建筑深基坑工程中組合支護技術應用探討

陳 彬

（福建省日超建設有限公司， 福建 福州 350001）

0 引言

建筑深基坑工程的土層支護施工設計都是采用相對保守的結構方案，但是這種傳統多道設防的保守理念設計的施工圖紙，提高了深基坑支護的技術難度。目前，在建筑工程的深基坑支護施工中采用樁錨加土釘墻復合支護體系，是一種比較成熟的深基坑組合支護技術，組合支護技術具有經濟高效、施工安全穩定等多種優勢，在建筑深基坑工程可以廣泛的推廣和應用。

1 工程案例

本文采用案例為1 棟地上15 層的綜合樓、5 層裙房及地下車庫組成的建筑項目，該建筑設計了3 層地下室，采用框架剪力墻結構建設。建筑工程的深基坑組合支護施工是在開挖后預留0.80m 的施工槽。根據實際的現場勘探、測試結果，案例工程勘探范圍內的地層主要劃分為人工堆積層和自然沉積層兩類。整個建筑深基坑范圍里土質情況復雜，基坑容易發生變形，本項目組合支護技術的安全要求高、施工難度較高。

2 組合支護方案

按照建筑工程規范和設計要求，結合案例工程的實際情況分析解決問題的有效方法。根據案例工程邊坡的實際地質情況和施工環境，建筑深基坑工程通常應用的組合支護方式主要是樁錨聯合支護、超前微型樁組合土釘墻支護、樁錨與土釘墻組合支護、預應力錨桿與土釘聯合支護四類。學習大量工程實踐經驗中成熟的組合支護技術方法，結合案例工程中的地質、環境等自然條件和施工期間的氣候條件，充分考慮施工需要達到的效果，最大程度地保證基坑進行組合支護后的穩定性、安全性，經過專家論證，分析計算出本工程基坑開挖的深度約8m。從建筑工程施工的安全、經濟、效率等方面綜合分析，案例項目的深基坑施工采用樁錨與土釘墻組合支護方案。

3 組合支護技術施工

3.1 護坡樁施工

3.1.1 測量放線

按照工程施工圖紙，技術人員根據監理工程師批準的測量方案進行放線。樁位采用鋼管打眼，同時用白灰和釘筷子對樁位做好準確標記。采用電動洛陽鏟或者鉆機進行鉆孔施工。在樁位平面圖的基礎上定位鉆孔，施工前通過經緯儀進行精準定位，樁位中心做好位置標記。

3.1.2 鉆孔

檢查測量放線準確無誤后，鉆孔施工前先進行鉆機定位。鉆機定位在正確位置后在其下方設置枕木，鉆機設置要穩定牢固，否則施工中鉆機容易移動或者傾斜。控制鉆機的垂直度在合理范圍以內，鉆機定位的誤差控制不超過20mm。

樁位復檢合格、鉆機完成就位和對中之后，進行鉆孔作業。鉆孔時保證設備狀態平穩，控制鉆孔過程中鉆機的垂直度偏差不超過1%。在鉆孔施工時，泥漿置換需要不斷作業，同時保證清孔效果。清孔后及時進行成孔質量的檢查驗收，檢查內容包括施工的每個樁的孔位、深度、樁徑和成渣等情況，樁徑偏差不超過20mm，泥漿密度控制在1.06～1.12kg/L 范圍之內。在檢測的成孔施工質量滿足工程要求之后，盡快進行鋼筋籠安裝和混凝土澆筑。

3.1.3 鋼筋籠制作和吊裝

鋼筋籠通過模具制作完成，制作要求主筋位置準確、利于成孔垂直度，可避免鋼筋籠發生扭曲、變形等現象。鋼筋籠制作要求：主筋進行除銹處理，并進行調直；加強環筋制作的強度，要求鋼筋籠制作達到正園；主筋焊接時，控制其接頭錯開500mm；合理控制相同截面的接頭數量，接頭數量低于主筋根數的50%；主筋采用單面搭接焊進行連接，也可用直螺紋套筒進行連接（如表1 所示）。鋼筋籠制作前，首先制作焊接試件。焊接試件檢驗合格后，方可正式開始鋼筋籠的制作。鋼筋籠制作選擇鋼筋材料應采用正規廠家的檢驗合格的產品，進入施工現場后對鋼筋材料的再次進行檢查[1]。

根據樁位孔口和樁頂的設計標高，控制施工誤差在合理范圍。吊裝入孔時，鋼筋籠吊起要輕起輕落，施工中避免強行壓入，入孔要居中下放。主筋上設置保護塊，保護鋼筋籠的垂直度、保護層厚度符合要求；按工程設計對鋼筋籠定位，鋼筋籠的底面高程偏差小于50mm。吊裝時，靠鋼筋籠和震動錘的重量自動下放，最后開啟震動錘震動鋼筋籠，下放到工程設計高度，一邊震動一邊拔出孔口，完成吊裝。

