朱海明
（上海南汇建工集团新港建筑有限公司，201304）
【摘 要】大型建筑地下车库深基坑的开挖、围护施工，严格按照工艺流程进行施工，既保证了深基坑工程的施工质量，维护了基坑的稳定性与牢固性。也极大地提高了施工效率，特别能够避免不必要的返工，取得了良好的企业经济效益。
【关键词】地下车库；深基坑；围护结构；井点降水；土方
引言
深基坑的开挖与支护结构施工是一个系统工程，涉及面较广，在城市空间发展中的应用将越来越频繁，同时，也将面临更多更新的挑战。合理的基坑支护技术是确保高层建筑深基坑安全施工的关键措施。由于建筑地下地质水文情况隐蔽而复杂，管线纵横交错、周围建筑太近、施工场地狭小等，为大型地下车库的深基坑土方开挖、基坑支架和围护设施施工，带来了相当多的困难与问题。
1．深基坑工程案例
1.1基本概况
某主体形状不规则，呈刀把状的框架结构综合楼，总建筑面积为68000m2。其地下停车库工程位于城市中心地区，地下2层2跨～10跨矩形框架结构，车库区建筑面积为52000m2，板柱抗震墙结构，钢筋混凝土桩筏基础，采用双排桩、单排桩、土钉墙支护围护，基坑安全等级为一级。
1.2地质情况
①.杂填土(Qml)：杂色，结构松散，压缩性高，层厚0.30m～2.10m。
②.粉质粘土(Q4al)：褐黄～灰褐色，可塑，压缩性中等，层厚1.00m～8.50m。
③.粘土(Q2al+pl)：褐～褐红色，硬塑状态，压缩性低，层厚0.50m～15.00m。
④.红粘土(Qel)：灰白色，硬塑状态，中偏低压缩性，层厚0.80m～13.50m。
1.3水文情况
水位埋深为地面下0.1m～2.5m，稳定水位标高18.06m～26.59m。对基坑构成危害的地下水主要是上层滞水。对地表水和地下水的处理方式采取明排处理。基坑浅部素填土、杂填土渗透性较大，故在基坑外侧做截水沟，并接入市政排水系统，防止地面雨水进入基坑。
2．围护结构施工方法
2.1钻孔灌注桩
根据工程实际情况与特点，采用多台履带式桩机的旋挖钻成孔施工工法进行成孔、清孔，现场分段制作钢筋笼，孔口对接，采用吊车辅助安放入孔，二次清孔使用导管插入孔内进行；成桩采用商品砼、导管埋入砼内连续灌注成桩。
为避免桩机对场地的不均匀沉降影响，需要对施工场地进行清理杂物、夯实平整，设置垫木，将钻机底座稳固安放在垫木上。
（1）主要流程
桩位放样→埋设钢护筒→钻机就位→钻进成孔→清孔→安装钢筋笼→设置导管→导管法灌注混凝土→混凝土养护、拆除护筒等。
（2）主要工艺
①测定桩位与埋设护筒
需要先测定桩位中心轴线，打设地桩后，再进行开挖排桩沟槽，再用粘性土分层埋设、夯实护筒。采用厚度3mm钢板卷制作护筒，制作时，护筒内径比桩直径必须>10～20cm，高度≦1.0m。护筒中心与桩位中心的偏差≦1cm。
②钻进成孔
钻机到位后，需要用水平尺将钻机平台找平，调整天轮、转盘中心、桩位中心同处在铅垂线上，钻头与桩位中心的偏差不大于1cm。
成孔过程中，需要按照设计要求控制钻机的转速、钻压等参数。调整不同的钻压、转速应对不同的地质土层。同时，要经常检查主动钻杆垂直度、钻机磨盘水平度和底座稳固度，保证成孔垂直度。针对成孔中孔壁稳定性差，可能导致塌孔、缩径的情况，必须使用好泥浆，控制泥浆密度应于1.20～1.30，粘度>20s。
钻进至设计深度，并达到规范后，进行终孔与清孔。
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③制作与安放钢筋笼
钢筋笼在现场分段，按设计、规范要求进行制作，孔口采用单面搭接焊，其尺寸、搭接长度、主筋错开距离、设置保护层垫块、定位吊筋长度等应得到保证。由吊车或桩机辅助将钢筋笼对准桩孔中心缓缓下入，尽量不要碰撞孔壁。安放位后，固定定位吊筋。
2.2支撑体系施工
（1）主要流程
钻孔灌注桩与立柱桩施工完成→土方开挖至桩顶标高→坡面土钉挂网支护→凿桩头至桩顶标高→施工冠梁及第一道钢筋混凝土支撑梁→土方开挖至第二道钢支撑以下1m→施工钢围檩及第二道钢支撑梁，桩间挂网喷射混凝土护面→土方开挖至基底→桩间挂网喷射混凝土护面→设置基底排水沟。
（2）主要工艺
①桩顶冠梁。围护桩顶设置1200mm×800mm冠梁，不同标高处冠梁采用1：3坡率进行过渡。冠梁之间通过混凝土支撑梁(500mm×600mm)进行连接。
第一道混凝土支撑和冠梁采用C35混凝土浇筑，混凝土支撑梁施工前，需在支撑梁下铺设一层彩条布隔层。
