淺談深基坑支護施工技術在建筑工程中的應用

張敏敏

摘 要：本文結合工程實例，以土層特性和場地實際情況，在深基坑支護薄弱部位采用懸臂式雙排樁和內插H型鋼，再對坑內壁噴錨加固的施工工藝及相關注意事項進行了闡述，通過對現場監測數據的分析，驗證了這種支護體系在該類深基坑支護內的適用性，為類似項目提供參考借鑒。

關鍵詞：深基坑支護;施工技術;聯合支護體系

1 工程概況

1.1 項目基本情況簡介

上海市浦東新區臨港新城主城區WNW-C1-05-07社區中心項目總建筑面積約16808m2，用地面積約9722m2，地下建筑面積約4225m2。本工程項目主要由3棟建筑組成，1#樓為1棟4F托老所及衛生服務中心，2#樓為1棟3F公共活動中心及3#樓1棟4F社區服務用房。2#樓及3#樓整體設置地下一層主要為停車庫及設備機房。開挖深度為5.65～6.05m，基坑工程安全與環境保護等級均為三級，基坑側壁重要性系數1.00，整體滑動分項系數1.3。

1.2 基坑概況

本工程基坑面積約4160m2，總延長米約為320m。本工程±0.000為+5.000，整平后場地標高為吳淞高程+3.800m，相對標高為-1.200。

1.3土質條件

1.4 水文條件

根據地勘察報告地下水位有二層，第一層靜止水位埋深0.50m的潛水，第二層為地面以下3～12m承壓水。經過測算，基坑開挖過程中的承壓水穩定性滿足規范要求，基坑降水主要為淺層水。

1.5 場地環境及周邊位置條件

場地現為經過整平后的空地。東側為小區規劃道路，地下室外墻與基地紅線最小距離約 4.95m;南側為經二路，距離基地紅線最小距離約3.0m，道路對面為一層自貿超市和層高8～10層的臨港人才公寓樓;西側為夏櫟路，是條交通主干道，道路與基地紅線最小距離約3.7m，道路對面為大型居住社區，環保標準要求高，早晚高峰土方車進出受限，且無法夜間作業。北側為蘇家港河，河岸距離地下室外墻最近距離約36.9m。東北角為場內唯一狹長土方外運通道，基坑需要重點考慮。

2 深基坑的支護方案

工程基坑支護設計以開挖深度6.05m進行計算，加之周邊環境比較復雜，基坑西側緊鄰夏櫟路和東北側臨近施工便道為施工的重點，為了避免因土層含水率較高產生坍塌風險，削弱土體的剪切力和荷載，在東北角區域圍護采用止水帷幕+內插H型鋼支護形式確保狹窄區域施工便道的安全。基坑的四個邊角采用鋼支撐支護。基坑采用輕型井點降水。

3 基坑支護體系施工工藝流程

3.1三軸攪拌樁施工工藝流程

3.1.1 開挖溝槽

使用PC220挖掘機以基坑圍護內邊控制線開挖溝槽，溝槽寬度約50cm，深約100cm。

3.1.2 攪拌樁孔位定位

攪拌機架應該平穩豎直，按照樁與樁搭接20cm的尺寸在溝槽內放樣地位。

3.1.3 樁機就位

樁機垂直度偏差值應≤L/100（L為樁的長度），攪拌樁樁位定位后復核偏差值應<2cm。

3.1.4 攪拌速度及注漿控制

采取“四噴四攪”的操作次序，噴漿攪和時，攪拌頭上升速度≤0.5m/min，下沉速度≤1.0m/min，攪拌頭每圈提升（或下沉）量控制在10mm～15mm以內，最后慢速提升。

3.1.5 水泥漿制備

水泥漿制備采用的水泥為PO42.5硅酸鹽水泥，水和水泥配比為0.55，注漿壓力控制在0.4～06Mpa。

3.2 H型鋼施工工藝

3.2.1 H型鋼準備

本工程H型鋼均為租賃，無需現場制作，但是需要根據定位型鋼與H型鋼頂標高的高度差確定并焊接吊筋。清洗干凈后的型鋼需要在插入水泥土的部分均勻地涂抹完全熔融后的減摩劑。

3.2.2 下插H型鋼

用線錘校核吊起的型鋼垂直度后，使用震動錘下插型鋼前，在豎直的溝槽位置放兩根長度250cm的20×8cm定位槽鋼，再在并列溝槽位置放兩根長度1200cm的40×40cm定位工字鋼，轉彎位置的型鋼與圍護樁中線90°角下插。