表1 鋼筋籠制作允許偏差

3.1.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑時，保證鋼筋籠吊裝和樁孔中心的重合。施工之前檢查導管的密封性和連接的可靠性。導管進入鉆孔后，測量鉆孔底部沉渣和泥漿密度，未達到要求時進行清孔。混凝土澆筑時（如圖1 所示），用導管首先進行二次清孔，清理干凈鉆孔底部的沉渣，清孔效果符合規范和施工要求。

圖1 混凝土澆筑

3.2 土釘墻施工

3.2.1 土方開挖

深基坑土方開挖采用靈活方便的洛陽鏟，傾角10°進行人工成孔，成孔后進行開挖、支護。開挖和組合支護同時開展施工，分層分段進行土方開挖。砂層施工時，嚴格控制開挖施工段不超過15m，為保證深基坑的穩定性、安全性，杜絕超挖施工；根據設計的坡度進行修坡、護坡。

3.2.2 拉網

鋼筋網按照設計要求的間距進行綁扎、固定，控制好水平、垂直搭接長度至少300mm，點焊至少要兩點以上，鋼筋網根據設計要求固定到深基坑支護施工中（如圖2 所示）。

圖2 拉網

3.2.3 土釘制作

根據工程設計長度進行下料，制作土釘。沿土釘間距定位支架，土釘間距控制約2.0m，鋼筋居中設置[2]。嚴格控制土釘的制作質量，鋼筋焊接時雙面焊5d，單面焊10d。施工中根據設計要求加焊支架，保證鋼筋保護層厚度低于25mm。

3.2.4 注漿

導管先插入到鉆孔底部再開始注漿施工，同時導管勻速撤出鉆孔，注漿施工要求飽滿。水灰比滿足施工要求，水泥漿攪拌后再進行注漿。注漿過程中，導管插至孔底并要求一次完成注漿作業，2.0h 內再進行第二次補漿施工，然后封堵孔口。土釘、鋼筋通過鎖頂筋、面板內的加強筋或鋼板網片進行有效連接，同時根據規范要求焊接，保證焊接質量穩定牢靠。

3.2.5 噴射混凝土

控制混凝土噴射施工厚度約60mm，施工厚度允許偏差±10mm。深基坑支護面不穩定時，先進行初噴。噴射混凝土施工時，首先需要嚴格計算混凝土配比。分段進行噴射作業，施工按照從下而上的順序進行噴射，保持噴頭和作業面始終處于垂直，控制噴射射距在0.8～1.5m 之內。噴射混凝土終凝2h 后，開始進行噴水養護。制作噴射混凝土的試塊，按照標準方法進行養護28d，然后進行檢驗檢測試塊質量。

3.3 預應力錨桿施工

3.3.1 定位成孔

根據工程設計要求和實際土層條件，準確進行定位成孔，做好記錄和標記工作。施工過程中采錨桿鉆機進行成孔，準確定位錨桿孔位、標高。根據工程施工設計的孔長、俯角和孔徑進行成孔，嚴格控制基坑支護質量，驗收做好詳細記錄。控制錨孔水平間距誤差不大于300mm，孔深偏差±200mm。錨桿機就位后，調整合適的施工角度，錨桿成孔采用大小角度值相間法，避免群錨效應，鉆孔達到設計要求。塌孔時，提出鉆桿，進行護壁處理后，重新復孔。

3.3.2 錨桿組裝

首先對鋼絞線進行除油污和除銹措施。錨桿的軸線方向每間隔2.0m 隔離架。采用塑料管包裹錨桿自由段，管口用鉛絲綁扎做好密封措施。間隔1.5～2.0m 在桿體上設置鋼鉸線支架，用鉛絲綁扎支架，綁扎牢固。錨桿自由段可采用塑料軟管進行必要保護，或者在錨桿上涂刷黃油或著在桿體上裹塑料膜[3]。把0.6～0.7 水灰比的水泥漿壓入錨桿，壓力要求1.8kg/cm2，進行高壓補漿，清水泥漿返出時停止補漿作業，補漿作業至少要進行兩次，兩次的補漿間隔最多3h。

3.3.3 錨桿張拉

錨桿強度符合設計要求平常需要7d 時間，冬季至少需要10d 才能達到需要的強度，錨桿強度合格后才能進行張拉。錨桿安裝前要驗收張拉性，張拉值滿足設計錨固力的1.2 倍時，鎖定設計預應力值。在張拉前，先標定張拉設備。在水泥漿強度15MPa 時可以進行錨桿張拉（如圖3 所示），錨桿張拉需要設備主要是油泵、千斤頂和錨具。張拉時按規范要求分級進行，逐漸增加負荷，準確控制觀測時間，做好詳細觀測記錄。錨桿張拉鎖定荷載是設計拉力的50%，鎖定后如預應力損失就進行補償張拉。

圖3 張拉

4 結語

目前建筑深基坑工程應用普遍，建設規模也在不斷擴大，采取科學的組合支護技術對工程施工質量非常重要。采用合理的組合支護技術施工，規范進行土方開挖和邊坡支護，有效保障施工安全并縮短工期，達到良好的支護效果，保證工程整體的安全穩定，同時避免對周圍建筑物造成不利影響，保護基坑附件建筑物、地下各種管線不被破壞，組合支護技術的施工效果符合建筑深基坑工程和地下室施工質量要求。