超大面積深基坑支護關鍵性施工管理的應用研究

崔現沅

（中國十七冶集團有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 深基坑工程項目概況

高新3 號地塊經濟適用房（拆遷安置房）項目位于南京市浦口高新區，項目占地總面積約71 663.6 m2，總建筑面積279 977.59 m2，其中，地上建筑面積202 225.61 m2，地下建筑面積77 751.98 m2。該項目包含9 棟31 層住宅樓，2 棟32 層住宅樓，1 棟4 層商業樓，1 棟3 層配套服務用房等，整體設1 層（局部2 層）地下車庫。住宅為剪力墻結構，地庫及商業為現澆框架結構，基礎為樁筏基礎，2 層地庫基坑開挖深度為9.60～10.00 m，1 層基坑開挖深度為5.00～6.30 m。

本基坑支護形式為：2 層地下室區域采用鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐支護形式，止水帷幕采用三軸攪拌樁。1 層地下室區域采用雙排樁、單排鉆孔灌注樁、單排鉆孔灌注樁+1道支撐等支護形式，采用雙軸攪拌樁作為止水帷幕[1]。

2 基坑支護階段總平面布置

1）負2 層地庫段（A1B1C1D1E1F1G1H1 段）采用鉆孔灌注樁+1 道混凝土支撐支護，結合三軸深攪止水帷幕；

2）負1 層地庫A2B2C2 段、L2M2 段采用支護樁+1 道混凝土支撐支護，結合雙軸攪拌止水帷幕；

3）負1 層地庫D1A2 段、D2E2 段、F2G2H2 段采用雙排樁支護，C2D2 段、E2F2 段、H2L2 段、M2A1 段、采用單排支護樁+坑內土體加固支護；

4）坑深大于2.00 m 坑中坑，采用深攪樁加固；其余坑中坑采用1∶1.50 放坡開挖；

5）坑內電梯井及集水井采用雙軸深攪樁支護；

6）場地地下水采用“降水管井”結合“集水明排”方式處理。

基坑支護階段總平面布置詳如圖1 所示。

圖1 基坑支護方式平面布置圖

3 基坑支護結構施工順序

1）進行場地整平及清障工作，復核周邊場地標高達到設計要求整平標高；

2）測量放線，施工攪拌樁、支護樁、立柱樁；

3）施工冠梁、圍檁及支撐梁；

4）開挖一區負2 層區域土方至坑底，施工一區及底板換撐結構（分區詳見項目《地下階段分區施工工況圖》）；

5）施工一區負2 層頂板結構及中板換撐結構，待一區負2層區域中板換撐結構強度達到80%后，拆除一區支撐梁。繼續施工該區域主體結構；

6）一區施工期間開挖二區區域土方至坑底，施工二區底板結構，待二區底板及換撐結構強度達到80%后，拆除二區支撐梁；

7）待拆除一區支撐梁后，開挖三區土方至坑底，并鑿D1E1F1G1H1A1 段負一層底板以上的支護樁；

8）施工三區地庫結構；

9）地庫結構施工完成后，回填肥槽。

基坑支護結構施工順序詳如圖2 所示。

圖2 基坑支護結構施工順序圖

4 基坑支護工程施工要求

本工程涉及鉆孔灌注樁施工、三軸攪拌樁施工、雙軸攪拌樁施工、圈梁、支撐施工、立柱樁施工、換撐施工、掛網噴漿施工、基坑降水及封井施工等施工工藝[2]。開工前，應先測定支護系統的標高并精確位置，針對基坑支護施工，主要從鉆孔灌注圍護樁、鋼筋混凝土支撐施工、立柱及立柱樁施工、三軸深攪樁、雙軸深攪樁施工等施工工藝提出以下要求。

4.1 鉆孔灌注圍護樁施工要求

1）鉆孔灌注樁的施工及驗收應嚴格遵守JGJ 120—2012《建筑基坑支護技術規范》、GB 50007—2011《建筑地基基礎設計規范》和JGJ 94－2008《建筑樁基技術規范》要求。

2）鉆孔灌注圍護樁施工前須進行試成孔。根據場地不同地質條件，試成孔總數不應少于2 個。測定孔徑、垂直度、孔壁穩定性和沉淤厚度，以便核對地質資料，檢查所選用的設備、施工工藝和技術要求是否合適。試成孔的試驗數據應提交給設計院。如果檢測指標不能滿足設計要求和施工規程，應制定補救措施或重新選擇施工工藝。試成孔完成后，應對其進行處理。

