復(fù)雜支護及結(jié)構(gòu)條件下深基坑施工技術(shù)研究

何鵬 陳君瑞 白劍 劉雅遜 何博 黃望明

中建鋼構(gòu)有限公司 湖北 武漢 430100

1 工程概況

中法可持續(xù)發(fā)展論壇永久會址一區(qū)項目位于湖北省武漢市蔡甸區(qū)五賢路以南、知音湖大道以西，建筑面積7222.5平方米，地下2層，地上3層。地下室為框架結(jié)構(gòu)，地上鋼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式采用獨立基礎(chǔ)+墩基礎(chǔ)。基坑開挖深度5.1～12.5m，基坑北側(cè)為五賢北路，五賢路雨水管網(wǎng)為DN1200（管網(wǎng)中心線距離支護樁最小距離為12m），東側(cè)為蔡甸區(qū)政府，基坑周邊環(huán)境較為復(fù)雜。基坑開挖除須確保支護結(jié)構(gòu)安全外，還需保證周邊鄰近建筑物、地面道路和地下管線不受基坑開挖的影響[1]。

2 施工工藝

2.1 基坑支護施工

（1）整體工藝流程。定位放線→鉆孔灌注樁施工→高壓旋噴樁施工→西側(cè)放坡施工→坑頂降排水施工→土方開挖至冠梁標高→冠梁施工→冠梁以下土方開挖→北側(cè)錨桿施工→坡底降水施工。

（2）灌注樁和高壓旋噴樁止水帷幕施工。施工技術(shù)要點如下：①樁位定位及護筒埋設(shè)。開鉆前，樁位應(yīng)定位放樣準確，安裝護筒必須用樁心點校正護筒位置，并由專人負責(zé)。為防止泥漿流失、移位和掉落，護筒周圍土要夯實，最好黏土封口，如護筒底上層不是黏土，應(yīng)挖深或換土，在坑底回填夯實30～50cm黏土后，再安放護筒，護筒上口可綁扎方木或鋼管對稱吊緊，防止下竄。②混凝土導(dǎo)管就位固定。在安放前計算孔深和導(dǎo)管的總長度，底節(jié)導(dǎo)管一般為4-6米長，標準節(jié)一般為2-3 米，上部可放置2-3根0.5-1.0m 的短節(jié)，用于調(diào)節(jié)導(dǎo)管的總長度。連接時必須加墊密封圈和橡膠墊，導(dǎo)管下放和提升嚴禁碰掛鋼筋籠。導(dǎo)管在使用前必須作密封性檢查。導(dǎo)管上料斗的體積，由樁徑、樁長和導(dǎo)管埋入混凝土中的深度來確定，料斗體積應(yīng)大些為好。③混凝土澆筑。第一灌應(yīng)有足夠的砼儲備量，使導(dǎo)管一次埋入砼面下0.8米以上，砼澆灌過程應(yīng)保證連續(xù)勻速，砼埋管深度不得小于2米，最大埋深不宜超過6米，一次撥管不宜超過4米，嚴禁將導(dǎo)管拔出砼頂面。灌注砼面應(yīng)超過設(shè)計樁頂標高0.5m以上，以保證鑿除浮漿后樁頂處混凝土質(zhì)量能滿足設(shè)計要求。

混凝土應(yīng)連續(xù)澆注，中間不得停頓，由于樁內(nèi)混凝土不能振搗，主要靠混凝土的自重壓密和混凝土的流動成型，必須控制好配合比、澆注速度以確保混凝土的質(zhì)量，隨時檢查混凝土的塌（坍）落度，塌（坍）落度應(yīng)控制在18～22cm之間。

（3）鋼筋混凝土冠梁施工。支護樁施工完畢后，土方開挖至冠梁標高（不同側(cè)冠梁標高不同），破除樁頭后清理樁頭浮渣，按設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求綁扎圈梁鋼筋，安裝模板，澆注混凝土。

冠梁均采用鋼筋混凝土，冠梁砼強度等級為C30。

本基坑面積較大，整體施工周期約為3個月，鋼筋混凝土冠梁長度長，應(yīng)采取分段澆筑、微膨脹混凝土等施工措施，以控制冠梁混凝土的早期收縮及溫度應(yīng)力。

2.2 土方開挖施工

承臺開挖在人工挖孔墩施工完成后進行。

由于基坑邊坡四周放坡坡度及開挖深度不同，嚴格按照圖紙施工，大體分三階段進行開挖，第一階段開挖至-3m，第二階段開挖至-6.7m，第三階段開挖至-10.4m。

坡道在第二階段施工時進行開挖，采用磚渣鋪路，若天氣狀況惡劣，必要時進行鋼板鋪路或局部硬化。

為確保施工安全和基坑開挖的順利進行，從支護工程開始施工至地下室底板完工，應(yīng)進行全過程的施工監(jiān)測，以便及時掌握周圍土體的受力與變形情況，及時掌握基坑開挖對周圍環(huán)境，以便在監(jiān)測信息指導(dǎo)下，及時采取有效措施、調(diào)整施工方案[2]。

3 基坑監(jiān)測的要求

本工程基坑重要性等級為二級，局部IA、AB段為一級，現(xiàn)場監(jiān)測采用儀器檢測與巡視檢查相結(jié)合的方法。

3.1 基坑檢測的措施

（1）為了確保各項監(jiān)測項目的精度，投產(chǎn)的儀器必須按規(guī)定內(nèi)容檢查標定其主要技術(shù)指標，儀器檢查合格后方能使用，并做記錄歸檔。遇特殊情況（如受震、受損）隨時檢查、檢定。不合格儀器堅決不能投產(chǎn)使用。

（2）水準測量宜采用閉合或附和路線觀測方法。

（3）盡量做到測量定人，定儀器；觀測數(shù)據(jù)不得隨意涂改，測量數(shù)據(jù)有疑問時，應(yīng)做到反復(fù)觀測尋找問題原因。

（4）各監(jiān)測項目變形量或測量值接近或到達報警值時，應(yīng)及時發(fā)出預(yù)警報告或報警，并提請業(yè)主及有關(guān)單位注意。

3.2 基坑檢測數(shù)據(jù)分析

基坑觀測數(shù)據(jù)的綜合分析：

（1）由于基坑北側(cè)靠近五賢北路（雙向四車道城市路），具有較大的車行荷載，南側(cè)為施工臨時道路，且道路另一側(cè)為洼地，此部位危險系數(shù)較大。整個基坑支護水平位移最大處位于基坑北側(cè)，但也僅有9.7mm，邊坡水平位移最大處位于東南角處，累計沉降量11.8mm，其他部位水平位移相對較小；基坑支護豎直沉降量最大處位于基坑?xùn)|南角處，邊坡最大沉降點位于基坑西南角處，且數(shù)值均遠小于警戒值。周圍建筑物、道路的沉降量也基本為0，這說明基坑整體支護結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、安全可靠。

（2）通過對降水資料進行分析，各部位降深相對穩(wěn)定，滿足基坑的正常開挖。基坑周圍水位基本穩(wěn)定，說明整個基坑止水較為成功。

4 結(jié)束語

通過對基坑概況、施工要求、工期計劃的細致研究，組織項目討論會、專家論證會，制定合理的施工方案，在滿足基坑安全施工的前提下，大大加快了施工進度，按時保質(zhì)地完成了既定的計劃。同時，基坑開挖過程中，采用多種有效的監(jiān)測手段，全面掌握基坑及周邊環(huán)境的變化信息，實施信息化施工管理，保證周邊鄰近建筑物及地面道路、管線不受基坑開挖的影響。