刘楚雄
广东省第五建筑工程有限公司 广东韶关 512000
摘要：本文结合深基坑工程实例，对其支护设计进行研究探讨，详细介绍了该工程中的支护施工方案及质量控制管理措施，分析得出相关工程施工管理经验，以保证工程在复杂的工作环境中顺利高效地进行，供相关人员参考借鉴。
关键词：深基坑；支护设计；灌注桩；应急措施
深基坑支护的设计与施工管理是保证工程建设顺利的前提，其中深基坑支护的施工不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，使得基坑附近建筑物、道路、管线能够正常运行，具有极大的施工难度。现通过工程实践与科研，在基坑支护理论与技术上得到了进一步的发展，提高了工程施工方案的安全性，值得推广应用。
1 工程概况
随着城市建设、水利及交通等行业的日益发展，大量的高层建筑地下室、大坝围堰等工程得到建设，由此产生了超大超深基坑工程，并且处于已建建筑物附近，呈现“深、大、紧、近”的特点，其工程的设计施工难度大，对周围环境的控制更加严格，本文以某住宅建设为例，详细介绍复杂条件下基坑的设计支护方案。
某住宅位于岛内，三面环水，设3层地下室，采用桩基础，基坑开挖面积为14000m2，周长约520m，西北侧地下室外墙距用地红线最近距离约10m，红线外为越河，基坑东南侧临近已建地下1层非机动车库1.5m，实际开挖深度8.55m～10.05m。
1.1 工程地质概况
根据勘探孔揭露，拟建场地内地下水类型属第四纪松散层中孔隙潜水及承压水，测得钻孔中潜水初见水位0.21m～1.11m（埋深1.70m～2.40m），稳定水位为0.41m～1.31m（埋深1.50m～2.20m），历史最高地下水水位1.90m，近3～5年最高水位为1.88m，最低水位为0.55m，年变化幅度约1.2m。勘察期间潜水位高于河水位，地下水补给地表水。潜水与越河水体有较为密切的水利联系，潜水位与越河水位基本同步下降。
对基坑有影响的承压含水层水位埋深一般2m～3m，勘察期间测得承压水位为0.4m（埋深2.4m）
1.2 工程特点及主要解决的问题
（1）基坑开挖深度范围内土质较差，以淤泥质粘土为主，设计时需要考虑有效的支护措施以控制基坑开挖过程中基坑支护结构的变形。
（2）基坑东南侧临近已建非机动车库，需重点考虑开挖过程中对非机动车库的保护
（3）基坑南侧台山路及东南侧非机动车库区域地下管线密集，需严格控制基坑开挖过程中周边管线的变形。
（4）基坑西北侧临近越河，施工期间围堰封闭，将水抽干后整平作为施工办公、材料堆场、土方清运场地。此区根据特殊情况，采取合理有效的支护形式。
（5）本工程基坑拟与东北侧待建写字楼整体考虑，设计时考虑本工程基坑与后期写字楼基坑的衔接问题。
（6）基坑开挖面接近承压含水层，水头较高，在开挖过程中需要考虑对地下水的处理问题。
2 基坑支护设计优化
根据本基坑工程的特点，根据盐城地区地质勘查报告，支护形式选择桩撑、桩锚支护结构体系。
该工程的支护方案为桩撑，桩锚支护、角部斜支撑、排桩、混凝土对撑、钢管抛撑相结合的结构体系。
2.1 基坑东南侧AB段采用三轴深搅桩内插矩形桩加钢管抛撑
本区段外侧为已建的地下1层非机动车库，基坑开挖深度6.35m，考虑到非机动车库靠近基坑侧外墙，将开挖暴露后进行施工，采用三轴深搅桩内插矩形桩作为挡土结构，桩顶标高为-0.30m（从冠梁顶起算），搅拌桩的成孔直径Φ850﹫600，内插CSPR-450×600（250）预应力高强度混凝土矩形支护桩，混凝土强度等级为C35，桩间距0.6m。钢管抛撑为1道Φ610×10，杆系为22a槽钢。
2.2 基坑西南侧及西北角BCD段采用钻孔灌注桩加2道混凝土角撑
本区段开挖深度按主楼筏板底标高考虑，地板标高-5.3m，筏板厚1300m，垫层厚150mm，则底板开挖面标高为-6.75m，自然地面标高为3.30m，基坑实际挖深10.05m。桩径1m，桩间距1.2m。桩的纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB300，实际配值d8@200，加强箍筋HRB335，实际配值D16@2000。内撑水平间距8m，竖向间距分别为1.9m，4m。
2.3 基坑西北侧临河DE、GH段采用三轴深搅桩内插矩形桩加2道旋喷锚杆
此区段临近越河，施工期间设围堰封闭，将水抽干后回填至1.8m，自然地面标高1.8m，基坑实际挖深8.85m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆桩顶标高-1.8m，搅拌桩的成孔直径Φ850﹫600，内插CSPR-450×600（250）预应力高强度混凝土矩形支护桩，混凝土强度等级为C35，桩间距0.6。
旋喷桩水泥量掺入量为20%，水灰比0.7，直径为500mm，旋喷搅拌桩内插钢绞线，并进入旋喷桩底，旋喷索张拉锁定值分别为首道锚索210kN，第二道锚索175kN。锚索间距为1.8m，竖向间距分别为2m，2.2m，入射角度30°，首道锚索长度为24m，第二道锚索长度为18m，钢筋级别HRB400。
