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摘要：随着我国城镇化率的不断增加，地下工程的数量也越来越多，大量深基坑工程出现在城市建筑物密集区，基坑开挖过程引起的坑外的地表沉降非常显著，过大的地表沉降容易影响邻近的建筑物使用安全，为了保证周边建筑物及邻近道路等的安全，所以在进行深基坑施工的过程中，基坑的支护工程就显得尤为重要。
关键词：深基坑支护工程建筑物影响
1.工程概况
某工程占地203亩，总建筑面积约58万平米，共有22栋住宅，18栋商业。为满足规划车位需求，本工程设计为两层地下室，地下建筑面积为133940m2，基坑开挖深度为7.2~8.2m。地下室南侧和西侧距离市政道路较近，最近处仅20米，且南侧市政道路和基坑间管线复杂，东侧为已建商业，根据销售节点需要，北侧两栋34层主楼需在地下室之前施工，主楼基底与大地下室筏板底高差3.7米，最近水平距离仅3.8米，打破了基础施工先深后浅的原则，为基坑施工和安全使用带来难题。
2.场地工程地质条件
由地质勘察报告可知，场地内地基岩土构成层序为①层杂填土，松散，层厚1.20~7.20m；②层粉质黏土，可塑~硬塑，层厚2.20~9.00m；③层粉土，中密，层厚1.20~4.70m；④层粉质黏土夹粉土，可塑，局部硬塑，层厚2.70~6.60m；⑤层粉土夹粉质黏土，中密~密实，层厚2.80~5.90m；⑥层粉质黏土，可塑~硬塑，层厚2.70~6.00m；⑦层粉土，中密~密实，层厚1.60~6.10m。场地地下水主要为埋藏于①层杂填土中的上层滞水及第③层粉土、第⑤层粉土夹粉质黏土和第⑦层粉土中赋存的层间水（水量丰富）。勘探期间测得混合地下水位（静止）埋深为1.10~3.80m。
3.施工方案选择
本工程由于所处环境复杂，难点较多，经综合考虑，并通过专家现场论证，最终确定，基坑东、西、南侧采用围护桩加冠梁的悬臂式支护结构，外围通过高压止水帷幕进行止水，北侧考虑主楼施工对基坑的影响，增加坑内斜支撑，以保证施工安全。
围护桩为钢筋混凝土灌注桩，桩径900mm，桩间距1600mm，有效桩长10~14m，桩身混凝土强度等级为C30，采用旋挖钻机施工，导管灌注。桩顶设置一道冠梁，冠梁混凝土强度等级为C30。采用高压旋喷止水帷幕，桩径600mm，桩与桩之间搭接200mm，桩长11.5~15m不等。坑内采用管井降水，降水井直径800mm，其内安装400mm无砂管，降水井深30m，基坑开挖前施工，进行24小时不间断抽水。
原设计方案中地下室北侧采用坑内斜支撑支护，斜撑采用边长500mm的钢格构柱，长度为6734mm。但由于钢格构柱需要现场焊接且焊接量大，施工不便，且影响施工进度，为保证基坑施工快速完成，结合现场实际施工情况及工艺要求，会同设计院做出方案变更，斜撑改为整体性更佳的Q235b圆钢管，内径为500mm，壁厚为16mm,斜撑满足设计承载力要求。
4、主要施工工艺
4.1.施工顺序
根据方案要求，先进行井点降水，并做好水位监测。同时进行地下室围护桩施工，钻孔灌注桩施工结束后，待桩体强度达到设计强度的75%，再进行周边高压旋喷桩的施工。桩顶土方开挖，施工桩顶冠梁，同时做好局部斜撑链接钢板预埋工作。围护桩、冠梁及止水帷幕施工结束后进行地下室土方分层开挖及土钉墙作业，同时做好基坑及周边建筑物的沉降观测。
4.2.施工要点
钻孔灌注桩、桩顶冠梁、管井降水及土钉墙施工工艺在这里不再赘述。下面主要在这里简要介绍一下高压旋喷止水帷幕及坑内斜支撑施工工艺。
4.2.1高压旋喷桩施工要点
高压旋喷桩利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头，以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，同时钻杆低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度的圆柱固结体（即旋喷桩），从而使土体得到加固。
主要施工方法：①场地平整，并做好排浆沟；②测量定位，放出旋喷桩的桩位位置，确保桩机准确就位；③钻机就位，根据现场放线移动钻机，使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。④插管，试喷。水灰比、喷浆压力、提升速度等根据不同土层通过试桩确定。⑤应注意，喷嘴达到设计深度时，需要原位置旋转，待孔口冒浆正常后再旋喷提升，提升过程中应根据试桩结果，不同土层调整参数。⑥高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升、大量冒浆、地面隆起等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施；⑦喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止，防止因浆液凝固后体积收缩，桩顶下沉，导致达不到设计标高；⑧废弃浆液处理。目前环保形势严峻，针对废弃浆液必须严格按要求处理。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前需在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理；
4.2.2斜支撑施工要点
本工程根据实际需要，先进行地下室北侧两栋34层主楼施工，待主楼达到一层结构完成（预售节点）后，停止主楼单体结构施工，进行地下室施工，在此之前完成地下室与主楼之间灌注桩及止水帷幕施工。根据计算，该支护形式可以承受一层主体结构所产生的土体侧压力，所以直接进行地下室土方开挖，待地下室筏板施工完成后进行内支撑施工，本工程采用的斜支撑端头一端焊接在基坑四周的冠梁预埋铁件上，另一端设计焊接安装在地下室基础筏板的预埋件上。斜撑施工前需保留的土方必须保留，直到斜撑施工完成方可分层分段挖除，斜撑施工应隔一个施工一个，土方挖开后及时施工斜撑，暴露时间不得超过12小时。内支撑结构为坑内圆钢管斜撑，斜撑支座的混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级钢筋，钢支撑采用Q235b钢。斜撑位置根据平面图布置，现场须复核，应避开主体结构梁柱。另外需要注意的是钢管斜撑穿地下室底板和外墙板施工时，应焊接止水钢板，做好防水措施。等到坑内斜支撑全部施工完成并经过验收合格后，同步进行主楼和地下室施工，在主楼施工过程中应严格做好基坑变形观测及单体沉降观测。待地下室施工完成，地下室外墙土方回填后方可进行拆撑工作。拆撑时采用乙炔气焊将钢斜撑沿地下室底板和外墙板整体切断。
5.结语
本工程根据最终沉降观测结果显示，支护桩顶累计最大位移为4.5mm，累计最大沉降量为4.3mm，周边建筑物最大沉降量为4.5mm，其变形值均在规范允许的范围内，表明基坑及其周边环境未受到明显的影响。在基坑开挖的过程中，必然会影响到周边土地，致使土地稳定性与形状出现变化，继而干扰到基坑施工稳定性，为了保障工程施工质量，必须要对科学的设计基坑支护，为了保障设计效果，必须要详细收集沉降数据，为设计工作的开展提供准确的预测。根据本组研究结果可以得出，影响基坑稳定性的因素是多种多样的，而时间因素、距基坑距离、基坑支护形式的选择都会影响基坑建筑的沉降，在支护过程中，必须要把握好各种影响因素，这样才能够有效提升支护效果。
参考文献:
[1]李伟强, 宋捷, 周萍.深基坑与邻近既有建筑地基基础相互影响实例分析[J].建筑结构, 2016,46(17):105-108.
[2] 罗凌云. 深基坑钢格构斜撑组合支护施工[J]. 安徽建筑, 2017, 24(4): 121-123.
论文作者:李勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/1
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