深基坑支護方案的設計及施工監控

羅洪

（天和國咨控股集團有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

在我國經濟高速發展的過程中，基礎設施建設不斷增多，規模越來越大，工程建設存在的質量問題也越發明顯。深基坑支護工程作為建筑工程的基礎性工程支護方案的設計及施工監控，直接影響建筑項目的質量和安全。監理作為工程項目的質量監督方，負有重要的監督責任。本文以石城縣人民醫院項目為例，針對深基坑工程的特點，開展精細化的質量監理控制措施，提升監理工作水平，保證深基坑支護工程的施工質量。

1 項目概況

石城縣人民醫院項目為住院醫技綜合樓及老年醫療養護中心二合一項目，該樓位于住院樓的東側。工程為地下2層地上13層，建筑高度47.5m。該工程基坑大致呈三角形，周長約486m，面積約14393m2，深度約4.3～9.0mm，該項目挖基礎土方共88274m3，挖土深度-8.9m左右。

2 基坑支護結構的設計

支護方案采用放坡及土釘墻支護型式。

（1）豎向錨管采用Φ48mm×3.5mm 鋼花管，間距500mm，L=4.0～7.5m，成孔直徑不小于89mm。

（2）錨管墻錨管采用Φ48.0mm×3.5mm鋼花管，間距1.0～1.3m，長度6.0～9.0m，傾角15°，Nk=30～45kN。坡面噴射80mm厚C20細石混凝土，內掛Φ8@200mm×200mm鋼筋網。

（3）土釘墻土釘成孔直徑≥110mm，主筋采用Φ20鋼筋，間距1.5m，長度6.0m，傾角15°，Nk=30kN。坡面噴射80mm厚C20細石混凝土，內掛Φ8@200mm×200mm鋼筋網。

（4）放坡坡面噴射C20細石混凝土，厚度80mm，內掛Φ8@250mm×250mm鋼筋網。插筋為Φ14@2.0m鋼筋，L=0.8m。

（5）坑中坑放坡坡率1∶1，放坡坡面噴射C20細石混凝土，厚度80mm。

3 深基坑支護施工監理控制

3.1 地連墻施工設計和方法

地連墻施工是基坑支護施工的重要階段，具有工程量大、施工期緊、工期較長、施工場地占面大等特點，需要采取措施防范施工中可能出現的問題，保障施工安全，保證施工質量及進度。

冠梁、腰梁、支撐梁：C35。邊坡頂噴射混凝土面層：C20。立柱上部采用鋼格構柱，下部采用Φ900灌注樁作為基礎。灌注樁、立柱基礎樁：C30水下混凝土。所有冠梁、腰梁和支撐梁下墊層：C15，厚100mm。地連墻混凝土設計強度等級為水下C35。混凝土抗滲設計等級為P10。對于防水混凝土的施工，其配合比需要現場試驗后確定，防水混凝土的抗滲等級需要比設計要求提高一級以上。工程采用防水混凝土地連墻作為圍護結構，墻厚為0.6m和0.8m，標準幅寬為6.0m，成槽深度20.80～23.4m。

地連墻施工可采用首開、順開、續開、閉合等施工方法。連續墻的施工要嚴格控制導墻、成槽、吊放鎖扣管、吊放鋼筋籠、灌注水下混凝土、起拔鎖扣管等施工工序的質量，保證泥漿質量的各個指標如泥漿密度、黏度、失水量、含砂量、PH值等符合規范標準。還要確保鋼筋籠設計的吊點位置準確，重點監督水下混凝土的坍落度、混凝土澆筑面上升速度、導管埋入深度、混凝土初灌量、鎖扣管的起拔時間等施工參數的測試值符合設計要求[1-3]。

3.2 鋼筋籠吊裝控制

該工程中的23.4m地連墻鋼筋籠長度達22.25m、首開幅最重達約16.5t，為了提高施工效率，首開幅鋼筋籠要采用整體吊裝的方式。整體吊裝對吊機選擇、吊裝工藝及鋼筋籠剛度等會有比較高的要求。

鋼筋籠的吊裝需要較高的控制技術，地連墻鋼筋籠吊裝采用雙機抬吊方式，整體吊裝要求鋼筋籠剛度較高。對于一字型的鋼筋籠需要設好桁架鋼筋，在6m寬度的標準槽段需要設置4個間距1.5m的縱向桁架，并采用Ф25的桁架鋼筋；在間隔4m的位置加強設置一道橫向桁架，桁架鋼筋采用Ф25螺紋鋼“。L”型特殊槽段的異形鋼筋籠，要間隔2m在轉角處設置一道Ф25斜拉筋進行支撐，并在鋼筋籠下放吊裝過程中進行割除，見圖1所示。

圖1 “L”型特殊槽段異形鋼筋籠加固示意圖

3.3 控制成槽垂直度

成槽垂直精度不得低于1/300，接頭處相鄰兩槽段的中心線在任一深度的偏差不得大于50mm。地連墻垂直度控制難度較大，為了確保結構施工安全，不會出現侵限現象，需要使用兩用墻的地連墻。導墻施工過程中，采取先放樣，然后安裝模板，之后多次測量復核等辦法，保證施工中心偏位、垂直度等在受控范圍內，成槽機施工過程中注意觀察自動顯示結果，及時糾偏。如遇到常規方式無法解決的問題，應立即向項目技術負責人匯報，召開專家會議討論分析。

