩現象發生；提高施工質量。

3.2 方案論證

1)基于施工現場場地考慮，為了保證施工質量及對周圍建筑物安全考慮，本工程放棄降水方案，而依據施工現場施工條件自行設計確定選用止水帷幕方案。除此之外，由于需要開挖大深度基坑，緊鄰南部建筑物，對施工條件造成嚴重限制，基于施工質量考慮及南部建筑物安全考慮，對基坑選用支護措施方案。若選用長螺旋灌注樁墻不僅可以保證施工現場濕度，而且有利于支護措施方案實施，避免基坑失穩現象發生。

2)依據止水帷幕的設計規定，插入含水層底板以下的止水帷幕部分必須達到2 m以上，且止水帷幕滲透系數必須維持在1.0×10-5m/d以下。充分考慮施工場地地質狀況，地表以下17 m可作為加固深度的極限值。如果選用以上規定參數施工，加大了施工難度，施工設備達不到要求。基于施工成本考慮，制定方案為止水帷幕選用懸掛式、坑內利用集水井明排方式。

3.3 設計方案

1)基于支護及止水結構兩方面的綜合考慮，基坑四周選用長螺旋灌注樁，并且選用直徑600 mm，長10.45 m的支護樁，其數量為141根，并且按照800 mm的間距放置。樁間采用素混凝土咬合樁做成止水帷幕，素混凝土樁與支護樁規格一致，其數量為142根，相鄰樁咬合長度為200 mm。頂部鋪設選用冠梁，其厚度必須達到600 mm及以上，同時選取鋼筋混凝土頂部壓板，利用φ10@150型號的插筋與擋墻筋連接。

2)旁邊建筑物是毛石基礎，因不能降水，怕樓體下沉，所以才選用這個工藝，施工時出于施工安全角度考慮，利用超流態長螺旋鉆孔灌注樁施工，樁徑600 mm，選用C15素灰混凝土樁、C30超流態樁、C15素灰混凝土樁順序放置方案，并將三者咬合，形成止水帷幕，施工時防止因地質原因穿孔，采用隔5根樁打1根樁的方法，C15樁加緩凝劑，間隔40 h左右，中間再打C30下鋼筋籠的超流態樁，C30樁加早強劑，為滿足工期。

3)因基坑南側與其緊臨的樓地段相距很近，為了保證周圍建筑物安全，選取噴射C30混凝土面層。方案如下：面層厚度為80 mm,內置鋼筋網，鋼筋網選用HPB300，直徑8 mm，間距150 mm。固定鋼筋網采用HPB400，其標準規格為直徑16 mm，長度1 500 mm。水平間距2 000 mm，豎向間距1 500 mm的三級螺旋鋼筋垂直于面層打入土體內，端部與鋼筋網及縱橫向加強鋼筋HPB400，2φ16連接，噴射混凝土面層達到設計要求的70%后，方可開挖下層土方，基坑內如果保留有臨時施工坡道，建議坡道兩側邊坡也采用放坡的方法處理邊坡，建議坡率采用1∶1。

4 施工概況

4.1 工藝流程

為保證隔水效果，本次施工采用：布置排樁軸線→布置樁點→咬合排樁施工→樁頂冠梁施工→土方開挖到冠梁以下2.5 m→第一排錨桿施工→錨桿檢測合格→錨桿鎖定→土方開挖直到坑底的施工步驟。

4.2 長螺旋灌注樁施工技術規定

1)嚴格把控樁位放置精度，盡量減少誤差，使其在規定的技術范圍內。2)嚴格把控粗骨料的粒徑、混凝土的配比和坍落度三方面，不得隨意變更。大坍落度混凝土的碎石直徑范圍必須在0.5 cm～1.5 cm之間，在具體施工中要具體綜合考慮樁徑、鋼筋長度、地下水情況，適當填充少量直徑為2 cm～4 cm的碎石。3)由于本工藝用于止水帷幕，所以對垂直度的要求比較大。垂直度應小于0.5%。4)避免混凝土灌注間斷現象發生，必要時應加大混凝土泵量或選用儲料罐。5)為避免樁身回縮現象的發生，常采用的方法是超灌方式，始終將充盈系數維持在大于1的狀態。尤其對于樁頂超灌高度，下限值是0.5 m，針對樁口出土必須及時清理，防止其在下籠時散落混凝土中，削弱混凝土的質量。6)鋼筋籠固定：選取鐵絲及支架至少連續1 d固定籠頂。

5 效果評價

1)超流態混凝土易于流動，石子受到的浮力較大，出現了在混凝土中不下沉現象，避免離析出現，這樣便于放入鋼筋籠中；2)樁尖不會因為虛土原因造成斷樁、縮徑、塌孔等施工缺陷，穩定并加強了施工質量；3)噪聲小同時不需要處理污水及浮土，保證了施工環境良好；4)經濟效益高，尤其工程成本低，縮短了施工周期；5)此工藝在基坑開挖后發現止水效果良好，后期對周邊建筑物進行沉降觀測正常，支護效果也良好。

6 結語

此項工程難度較大，在充分考慮施工現場條件、周圍建筑物及地質狀況下，出于施工安全的角度，選用長螺旋灌注樁止水帷幕方式進行基坑止水作業，并且合理選用支護，確保施工質量的同時，節約了施工成本，縮短了施工周期，取得了良好的施工效果。

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[6] JGJ 120—99，建筑基坑支護技術規程[S].

[7] JGJ 79—91，建筑地基處理技術規范[S].

[8] YB 9258—97，建筑基坑工程技術規范[S].

On waterproof support craft of spiral drilling bored piles in foundation pits

Ma Caiqin

(Changzhi Digitalized Urban Management Inspection Center, Changzhi 046000, China)

Combining with the construction conditions and surrounding buildings of some project, the paper selects the waterproof support craft for the spiral drilling bored piles of the foundation pits, illustrates the construction techniques and precautions in the construction, avoid its damages for surrounding buildings and save construction cost by ensuring the construction quality, so as to shorten the construction time.

foundation pit support, waterproof curtain, spiral drilling bored pile, construction technique

1009-6825(2016)30-0093-02

2016-08-19

馬彩琴(1974- )，女，助理工程師

TU463

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