3.2.3 拔出H型鋼

H型鋼的拔除選在地下結構施工完成達到設計強度后進行，起拔使用專用的夾具和千斤頂，以穩固的圈梁為反梁，反復頂升起拔進行回收。

3.3 鋼筋混凝土圈梁施工

基坑東北角圍護頂設置鋼筋混凝土圍檁。壓頂圍檁采用截面尺寸為1000×700mm，壓頂梁中心標高為-3.050，強度為C30。

3.4 鋼支撐

本工程內支撐采用？ 609×16鋼支撐，支撐體系中心標高為-3.050，鋼管支撐在底板換撐達到設計強度后拆除。

3.4.1 鋼支撐拼接與安裝

使用墨線在鋼筋混凝土圈梁上彈出控制線，然后用25t汽車吊將鋼支撐吊入基坑內，由于預先停放坑內的PC220挖機進行鋼支撐拼裝。鋼支撐兩端與圈梁預埋件接觸面采用碎鐵塊將鋼支撐端板與預埋件可靠地電焊連接。所有需電焊的部位均驗收通過方可使用。

3.5 基坑排水、降水

3.5.1基坑排水

工人沿基坑槽底四邊挖出300×300mm盲溝進行排水，集水井每隔20～30m設置一個，用水泵抽排水至坑外護坡頂300×300mm的明溝內，由水泵集中抽排至指定的市政雨水管道。

3.5.2 輕型井點降水

（1）沖孔

成孔采用水沖法成孔施工，孔徑300mm，沖孔深度應比設計井點管埋設深 500mm。

（2）安裝井點管

沖孔完成即放入長6m的？ 48的鋼管井點管，井管垂直度誤差控制在≤ 1%。

（3）填濾料、封口

放置完成井點管后，為了確保出水暢通，在管壁的四周填充粗砂濾料，控制填料量≥85%計算量的同時保證填入速度，避免中空。當填入距離孔口1m換粘土逐層填入夯實并封口。

（4）管路連接

長度700mm的？ 48螺紋鋼絲膠管將井管與集水總管連接。所有管徑連接處應涂抹黃油后再用膠布封閉。井點真空度不小于65KPa。

（5）降水運行管理

降水設備每安裝成一套馬上使用，確保形成濾水層和地下水滲流，保證降水設備的出水量。

3.6基坑土方開挖

根據基坑圍護設計的要求，土方開挖主要是二次施工，即先分層分段開挖至基底以上300mm，然后進行人工基坑清底、集水井和落深區域的土方開挖。土方開挖根據結構后澆帶進行分區，由西南向東北退挖，挖土過程需留臨時邊坡，臨時邊坡采用二級放坡，坡比不大于1：1.5。采用機械挖土，人工配合清除樁、井點管周圍的土方和坑底預留的300mm厚的土方，自卸汽車運土，全部土方均棄土外運。

3.7 基坑內壁噴錨

首先對樁體表面的凸出物和余土進行清理，再在樁體植入膨脹螺栓后掛設并焊接鋼筋網片，再自上而下以2～3m劃分噴射混凝土區域進行噴面，確保其噴射厚度≥設計厚度的2/3。

3.8 基坑監測內容及結果

3.8.1 基坑監測內容

（1）基坑周邊環境的監測

主要涉及項目周邊緊鄰的幾幢建筑物、經二路、夏櫟路、施工便道及三大管線的沉降監測。

（2）基坑支護結構的監測

主要涉及圍護樁頂標高的沉降及樁體的側移、鋼支撐體系內力監測。

（3）深層土體的位移監測

主要為基坑周邊深層土體的水平位移監測。

3.8.2 監測結果

根據8月16日-9月28日深基坑開挖后圖1監測結果顯示，基坑深層土體位移數值一直在警戒值范圍以內，說明該支護方案取得了不錯的支護效果。

4 注意事項

4.1 攪拌樁施工冷縫處理

一旦攪拌樁不能連續施工，則攪拌樁施工冷縫優先考慮預留在群樁的內部，以確保內外排攪拌樁的連續性;如在內外排施工中產生施工冷縫，則考慮在冷縫處外排增打1～2根攪拌樁進行補強。

4.2 攪拌樁體不均勻

施工前對機械設備試運行確保其運轉正常;灰漿拌合應≥2min，降低轉頭的轉進速度，適當提高攪拌轉數，邊提升邊攪拌，提高泥漿拌和均勻性，嚴格控制水灰比，避免降低漿液強度。

5 結論與期望

本工程通過雙排樁和內插H型鋼，基坑的四個邊角設置鋼支撐，同時對坑內噴錨加固取得了較好的支護效果。實踐表明，該種深基坑支護在狹小空間和環保標準高的區域具有較高的適用性，具有較好的經濟和社會效益，具有較高的推廣應用價值。

參考文獻：

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