高層民用建筑深基坑施工工藝

張世明 國安建設有限公司

1 前言

建筑深基坑是建筑施工全流程中的基礎環節，但其施工難度較高、干擾因素較多，要求工程人員做深入的探討，遵循因地制宜的原則，合理應用施工工藝，充分保證深基坑的施工質量。

2 工程概況

某高層民用建筑工程，深基坑開挖采取的是放坡明挖的作業方法，坡率1:1.2，以6m為一個分級，兩級間設寬度為3.0m的平臺。支護采用的是d800@1100排樁+錨索體系相綜合的方案，支護樁與地道主體結構側壁間預留約1.5m的空隙，后續向該處回填中粗砂。

3 冠梁施工工藝

3.1 鋼筋的制作與安裝

（1）測量放線后，確定冠梁的中心十字線及邊線，利用墨線彈出。以設計圖紙為準，由專員組織冠梁鋼筋的綁扎作業。（2）鋼筋焊接時，采用的是電弧焊的方法，單面焊、雙面焊的焊縫長度分別不小于10d、5d（d為鋼筋直徑），并要求焊接接頭交錯排列。（3）在接頭長度區段內，同一根鋼筋不可同時存在兩個接頭，要求接頭的截面積不超過總截面積的50%。（4）嚴格控制綁扎接頭末端與鋼筋彎折處的距離，要求該值至少達到10d。箍筋與受力筋保持垂直的位置關系，成型的鋼筋保護層的厚度需滿足要求。

3.2 模板的安裝

在使用模板前，先做詳細的檢查，包含尺寸、強度、表面潔凈程度等，待各方面均滿足要求后，方可投入使用。以設計圖紙為準，由施工人員將模板精準安裝到位。在模板背面設主肋和次肋，共同發揮出支撐的作用。木模板與混凝土接觸的表面需足夠光潔，在使用前需對不滿足要求的部位做刨光處理。關于模板安裝示意圖，如圖1所示。

圖1 模板安裝

4 混凝土澆筑

（1）分層澆筑混凝土并振搗，單層厚度為30cm，澆筑作業利用溜槽完成，振搗采用的是插入式振動器。下層混凝土初凝或重塑前，需確保上層混凝土澆筑到位，否則易影響層間結合穩定性。（2）為有效控制混凝土的分層厚度，在混凝土澆筑前需在冠梁角點的豎向鋼筋上確定分層的具體位置并刷涂紅油漆，形成醒目的標記，作為分層的控制依據。（3）混凝土振搗時，嚴格控制設備的單次移動距離，通常以50cm～70cm為宜，不可碰觸側模，否則易由于模板失穩而影響混凝土的澆搗質量，混凝土振搗器與側模需保持5cm～10cm的距離。振搗需做到快插慢拔，盡快插入混凝土內，后以緩慢的速度拔出，可保證混凝土的密實性（若拔出過快，將形成空洞，混凝土成型后結構的密實性難以得到保證）。考慮到相鄰兩層需穩定結合的要求，在本層振搗時，需要將振動器插入下層5cm～10cm。（4）經混凝土振搗作業后，若混凝土面無下沉、無氣泡冒出、有泛漿現象，則表面振搗效果良好，可以結束該點位的振搗作業，轉向下一振搗點位。

5 拆模及養生

承臺側模的拆除時間要求為：混凝土完全滿足強度要求，在拆模過程中混凝土表面及棱角均不會受損。在混凝土的抗壓強度達到2.5MPa后可以組織承臺側模的拆除作業。

利用覆蓋土工布并灑水的方式養護冠梁。養護全過程中，混凝土的表面需始終保持濕潤的狀態；若現場氣溫在5℃以內，為避免混凝土凍傷，需采取保溫養護的方法，且不可灑水。通常養護時間需達到7d，具體根據實際情況適當延長。