2.4 基坑东侧与写字楼基坑交界处EF、GH、MN、NA段采用钻孔灌注桩加两道混凝土对撑
自然地面标高2.5m，基坑实际开挖深度9.25m，桩顶标高-0.7m，桩径0.9m，桩间距1.1m。桩的纵筋采用HRB400，实际配值23E25，箍筋采用HPB300，实际配值d8@200，加强箍筋HRB335，实际配值D16@2000。内撑水平间距12.5竖向间距分别为1.1m，4m。
2.5 住宅楼基坑与后期写字楼基坑交界处采用临时1：5放坡，坡顶设置单排三轴深搅桩止水帷幕
该区域按设计坡比放坡，人工修正坡面。坡面挂网喷浆处理，喷浆厚80mm第一次喷厚40mm，第二次喷厚40mm，采用Φ6@200双向钢筋网片。放坡面采用每隔1.5m设置PVC塑料管Φ100长300排水。基坑内侧桩底标高-6.75m，桩径850，桩间距1200mm，内插CSPR-450×600（250）预应力高强度混凝土矩形支护桩，混凝土刚度等级为C35。
3 基坑支护施工
3.1 三轴深搅桩
该工程三轴深层搅拌桩叶片直径为850mm，桩中心距1.2m，采用套接一孔法施工。使用42.5级普通硅酸盐水泥，设计掺入量为22%，水灰比为1.5～2.0，水泥土28d的强度大于0.8MPa，深搅桩桩位偏差低于50mm，垂直度偏差不大于0.5%，下沉速度控制在0.5m/min～0.8m/min，提升速度控制在0.8m/min～1.0m/min，保持匀速下沉和匀速提升，桩与桩的搭接时间小于24h。
3.2 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩施工前，应探明和清除桩位处的地下障碍物。成孔时应严格控制缩径，坍孔，孔斜现象。当成孔至设计标高，经检验合格后，应立即清孔。施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上。成孔厚，孔底成渣厚度作为支护桩时不超过200mm，作为立柱桩时桩底沉渣不超过50mm。钻孔灌注桩施工时应保证桩径偏差不大于50mm，垂直度偏差小于0.3%，桩位允许偏差不大于100mm。桩顶凿除浮浆后桩顶标高处的混凝土应清洁并达到设计强度，桩顶进入冠梁内50mm。
3.3 旋喷锚索
旋喷搅拌桩施工必须按照分段分层开挖，分层厚度必须与施工工况相结合且不大于2000mm。下层土开挖时，上层的旋喷桩必须有7d以上的养护时间并已张拉锁定。旋喷桩钻孔前按施工图放线确定位置，作上标记；钻孔定位误差小于50mm，孔斜误差小于3°，径偏差不超过2cm，并严格按照设计桩长施工。钢绞线插入定位误差不超过30mm，底部标高误差不大于20cm。筋体应放在桩体的中心上，待旋喷桩体养护7d后，在钢绞线上施加预应力后锁定，使筋体与围檩、锚具链接牢固。每根钢绞线由7根钢丝绞合而成，桩外留1.0m以便张拉。锚头用冷挤压法与锚盘固定；旋喷桩及冠梁、围檩强度达到设计强度的85%后方可进行张拉锁定。
3.4 立柱，立柱桩
立柱桩桩顶标高应为立柱设置处垫层底标高，立柱格构底标高应低于立柱桩桩顶标高2.5m，护筒中心与桩位中心偏差小于10mm，成桩中心与桩位中心偏差小于10mm，桩身垂直度偏差不大于1/300，桩底沉渣厚度不大于50mm（浇筑混凝土前），立柱中心与钢筋笼中心应在同一轴线上，成桩后立柱垂直度应满足不大于1/300，立柱顶标高与设计标高值偏差小于30mm。桩顶混凝土标高对于立柱桩应比设计标高高出2.0m。
4 基坑支护施工应急措施
4.1 支护结构受力体系方面的应急处理措施
若土方开挖过程中出现局部坑壁位移过大，坑边出现裂隙等情况；及时暂停土方沿基坑纵向的开挖范围，增加钢支撑控制变形，如变形发展迅速，应立即回填土方，阻止变形进一步扩大。若基坑侧壁出现局部滑塌可在塌方处打垂直锚管，焊接横向网筋，及时喷射混凝土面层。
4.2 止水帷幕、排水方面的应急处理措施
由于大气降水或因上、下水管破裂造成地表浅层水量较多时，查明水源，进行修复、截断、改道或者停用，同时在地面沿坑壁四周，距坑壁1.00m～1.50m处设置排水沟，将雨水或其他地面水引流至远离基坑处排水，在坑壁的顶部地面喷射混凝土，防止坑边地面渗水。对地面开裂等情况及时采用水泥浆封闭，防止雨水渗入。
5 结语
深基坑支护工程施工的优化改进，是建筑工程建设发展的重点，为取得一种合理的支护类型，不但要求施工设计人员必须充分考虑现场环境、工程地质条件以及工程要求，还要保证施工过程中时刻的质量监控，并采用多种支护方案，如此便能取得更好的社会经济效果。
参考文献：
[1]刘创、陈为.多支护形式在高层建筑深基坑中的综合应用[J].施工技术.2004（10）
[2]林木文.高层建筑深基坑支护现状及施工管理分析[J].广东建材.2010（07）
论文作者:刘楚雄
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/14
标签：基坑论文; 标高论文; 混凝土论文; 立柱论文; 间距论文; 内插论文; 工程论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;