②钢支撑施工。支撑由活动端头、固定端头和中间节组成。各节由螺栓连接，中间节由多节组合而成，可根据实际情况确定。横撑用609×16mm焊接钢管，每榀支撑安装时，用2台100t千斤顶对挡土结构施加预应力，钢围檩的接长采用焊接。
2.3土钉墙施工
（1）主要流程
工序组织→施工方案→施工准备→开挖→清理边坡→孔位布点→成孔→安设土钉钢筋（钢管）→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土面层→开挖下一步。
（2）主要工艺
①排水系统设置。施工时，提前沿坡顶挖设排水沟排除地表水，在第一段开挖喷射混凝土期间可用混凝土做排水沟覆面。
②开挖、修坡。分段分层进行土钉墙开挖，在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度的允许偏差为±20mm。
③混凝土喷射。第一层喷射混凝土必须在开挖完成后尽快做完。喷射混凝土应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，喷射混凝土上下层及相邻段的接槎，应做成斜坡搭接，搭接长度一般为喷射厚度的2倍以上。钢筋网铺设完毕后，还要进行复喷。
④设置土钉。土钉施工包括定位、成孔、设置钢筋、注浆等。按施工图放置土钉定位点。
⑤铺设钢筋网。钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设。
⑥桩间挂网喷射混凝土护面。支护桩之间桩间土插入锚，外挂钢筋网片，面层喷混凝土。
3．井点降水施工
3.1施工工艺
井点管埋设。成孔孔径为300mm，施工采用冲击式或回转式钻机成孔，井深比井点设计深50cm。洗井用水泵或0.6m3空压机抽出井内泥浆。井点用机架吊起缓缓插入井孔中央，露出地面200mm，然后倒入粒径石子，使管底有500mm高，再用2-4mm粒径粗砂沿井点管四周均匀投放，上部1.0m深度内，为防漏气用粘土填实。
井点管埋设完后接通总管。总管铺设，在井点管外侧约50cm处前先挖沟槽，整平槽底，沟内逐根放入配好的管子，垫上橡胶密封圈，拧紧法兰螺栓，总管端部，用法兰封牢。
井点干管铺后，用吸水胶管将井点管与干管用8号铁丝连接绑牢，连接完成后，与抽水设备连通，进行漏气、淤塞试抽水检查，出现异常情况，必须进行检修，完成后方可使用。
3.2降水施工
为确保围护结构安全和确保周围的环境安全，确保水土压力在围护结构内外两侧缓慢、稳定变化，确保周围的环境安全和保证围护结构安全。进行降水时，需要根据设计要求和以往同类工程施工的经验，设置一定数量的监控点在基坑内外及地下管线上，以观测降水期间对周围的环境和基坑的影响，同时，指导基坑开挖施工。
分段分层开挖时，基坑内降水井中的水位要保证小于或等于基坑开挖底面标高1m。降水时，要制定严格的管理制度，控制降水速度，在抽水过程中，对每口井的流量、水位测量每天测量三次，并及时反馈数据。
4．基坑土方施工
（1）施工顺序
①土钉墙支护部位
第一层采挖土、外运采用标准臂液压挖掘机。清表开挖→第一层土钉墙→第二层土方开挖→第二层土钉墙→第三层土方开挖→…设置排水设施→预留土层的人工清除。
②桩支撑支护部位
第一层清除杂填土→支护桩、贯梁、支撑梁施工→第二层土方开挖、土钉墙、钢支撑施工→第三层土方开挖、土钉墙支护→设置排水设施→预留土层的人工清除。
（2）开挖方法。
本工程采用大开挖形式根据边坡高度分层分段完成土方开挖。
第一步进行清表开挖。第二步采用反铲挖掘机进行库区及出入线段主体土方开挖，配备自卸汽车将土运出场外。土钉墙喷锚放坡段需要分层开挖，桩支撑段的开挖，开挖深度单次不宜大于4m，开挖完成后，应该马上进行喷射混凝土面层。第三步进行桩间土及基底开挖，挖掘机与人工配合同时进行挖土。
参考文献：
[1]蔡立宗.综述复杂条件下某深基坑工程联合支护技术[J].中华民居(下旬刊).2013(07)
[2]刘涛刚.浅析高层深基坑土方开挖技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(09)（下转第141页）
论文作者:朱海明
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿
论文发表时间:2016/1/26
标签：基坑论文; 混凝土论文; 土方论文; 钢筋论文; 钻机论文; 标高论文; 深基坑论文; 《工程建设标准化》2015年11月供稿论文;