深基坑顶板上回填砂垫层施工技术

[摘要] 天津市某工程两基坑垂直相交，深基坑顶板顶以上需回填土至浅基坑结构底板，以满足浅基坑主体结构对地基承载力的要求，经过研究确定采用砂垫层进行回填，砂垫层施工采用水撼法，回填后的砂垫层密实度能够达到0.97以上，满足设计要求。

[关键词] 砂垫层、基坑、水撼法

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、工程概述

两基坑垂直相交，较深的30米深基坑相对独立，地下连续墙自行整体封闭，不受13米深浅基坑地下连续墙影响。深基坑结构顶板顶距浅基坑结构底板底高差7米，在深基坑完成单层箱体顶板并达到100%强度后，拆除深基坑靠近顶板的混凝土支撑，回填至浅基坑底再施工浅基坑主体结构底板。

经过现场试验及综合考虑现场施工环境，决定采用砂垫层回填工艺，材料采用中粗砂（河砂），回填范围为浅基坑外墙外侧5m，两侧其他部位采用三七灰土同时回填。砂层与三七灰土间采用三七砖墙分隔。砂层密实度0.95，三七灰土密实度0.90。

2、施工前准备

1）、单层箱体顶板、外墙达到设计强度且防水层及防水保护层施工完成后，并经监理验收合格后，方可开始进行回填施工，回填之前，应选择回填料并对回填料进行取样试验，将基坑内杂物清理干净，测量回填断面，制定回填施工方案及施工进度计划；

2）、组织工程部有关技术人员集中学习有关技术规范，熟悉工程图纸；

3）、技术人员在熟悉施工方案后对施工作业人员做好技术交底工作，严格按方案要求施工；

4）、现场质检员应做好各工序的验收工作，如：回填料的进场验收，回填前的条件验收等工作；

5）、试验员应做好回填土粒径、含水率、压实度等各项指标的检验，并将检验结果记录成文，认真填写各种试验检验表格，务必保证各项检验指标达到设计及规范要求。

6）、提前选定符合要求的土源运入现场，并做好覆盖保护工作，防止雨淋；

7）、材料要求：浅基坑及外墙外侧5m范围以下回填料采用砂，砂垫层采用大汶河砂,为颗粒级配良好的中、粗砂,质地坚硬,颗料的不均匀系数不小于5,含泥量小于3%,并要求全部过筛,不含有草根、垃圾等有机物,确保原材料质量；两侧其他部位回填料采用三七灰土，不得含有杂草、垃圾等有机物。回填土使用前采用重型击实试验测定最大干密度和最佳含水量，并做好压实试验，确定填料含水量控制范围。

3、施工方法与步骤

基底清理检验土质分层摊铺、振捣密实分层检验密实度修整找平验收。

土方回填应于主体结构及其防水层、防水保护层施工完成且达到设强度后进行，砂垫层回填采用水撼法施工，基坑内预先安好5m×5m网格标桩，用以控制分层厚度，具体施工步骤如下：

1) 基底清理

填砂前要清除基底垃圾等杂物及积水，用符合设计、规范要求的填料进行回填。

2) 检验砂质

检验砂垫层的粒径，有无杂物是否符合规定，以及含水率是否在控制范围内。加强砂质含水量测定工作，以确保基坑土方回填施工按期完成。

3）分层铺摊、振捣密实

（1）采用水平分层平铺，分层厚度为1000mm，并在每5m×5m网格中埋置砂管。施工时由长臂挖掘机将回填料运至基坑内，采用人工用手推车运砂铺平。

（2）向回填砂中均匀注水，直到砂层达到饱和为止。

（3）采用插入式振捣棒按照30cm间距对砂层进行均匀振捣，振捣时间为20～30秒，以砂层不冒泡为准，插入振捣器速度要快，拔出振捣器速度应缓慢。

（4）振捣完成后，用水泵通过砂管进行抽水，使砂层固结密实，直到水干为止。

（5）采用埋盒法对回填砂层（1000mm）取样检测压实系数，用100x100x100mm的混凝土标养盒埋入砂垫层中取样，测定其干重度，以大于砂料在中密状态时的干土重度数值为合格，按0.95的压实度中砂一般为17kN/m³，每500㎡至少取样一组，砂垫层回填面积为1011㎡，取样三组，每组取样点不少于6个，其中部和两边各取两个，90%以上的点应符合设计要求，剩余10%最低值与设计值之差不少于0.8N/m³，且不应集中。

采用现场钎探法作为临时检验手段，先将表面的砂刮去30 mm左右,再将直径为16 mm、长1950 mm的平头钢筋（或直径20 mm,长1250 mm的平头钢筋）离地50cm自由下落进行钎探试验，记录贯入深度信息，与埋盒法数据进行对比，作为经验数据临时检验砂层密实情况。

（6）对取样部位进行重新回填夯实，重复1）至4）步骤。特别的，在采用振捣棒振捣时，振捣棒插入下一层砂层5cm，保证两层砂层间振捣密实。

（7）重复1）至6）步骤，直至回填至最后一层。

4）、修整找平及验收

砂层回填至最后一层时，填土高度应略高于浅基坑基地，预留出砂层固结沉降值，用水准仪测量标高，2m靠尺检测平整度。高的地方用铁锹铲平；低的地方补填土料，然后再进行水撼法施工，最后请质量检查人员验收。

5）质量控制措施

土方回填施工每天须详细记录填筑范围及厚度，每一层都应在监理验收合格后才可进行上一层填土施工。允许偏差项目见表1。

表1 允许偏差项目

4、结论

实践证明，设计要求密实度达到0.95，根据实际的埋盒法检测情况，能够达到0.97以上，现场还采用了堆载实验，对地基承载力进行了检测，高于设计要求的承载力。

采用水撼法进行砂层回填效率明显提高，若采用三七灰土，同样进行了对比，则回填需分层，若想达到0.95压实度怎需要采用大型机械，但基坑内空间有限，而且还有混凝土支撑和临时工具立柱，在此情况下，砂垫层能够较好的解决回填密实问题。