3）鉆孔樁施工前，必須查明每根樁的樁位是否有地下障礙物和市政管線。如有障礙物，必須用素土(不含石塊和生活垃圾)回填及清理，并分層夯實后才能進行圍護樁施工。

4)采用多臺鉆機施工時，應在相鄰混凝土剛灌注完畢的鄰樁進行成孔施工。相鄰鉆機孔距（樁心距）不得小于樁徑的4 倍，或最小間隔時間不得小于36 h。

5）樁頂標高的施工誤差不超過±100 mm，樁底標高的施工誤差為-0～+300 mm（即樁長不小于設計樁長）。

6）圍護樁樁孔垂直度不得超過1/300，灌注樁成樁中心與設計樁位中心偏差不得大于10 mm，擴頸引起的樁身局部凸出不得大于100 mm。

7）鉆孔灌注樁樁底沉渣不宜超過100 mm。

8）施工單位應結合試成孔試驗結果，提供詳細的鉆孔灌注樁施工方案，并提交給設計、業主及相關單位，各方認可后實施。

9）支護樁應進行“間隔跳打”施工，以確保樁的充盈系數、垂直度與支護樁成孔質量滿足要求；

10）立柱樁施工要注意避開工程樁、地梁、柱、剪力墻等結構部位。

4.2 鋼筋混凝土支撐施工要求

1）內支撐結構的施工和拆除順序應符合設計工況，必須遵循先支撐后開挖原則。

2）混凝土支撐的施工應符合GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規》的規定。

3）鋼筋混凝土支撐與圈梁應同時澆筑。混凝土腰梁施工前，應對排樁等擋土構件的連接面進行清理。混凝土腰梁應與擋土構件緊密接觸，無間隙。

4）為縮短混凝土養護期，混凝土支撐及圍檁中可添加早強劑，早強劑可采用三乙醇胺、三異丙醇胺、甲醇、乙醇等，一般摻量為0.02%～0.05%；由于支撐桿件較長，為防止混凝土支撐收縮變形，混凝土中需加入膨脹劑，膨脹劑的摻量宜為水泥用量的1.5%～2%。

5）支撐安裝的允許偏差應符合下列要求：（1）鋼筋混凝土支撐截面尺寸偏差在-5～+8 mm；（2）支撐中心標高與同層支撐頂面的標高差在±30 mm；（3）支撐兩端的標高差不超過20 mm及支撐長度的1/600；（4）支撐撓曲度偏差不超過支撐長度的1/1 600；（5）立柱垂直度偏差不超過基坑開挖深度的1/300；（6）支撐與立柱的軸線偏差不超過50 mm；（7）支撐水平軸線偏差不超過30 mm[1]。

4.3 立柱和立柱樁施工要求

1）鉆孔灌注樁作為立柱樁時，主筋保護層厚度為50 mm，樁底沉渣不宜超過50 mm。

2）立柱樁上段采用型鋼立柱，插入鉆孔灌注樁中深度不少于3.0 m，插入深度應嚴格控制，誤差≤50 mm；格構立柱垂直誤差≤基坑開挖深度的1/300，定位誤差≤20 mm，應與灌注樁主筋進行焊接，整體吊放。

3）立柱下段為鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁樁頂標高應為該立柱位置處結構墊層底標高，灌注樁實際灌注高度應比設計樁頂標高高出樁長的5%，且不小于2 m，以保證設計樁頂標高以下的混凝土強度等級符合設計要求。

4）立柱樁應避開柱、地梁、地下室墻體和小型承臺等。如有矛盾，立柱樁位置只能沿支撐軸線移動。

5）立柱施工完成后，格構立柱周圍的縫隙應用碎石回填壓實，并采取灌漿措施。

6）立柱需在底板范圍內設置止水片。

4.4 三軸深攪樁施工要求

1）第一批樁施工時需要在監理人員監管下進行，水泥的實際投放量、漿液水灰比、漿液泵送時間、攪拌下沉與提升時間、樁長和垂直度控制方法需要確定好，從而使三軸深攪樁的正常施工控制標準得以確定。

2）三軸深層攪拌機葉片直徑為650 mm，將其作為止水帷幕時，采用套打一孔的搭接方式。使用42.5 級普通硅酸水泥，初步設計水泥摻入量為20%，1.2～1.5 的水灰比，5%～8%的膨潤土摻量，要求28 d 的無側限抗壓強度大于0.8 MPa。

3）深攪樁樁位偏差控制在50 mm 以內，垂直度偏差控制在0.5%以內。

4）三軸攪拌機下沉的速度不應超過0.6 m/min，攪拌提升的速度不應超過0.8 m/min，下沉與提升要保持勻速，為避免造成周邊地基沉降，在攪拌提升時應避免孔內產生負壓。

5）嚴禁使用因故擱置2 h 以上的拌制漿液，應將其作為廢漿處理。

6）在施工過程中切忌斷漿，應時刻保證前后臺的高度配合，若出現因故停漿的情況，需要將三軸攪拌機下沉0.5 m后再進行注漿攪拌施工，以保障攪拌樁的連續性。

7）樁與樁之間的搭接時間需要控制在24 h 以內，若出現因故超時情況時，必須減慢攪拌速度，以保證搭接質量。由于時間過長無法搭接或是搭接不良，應記錄為冷縫，在得到監理和設計單位確認后，在搭接處采取補做攪拌樁或旋噴樁等措施，使攪拌樁的連續性與止水帷幕的施工質量都能夠得到保證。

8）三軸深攪樁在施工前，需要對成樁工藝及水泥摻入量進行試配試驗，以確定相應的水泥摻入比。

9）為確保三軸深層攪拌樁的施工質量，避免滲漏、流土、流沙現象發生，施工單位必須采取有效施工措施[2]。

5 結語

綜上所述，超大面積深基坑支護施工對保障基坑穩定以及施工安全至關重要，必須根據工程地質、水文以及環境條件合理設計支護方案，在基坑支護施工過程中要把握好關鍵環節，嚴格按照工藝流程以及施工要求進行施工，以保障基坑支護施工質量。