地下立體車庫深基坑支護方案比選與施工技術探析

楊鴻眉

（甘肅第九建設集團有限責任公司，甘肅 武威 733000）

地下立體車庫深基坑支護設計方案選擇的合理性直接影響車庫建設質量，基于深基坑方案的施工技術的科學應用同樣會帶來較為深遠的影響。但結合實際調研可以發現，地下立體車庫深基坑支護方案設計與施工技術應用很容易出現問題，這類問題的針對性處理必須引起重視。

1 工程概況

文章以地上1層、地下4層的巷道堆垛類機械停車庫工程為研究對象。該車庫位于甘肅省武威市涼州區財政局院內，采用平板式筏板基礎和框架剪力墻結構，結構重要性系數為1.1，基坑支護結構安全等級為一級。車庫由建設場地南側的A區、建設場地北側的B區兩個地下停車庫組成，基坑開挖支護深度分別為12.58m、13.58m。A區、B區地下停車庫±0.00m分別相當于絕對高程1532.15m、1531.15m。

2 地下立體車庫深基坑支護方案比選

2.1 地質分析

為優選深基坑方案，設計單位首先圍繞工程場地的地形地貌、地層巖性、水文地質特征開展了深入分析。圍繞地形地貌進行分析可以發現，場地為危舊平房拆除區，兩側為城區道路和多層建筑，周邊環境復雜，場地交通較為便利；地貌單元屬祁連山山前沖洪積平原，整體由南向北傾斜。分析地層巖性可以發現，場地地層主要為第四系沖洪積層，以雜填土（0.9m）、卵石（20m以上）為主，雜填土層成分主要為卵礫石和粉質黏土，混雜有建筑生活垃圾；卵石層母巖類型以砂巖、石英巖、花崗巖為主，充填物以中細砂為主，局部夾薄層狀粉質黏土及粉細砂。場地勘探深度范圍內未見地下水，基坑開挖支護可不考慮地下水影響。工程位于溫帶大陸性干旱氣候區，具備溫差較大、太陽輻射強、空氣干燥、蒸發量遠大于降雨量等特征，7—9月降雨集中，年平均氣溫9.5℃。

2.2 深基坑支護方案比選

基于工程實際和場地地質分析以及周邊環境情況，設計單位圍繞常見支護方式進行了比選，包括土釘墻支護方式、復合土釘墻方式、樁錨支護方式、地下連續墻支護方式、排樁加錨桿類支護方式等。工程基坑開挖支護深度分別為12.58m、13.58m，結合AB段、CD段、DE段、EF段、FG段、HJ段、JK段各段實際，其中垂直開挖的AB段、EF段、FG段、HJ段、JK段、LA段基坑采用樁錨支護方式，1∶0.3放坡開挖的CD段、DE段、KL段基坑采用土釘墻支護方式，1∶0.3放坡開挖的BC段基坑采用復合土釘墻支護方式并設置預應力錨索。基坑支護設計參數見表1，基坑開挖支護平面圖見圖1。

表1 基坑支護設計參數一覽表

圖1 基坑開挖支護平面圖

工程基坑下口線為地下車庫軸線外放2m，基坑支護采用HPB300級鋼筋作為鋼筋籠外箍筋及冠梁箍筋（Ф10mm鋼筋）、噴射砼面板配筋（Ф6.5mm鋼筋），其余采用HRB400級鋼筋。在具體的比選過程中，設計單位圍繞基坑支護工程各段開展了針對性的驗算，如AB段開展的排樁支護驗算、土壓力模型及系數調整驗算、各工況結構計算。

3 地下立體車庫深基坑施工技術

3.1 施工方案

在地下立體車庫深基坑施工中，施工單位嚴格遵循“分層（段）開挖、先撐后挖、由上而下、嚴禁超挖”原則，以此分層分段、自上而下進行施工。具體施工需結合基坑邊坡支護要求和土質情況，每層需開挖至相應層錨索或土釘下80cm處，并統一進行土釘墻支護處與錨索以下土方開挖，基于1.5～2m控制每層開挖深度。具體施工流程可概括為分兩遍跳打開展支護樁施工→挖土破樁頭開展冠梁施工→分層分段開挖基坑土方（冠梁砼強度達到75%設計值）→土釘墻及樁間土網噴支護施工→預應力錨索施工→重復上述工序→到達基坑底面設計標高→驗槽→地下車庫基礎施工。

