超大深基坑支护施工质量控制措施

摘 要：在建筑工程中基坑工程是一个重要组成部分，尤其是深基坑工程施工的成败对工程的全局将产生至关重要的影响。本文阐述了该超大深基坑施工过程中各关键工序的质量控制保证措施，确保了基坑的施工质量及基坑支护功能的顺利完成。

关键词： 深基坑；嵌岩灌注桩； 止水帷幕； 内支撑； 锚索

高层建筑楼层较高，导致基础埋置较普通建筑更深，而且部分高层建筑出于人防设施以及地下室的需求，基础埋深可达20 多m。基坑支护体系可以有效避免基础施工出现坍塌等安全事故，科学合理的基坑支护体系设计施工，有助于简化高层建筑施工组织设计，加快项目施工进度的同时降低工程施工成本，对于提高高层建筑基础施工安全具有举足轻重的作用。

1、工程概况

该工程占地面积21809m2 ，基坑周长约600m，包括四座塔楼、裙房和地下车库，总建筑面积约为357585. 0m2。该基坑±0. 00相当于黄海4. 80m，地面标高为黄海4. 85～5. 10m，设四层整体地下室，基坑坑底标高按相对标高-18. 15m考虑，基坑开挖深度约18. 20～18. 45m。

2、基坑支护结构设计

支护结构采用桩径Φ1000、Φ1300 冲孔灌注桩+ 两道内支撑+撑下二～四道锚索的支护体系，止水帷幕采用桩间高压旋喷桩，冲孔灌注支护桩及旋喷桩止水帷幕基本沿地下室的外轮廓线布置，混凝土支撑所用立柱采用灌芯混凝土钢管立柱，立柱承载桩采用机械冲钻孔灌注桩。

3、周边环境

拟建场地南侧、东侧均为交通干道，东南侧以老城区，北侧为高架桥，场地西侧为一码头，离海最近距离为8m。本工程场地内各种历史市政管线众多，施工时场地内西侧有一条DN300 自来水管，人工清障时发现该水管，场地中央有一条码头驻扎部队供应高压埋地电缆，场地东侧围墙外有道路排污水管等管线，围墙内有一条工地供电管沟及变配电柜，支护结构3m 外即为围墙。场地南北两侧紧邻围墙5m 范围外为城市道路，道路下有煤气、供水、雨污水管等管线。

4、项工程施工过程中各关键工序的质量控制

4 .1 支护桩施工过程中的关键工序质量控制

本工程支护桩采用冲孔灌注桩，桩径为Φ1000 和Φ1300两种，淤泥较厚区域主要采用Φ1300 桩径，土层较好区域及中风化岩层埋深较浅部分采用Φ1000 桩径，支护桩有效桩长为22. 6m～25. 6m，遇基岩部分桩长10～20m 左右。支护桩（冲孔灌注桩） 的施工难点：

（1） 冲孔桩的定位必须准确，垂直度必须保证，否则后期桩间旋喷桩止水帷幕无法确保在两桩之间，达不到止水效果；

（2） 整个工程嵌岩桩共计157 根，占支护桩总数40%，基坑石方爆破开挖后局部嵌岩桩的桩脚也将全部暴露在基坑内。因此，嵌岩深度的控制，岩层的判断准确与否将关系到整个基坑支撑系统的整体受力及支护结构体系的整体安全。

该分项工程施工过程中关键工序的质量保证措施：

（1） 定位保证： 本工程场地内各种历史市政管线众多，及地下埋有大量浅基础，冲孔灌注桩在冲孔桩位上采用人工挖孔3～4m 的方式进行清障，然后直接利用这些挖孔的护壁作为冲孔桩的护筒进行冲孔施工，并且在相邻护壁之间预埋φ150PVC 管进行旋喷桩的定位，具体施工如照片所示，保证了桩的定位。

（2） 冲孔垂直度的保证

① 开孔时应保证桩机的整体垂直度及稳定性，在成孔过程中如发现桩机偏斜，整体机架晃动明显，应立即进行垂直度纠正。

②成孔过程也要求每3m 成孔深度必须检查一次成孔垂直度，以保证垂直度偏差控制1%以内。

③经常检查被磨损钻头外出刃的大小，防止缩颈，保证桩孔成桩后有效桩径偏差不超过± 5cm。

4. 2 旋喷桩施工过程中的关键工序质量控制

止水帷幕采用桩间三重管高压旋喷桩，冲孔桩径Φ1300区域处旋喷桩有效桩径为Φ800、冲孔桩径Φ1000 区域旋喷桩有效桩径Φ1000。

由于本工程场地西侧临海，靠海岸线最近距离仅为8m，潮汐对地下水位的影响很大，对于止水的要求极高，难度也比较大，因此围护桩及止水帷幕的质量保证至关重要。

（1） 定位保证： 利用清障时已在两桩清障护壁中间埋设的φ150 PVC 管进行定位，保证了旋喷桩的定位成孔在两桩中心。

（2） 垂直度保证： 钻机安放时保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度控制不得大于0. 5%。导孔过程为保证孔壁不坍塌，导孔泥浆采用膨润土，旋喷桩机就位后，复核注浆管是否插入钻孔预定深度。

（3） 施工过程中应随时检查各压力表所示压力是否正常，若出现异常情况，立即停止喷射作业，待一切恢复正常后，再继续施工。

5、土方开挖

本工程总土方量约43 万立方米。土方开挖由南向北进行，出口为场地北门，预留施工土方开挖坡道。土方开挖步骤如下：

第一步： 沿基坑周边离围护桩中心向场地内8m 宽度的范围，挖土至-3. 10m 标高处，砍灌注桩桩头，场地内立柱桩施工；

第二步： 根据现场施工缝留置情况，一层土方开挖分为六区分别挖至-3. 20m 标高处施工一道支撑梁；

第三步： 所有土方挖至二道撑施工标高处施工二道支撑梁，出土坡道位置采用先挖后填的方式施工支撑梁；

第四步： 根据各剖面设计锚索道数，土方分层开挖并施工锚索，逐步挖至基坑底；

第五步： 预留出土坡道的土方，采用长悬臂挖掘机分层挖土，并施工锚索，逐步挖至基坑底。

6、施工效果

该工程是福建省目前完工的采用桩+ 锚撑结合支护体系开挖深度最深的一个深基坑工程，本基坑完工后监测结果如下：①基坑周边垂直最大位移为18mm。②基坑周边水平最大位移为12mm。③立柱垂直最大位移为7mm。④桩身挠度变形最大变形量为22. 37mm。⑤一道应变计测试累计应力总变化值最大变化值为-5. 53N/mm2 ； 二道水平支撑应变计测试累计应力总变化值最大的变化值为-9. 97N/mm2。⑥一道水平支撑钢筋测力计测试累计钢筋应力总变化值最大的变化值为-91. 25KN； 二道水平支撑钢筋测力计测试累计钢筋应力总变化值最大的变化值为-129. 43KN。⑦锚索总应力变化值最大

的总应力为-178. 8KN。所有监测数据均未达到预警值。

施工过程中，工程安全工作措施得当、管控到位，除基坑监测的位移、沉降等各项数据均未达到设计预警值，本工程基坑开挖也未对周边环境包括道路、建筑、管线等造成任何影响，周边构（建） 物均未有沉降及位移发生，基坑安全。

7、结语

深基坑支护工程是一门新的实践工程学，理论体系尚不完善，而且深基坑的施工具有相当的复杂性和艰巨性，也存在一定的风险性，会对周边建筑产生影响。因此，只有切实做好质量控制，把好质量关，防微杜渐，才能确保工程的安全完工。

参考文献

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