3.4 地連墻接縫止水控制

本基坑設置疏干井、排水溝、集水井、降水井對地下水進行降排，且開挖過程中根據地下水情況進行抽降水。對基坑底部滲水采用明溝明排，經沉沙池沉淀后排入市政排水系統，根據地下水量在坑底拐角處設置一定數量的集水井，坑底集水井距基坑邊沿200mm，集水井底面比排水溝底面低0.50m。集水井采用普通黏土燒結磚砌筑，并以M10水泥砂漿抹面。

項目工程中圍護結構施工質量對于工程基坑開挖的安全性具有重要作用。在基坑開挖之前，需要進行土壤內降水，降水后會造成基坑內外形成明顯的水差，從而對地連墻的穩定性形成壓力和安全隱患，一旦發生地連墻漏水等情況，就很難實現完全堵漏工作，對基坑和周邊環境造成安全隱患。

該工程地連墻采用工字鋼止水接頭，在工字鋼板上增加1m寬水鐵皮，在完成首開幅施工之后，要加大刷壁，增強止水效果。在連接幅或閉合幅成槽時，對于泥漿的黏附可能在工字鋼上留下一層泥皮，需要采取刷工等措施，防止形成地下水滲漏的通道。對此，需要使用專業的止水鋼板刷壁器，安裝于成槽機斗體之上，利用成槽機本身的自重，配合成槽機上的數據顯示，緊貼工字鋼凹凸面，沖擊工字鋼外側繞流體，達到良好的刷壁效果[4-6]。

3.5 土方開挖施工監控

3.5.1 對施工流程的監控

土方開挖是一項復雜、危險的施工，開挖的順序及施工方法要按照設計要求進行，必須按開槽支撐，支撐后再開挖，分層分步開挖，不得超量超范圍挖的原則進行施工。開挖施工需要提前制訂可行、合規的施工方案，在征詢設計方和管理部門的同意后可進行施工。土方開挖施工過程中要嚴格按施工方案進行，監理密切跟蹤施工過程，要及時監測基坑數據，根據數據調整施工程序、施工方案，對于可能出現的坍塌、滲水等問題及時與施工方溝通，擬定應急處置措施。開挖后如果發現地質條件與原先的勘察報告出入較大，需要停止開挖并與設計等各方協商處理。

3.5.2 對施工環境的監控

在基坑土方開挖施工之前，施工單位應對土方施工場地周圍的管線、工程道路等設施進行勘查，并采取保護措施，要對施工場地進行清理，主要清除場地內的障礙物，防止干擾施工作業。要對土方下面的地下管線等情況進行核實，確定位置及深度，在支護結構和土方開挖過程中注意避免挖到管線，保證管線安全。此外，要注意保證基坑周邊的土方堆疊不超過設計載荷。

3.5.3 對其他施工要點的監控

（1）基坑土方開挖需要遵循分層、分步、分段開挖的原則，防止造成工程樁側移，保證基坑安全，嚴禁超挖、不按設計開挖等行為。開挖中上層支護結構強度需要達到設計強度的7成，才能繼續進行下一層的土方開挖，保證基坑安全，不得提前開挖或超挖。

（2）土方開挖的排水也是監控重點，基坑內的積水可采用明溝排水，或者利用集水坑集中排水，把水集中到集水溝，讓泥土沉淀后再往外排入下水道。

（3）土方放坡的坡度要符合設計要求，嚴禁超過設計范圍。

（4）開挖土方對于坡道、坡率的設置要考慮到支護結構的受力情況。

（5）土方開挖要設置好基坑挖土的順序，開挖過程中要保護好支護結構，不得讓其受到碰撞、振動，保證支護結構安全。

（6）土方開挖應在未下雨的天氣下進行，開挖中要及時清理坑內積水，做好降水的應對措施，防止坑內積水。開挖完成后，立即開展墊層混凝土施工，避免基坑長時間暴露造成積水等隱患。進行地下室施工過程中，要及時對圍護結構與地下室外墻間的間隙進行土方回填，回填施工要按有關施工設計進行。嚴禁對基坑底進行超挖等，防止基坑坍塌，開挖完成后要及時封閉基坑，避免坑底暴露和水浸，及時開展地下室結構施工。

3.6 施工現場監測

（1）對于基坑工程的監測，需要采用監測儀器，外加人員巡視檢查方式，重點做好施工關鍵程序、關鍵部位的監測。獲得的監測數據要實時進行分析、處理，并向施工單位和監理反饋。

（2）基坑施工前應對相鄰建構筑物原有的傾斜、裂縫等現狀進行見證拍照存檔，對相鄰管線進行詳查，做出明確的標記。

（3）監測坡頂水平位移、坡頂垂直位移、地表裂縫、坡頂建設（構）物變形、深層水平位移、支護結構變形、維護樁內力、地下水、滲水與降雨關系及周邊管線變形等。

（4）督促增加監測頻率和監測點，對于位移、沉降等的監測不得少于兩點、兩次，且應設在影響范圍以外。監測點數量及位置應根據現場實際情況進行調整，監測點間距不大于20m。安設測斜管的樁長應加長1.5m。在地下室底板施工完后，若無明顯變形，可適當減少觀測頻率。各項監測的時間間隔可視施工進程確定，在土方開挖期間，每天觀測一次,底板澆注后時間可適當延長。監測項目在基坑開挖前應測得初始值，且不應少于兩次。

4 結束語

綜上所述，深基坑支護施工監控工作需要把握好各個重要環節的控制要點，施工中需要采取有效的質量控制措施，防止產生施工質量問題。對樁基施工提供質量驗收標準和工期安排參考依據，并有效解決施工中可能出現的施工問題，保證深基坑支護施工的順利完成。