3.2 技術準備工作

為保證地下立體車庫深基坑施工質量，施工單位在施工前針對性開展了一系列準備工作，包括研究勘察報告、了解基坑周邊實際情況、辦理簽章手續。結合工程實際，施工單位對基坑周邊建（構）筑物基礎、地下管線與錨索（土釘）所占用的地下空間關系開展了深入研究，以此規避各類事故。此外，施工前對全體施工人員進行了全面、多層次的技術交底，由此使其得以較好地掌握工程的施工部署、工序質量控制點、工藝標準、技術參數、設計要求等。

3.3 支護樁施工要點

在支護樁施工中，需首先做好施工場地的平整工作，具體施工過程還需要關注支護樁成孔、鋼筋籠制作安裝、樁身砼澆筑三個重要環節。在支護樁成孔環節，需隔樁進行支護樁施工，并重點控制樁長、樁身完整性、樁位偏差、樁徑偏差、樁身垂直度偏差、樁身砼的灌注充盈系數。在達到設計深度后，清孔需通過不斷加入清水完成，保證孔底500mm范圍內泥漿在砼澆筑前存在1.20以下的比重，且同時存在8%以下的含砂率，孔底沉渣厚度、泥漿黏度需分別控制在150mm內、28s內；在鋼筋籠制作安裝環節，鋼筋籠下入和導管安裝必須在清孔達到要求后立即進行，以此保證水下砼澆筑的及時性。工程采用自上而下全長均勻配筋、外徑Φ900mm的鋼筋籠，現場整體綁扎。在搬運和吊裝鋼筋籠的過程中采用杉木桿或鋼管進行加固，安裝采用25t汽車吊，對準孔位后及時固定，以此為導管安放和砼灌注提供支持；在樁身砼水下澆筑環節，工程采用C30商品砼，水泥用量最小需控制在360kg/m3，坍落度需控制在180～220mm，含砂率需控制在40%～50%（中粗砂），粗骨料最大粒徑需控制在40mm以下。采用Φ300mm直徑的砼澆筑用導管，導管由每節長度為2.5m的薄壁鋼管分節接長而成，采用螺栓連接，同時墊橡膠墊圈于接頭部位。為保證砼灌注質量，樁孔底與導管底部距離需控制在300～500mm，同時需保證施工過程混凝土儲備量充足，混凝土中導管埋入深度需控制在2～6m，導管提拔速度在施工過程中不得過快，輔以連續施工、按規定檢驗，即可更好地保證施工質量。

3.4 樁間土網噴支護與土釘墻支護、預應力錨索施工要點

為保證樁間土網噴支護施工質量，施工單位在鋼筋網片設置、噴射砼施工兩方面投入了大量精力。在鋼筋網片設置環節，工程單層雙向設置Φ6.5@200mm×200mm鋼筋網片，每邊的搭接長度、網格允許偏差需分別控制在300mm以下、±10mm內。噴射砼施工采用P32.5復合型硅酸鹽水泥與HPZU-5B型砼干噴機，自下而上噴射，受噴面與噴頭距離控制在0.8～1.5m，噴射面需與射流方向垂直。噴射砼的噴水養護需在終凝2h后進行，一般養護時間為3～7d，需根據氣溫決定。為保證土釘墻支護施工質量，著重控制土釘設置、鋼筋網片安裝、噴射砼施工等環節，具體施工采用BW-150型高壓泥漿泵，配合開展孔底注漿法全長壓力注漿，通過采用二次注漿工藝保證注漿飽滿，注漿漿液在攪拌均勻后應立即使用。在預應力錨索施工中，施工單位采用液壓潛孔鉆車跟管鉆進成孔工藝，并基于孔底返漿、二次注漿完成錨孔注漿。在具體施工過程中，作業停頓或完畢時需用水沖洗管路，且預應力錨索的張拉鎖定應保證75%以上的水泥注漿體強度時進行，具體采用OVM15-3專用錨具和60t穿心千斤頂。

3.5 信息化施工要點

該工程在信息化施工方面也開展了一系列探索，結合水文、天氣、地質、荷載等不確定因素，對此基坑工程進行了監測，同時基于信息化施工實現了土方開挖與支護的優化配合。基于基坑工程監測提供的數據，土方開挖與支護的配合得以動態化開展，超挖、多道工序隨意合并等問題得以規避。在信息反饋體系支持下，現場技術負責人可對施工方案及時修改，并能夠及時改進施工工藝，支護結構的穩定性也需要得到信息化施工監測獲得的資料支持。

4 結論

綜上所述，地下立體車庫深基坑方案比選與施工技術應用需結合多方面因素影響。在此基礎上，文章涉及的支護樁施工要點、信息化施工要點等內容，則提供了可行性較高的實踐路徑。為更好地保障地下立體車庫深基坑建設質量，各類新技術、新設備的積極應用必須得到業內人士重視。