6 土方開挖及防護施工工藝

6.1 基坑的土方開挖

（1）土方開挖采用的是普通挖掘機，分層、分塊有序開挖，嚴格控制單次開挖量，通常分層開挖深度不超過2.5m，不可超欠挖。每完成一層的開挖作業后，及時做網噴護坡處理，通過此方式防護新暴露出的坡面，使其維持穩定。（2）對于有立柱的內支撐體系，待開挖至該結構的周邊位置后，需轉為人工作業的方法，安排人員清理立柱周邊的土體，局部用挖掘機輔助作業。在現場安排足量的自卸車，將開挖后的土方裝車外運、（3）嚴格控制開挖尺寸，保證開挖的精細性；對于基坑周邊3m內，考慮到其較為薄弱的特點，不可在該處堆載，否則易由于承載能力不足而發生坍塌事故。（4）深基坑的尺寸較大，建設現場的作業環境復雜，在開挖時需要加強防護，機械設備不可碰觸支護結構、測量標志以及監測元件等相關既有的設施，同時也不可損傷防滲帷幕。（5）在距基坑設計標高500mm的位置精準抄出水平線，在該處穩定打設小木橛，安排施工人員將暫留土層挖走，再進一步清理基坑底部的浮土。（6）經過前述處理后，使基坑底保持平整、潔凈的狀態，此時可按照規范安排質量驗收。

6.2 錨索施工

（1）鉆孔。鉆孔所用設備為潛孔沖擊式鉆機。在鉆進時，根據要求將鉆桿擺放至指定的位置，鉆桿用完、孔深也恰好可以滿足設計要求。鉆孔深度需略大于錨索設計長度，以超出0.5m左右較為合適。鉆孔作業落實到位后，逐根將預先設置的鉆桿和鉆具拔出，詳細清理沖擊器，使其保持潔凈的狀態。用一根聚乙烯管復核孔深，向孔內注入高壓風，深度清理內部殘留的粉塵等雜物，使孔內保持潔凈，且孔深不少于錨索設計長度。緩慢地將聚乙烯管拔出，再對孔口做填塞處理，以免雜物落入其中。（2）錨索的制作。為提高施工效率，在鉆孔過程中同步開展錨索編制工作。張拉端采用直線形狀，內錨固段采用波紋形狀。在編制錨索時，鋼絞線截斷余量按50mm控制，將經過截斷處理后的鋼絞線置于作業臺架上，精準測定其內錨固段和錨索設計長度，并做好標記。張拉段每1m扎一道緊固環，穿套塑料管起到防護作用，向內涂抹黃油；對于內錨固段，則按照60cm～100cm的間距依次穿對中隔離支架。在錨索端頭套上導向帽，完成錨索的制作工作。（3）錨索的安裝。鉆孔成型且錨索滿足質量要求后，核對錨索編號與孔的編號，要求兩者形成相對應的關系。利用高壓風清孔，使內部保持潔凈，若無誤則開始安裝錨索。錨索的安裝是一項精細化工作，需注重對細部作業質量的控制：詳細檢查定位止漿環和限位環的結構以及位置，若受損則予以更換，若偏位則做出調整；檢查排氣管的位置以及內部狀態，需要精準就位且保持暢通；將錨索送入孔內時，不可一次性將其完全送入，待定位止漿環到達孔口位置時，暫時停止推送，將注漿管和單向閥門安裝到位，再向下推送錨索；錨索到達指定位置后，再次檢查排氣管的內部情況，若存在不暢通的問題，及時將錨索拔出，清理內部的雜物，后再次送索。（4）錨固法注漿。注漿所用設備為注漿機，注漿全程壓力穩定在0.3MPa～0.6MPa。下傾的孔，將該注漿管插至孔底，向孔底注入砂漿，通過錨索孔外排空氣，使內部被漿液有效填充；上傾的孔和水平的孔，則從孔口處注入砂漿，在壓力作用下將其推送至孔底，經由排氣管排出內部夾雜的空氣。隨注漿進程的推進，待排氣管不再排氣且壓出稀水泥漿時，則表明注漿已經達到飽滿的狀態。對于下傾錨索注漿，則重點關注砂漿位置指示器，根據該裝置的顯示結果控制注漿的位置。（5）錨墩的設置。錨墩具有傳力的作用，可以將錨具的集中荷載傳遞至巖面，與此同時還具有調整巖面受力方向的作用。錨墩上表面與錨索軸線需保持垂直的位置關系，提前將一根薄壁鋼管與錨墊板正交焊牢，在正式組織錨墩混凝土澆筑作業前，將鋼管的另一端插入鉆孔內即可。

6.3 錨索的張拉

張拉前先準備好張拉設備并標定，后續使用中若存在壓力表受損或是拆裝千斤頂的情況，則需重新標定。根據錨索的鋼絞線數量采取合適的張拉方法：若錨索的鋼絞線數量較少，則整體分級張拉，每級持荷穩定時間控制在2min～3min；若錨索的鋼絞線數量較多，考慮到鋼絞線受力一致性的要求，宜先單根張拉，在此基礎上進一步做補償張拉處理（時間可在單根張拉結束3d后）。

6.4 封孔注漿

經過錨索張拉后，封孔注漿。對于下傾錨索，向預留孔內插入合適尺寸的注漿管，使管口與錨固段頂面保持約50cm的距離；對于上傾和水平錨索，兩部分則利用預留注漿管完成注漿作業。

6.5 外部的防護

注漿后，截去多余的部分（從錨具量起，留50mm），此后在外側施作水泥砂漿保護層，厚度至少為50mm。

施工質量控制至關重要，需成立QC小組，由專員參與到日常質量管控工作中，采取行之有效的管理方法，消除施工中的阻礙因素，根據實際情況優化施工工藝，協調好鉆孔、注漿、張拉、封錨等相關工序，保證各處的施工質量，有條不紊地推進施工進程。對于各項施工數據以及質量檢驗數據，均要完整記錄，作為后續分析的參考依據。

6.6 掛網噴射混凝土

（1）掛網噴射混凝土施工所用設備為噴射機，要求其具足夠的密封性。骨料最大粒徑為25mm，輸送的水平距離＜100m，垂直距離＜30m。（2）正式噴射施工前，對機械設備、管線等做詳細的檢查，要求其均可以正常使用；詳細清理受噴面，并埋設用于控制噴射厚度的標志，給混凝土噴射施工提供參考依據。（3）分段、分片有序噴射施工，同一段按自下而上的順序操作，單次噴射厚度40mm～70mm。噴頭與受噴面保持垂直的位置關系，間距0.6mm～1.0m。（4）噴射混凝土終凝2h后，進入養護環節，采取的是噴水養護的方法，時間通常為3d～7d，具體根據現場氣溫以及混凝土的成型情況而定。

6.7 鋼筋加工技術要點

（1）在使用前詳細檢查鋼筋，判斷其表面是否附著油污、鐵銹等雜物，若有則予以清理，使鋼筋維持潔凈，否則將影響鋼筋與混凝土的握裹力。若鋼筋有彎曲的現象，則調直。鋼筋不可存在明顯的擦傷，且其實際抗拉強度需達標。（2）根據使用要求做切斷處理，得到尺寸合適的鋼筋，此項操作宜遵循先斷長料、后斷短料的原則，能夠減少鋼筋的損耗量。若鋼筋有劈裂或是彎頭等異常狀況，則予以切除。（3）在鋼筋彎曲處理時，需要保證平面上無翹曲的情況；鋼筋彎曲點處不可形成裂縫；鋼筋末端的凈空直徑不小于鋼筋直徑的2.5倍；鋼筋成形后的偏差需控制在許可范圍內。（4）噴射施工所用材料為混凝土，按照水泥∶砂∶碎石=1∶2∶2.5的配合比取用材料，做充分的攪拌，制得均勻性較好的混合料。攪拌時間至少達到2min，盡可能做到隨拌隨用，存放時間不宜超過2h，否則混凝土將在使用前便初凝。

7 結束語

綜上所述，在高層民用建筑工程施工中，深基坑為重點內容之一，切實做好深基坑的建設工作有利于后續工作的開展。在本文中，則以工程實例為依托，著重對高層民用建筑深基坑施工工藝展開探討，希望所提內容可作為同仁的參考。