结合工程实例对某综合楼基坑支护施工技术的探讨

摘要：本文作者通过多年的相关工作经验，并结合工程实例，探讨了基坑工程支护工程施工技术，供同行参考。

关键词：建筑工程；基坑支护；施工技术

1、工程实际情况概述

1.1基坑支护体系及重要性

基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，基坑支护型式的合理选择，是基坑支护设计的的首要工作，应根据地质条件，周边环境的要求及不同支护型式的特点、造价等综合确定。一般当地质条件较好，周边环境要求较宽松时，可以采用柔性支护，如土钉墙等；当周边环境要求高时，应采用较刚性的支护型式，以控制水平位移，如排桩或地下连续墙等。同样，对于支撑的型式，当周边环境要求较高地质条件较差时，采用锚杆容易造成周边土体的扰动并影响周边环境的安全，应采用内支撑型式较好；当地质条件特别差，基坑深度较深，周边环境要求较高时，可采用地下连续墙加逆作法这种最强的支护型式。基坑支护最重要的是要保证周边环境的安全。

1.2工程地质条件

该工程紧邻主要马路，施工场地非常狭小。该综合楼为框架剪力墙结构。地下1层，地上21层，地下室层高4.5m，抗震设防烈度为七度，基础采用桩基承台式，建筑物基坑深度为5m，为自然地面至地下室底板素混凝土垫层。

拟建场地在勘探深度范围内，地层由杂填土、硬壳层粘土、淤泥、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土、砾砂混卵石等九个工程地质层和十三个亚层组成，牵涉到本工程基坑支护与开挖的土层为：

①杂填土：杂色，由碎块石、砖瓦砾混砂土、粘性土等组成，局部有生活垃圾分布，成分复杂，均一性差，土性呈湿、稍密，层顶高程为0.29～5.30m，层厚0.4～4.1m，全场分布。

②粘土：灰黄、灰色，可～软塑，含铁锰质斑点及少量腐植物，底部逐渐向淤泥过渡，层顶高程1.90～4.20m，层厚0.30～2.10m，局部分布。

③-1淤泥：青灰色，流塑，含零星贝壳碎片、腐植物，不均匀夹粉细砂薄层，局部含量较高。层顶高程-0.46～3.07m，层厚11.60～15.10m，全场分布。

1.3基坑工程分析与评价

1.3.1有关基坑设计、施工岩土计算参数

基坑围护深度内地层为①杂填土；②粘土；③-1淤泥，现将基坑深度范围内该土层的基坑设计和施工所需的岩土参数建议如下：

1.3.2地下水

场地第四纪地层地下水属潜水，其水位受降雨、地表水等因素影响有所变化，根据地区经验下水位变动幅度小，勘察期间测得钻孔的地下稳定水位埋深为0.1～2.2m。

本场地杂填土、粘性土中的砂夹层、砾砂混卵石、风化基岩裂隙带透水性强，一般粘性土层微弱透水性。据区域水质资料分析，地下水无环境污染，对砼及建筑材料不具侵蚀性。

2、土方开挖工程施工技术

在土方开挖工程施工方案确定时，为了减少送桩深度，节约业主投资，建议采用二次开挖措施进行基坑开挖，即在原自然地面挖土约1.5m后，再进行打桩施工，打桩完成再进行第二次土方开挖，具体施工技术措施如下：

2.1根据市测绘大队提供坐标点及设计图纸，施工测量定位，并绘制基坑平面图后，进行土方开挖。

2.2土方开挖采用机械化施工，由3部1.2-1.4m3反铲挖掘机完成；机械达不到部位及承台、地梁基底土方修整采用人工配合完成。

2.3为确保基坑边坡安全，基坑开挖采取先浅后深、先边坡支护后基础土方、循序渐进措施。

2.4土方运输由10部自卸汽车完成，运输过程汽车司机必须服从指挥，严格按照指定施工通道行驶，并按指定地点卸土。（本工程为场内运输）

2.5土方开挖时应严格控制开挖深度，测量人员负责跟踪测量，及时汇报开挖深度情况，配合挖掘机挖土作业，并做好记录。

2.6土方开挖时，应避免碰撞水泥搅拌桩，桩周围500mm左右采用人工配合挖土。开挖前应先作好桩位标志。

3、基坑支护工程施工技术

根据场地地面标高，基坑分两次开挖至地下室底板下约3.5m。设定的施工方案为：基坑边坡采用放坡+锚喷网挡土墙支护结构，地下室底下电梯井周边采用水泥搅拌桩重力式挡土墙支护结构。

3.1放坡十锚喷网挡土墙支护施工技术

施工工艺流程：

挖土修坡初喷封闭锚杆孔定位成孔安放锚杆锚孔灌浆安装钢筋网及焊接加强筋终喷。

3.1.1施工要求：

（1）杆体采用Φ22钢筋及φ48钢管，锚头焊Φ14拉筋，面筋Φ6@200双向；

（2）32.5R普硅水泥，水灰比0.5，固结强度20Mpa；

（3）锚杆孔径Φ110mm，锚杆长5m（钢管长7m），纵横间距1.5m，倾角5～15度；

（4）土体喷射C20细石混凝土，l00mm厚。

3.1.2施工技术

（1）挖土修坡时锚喷工人要和挖土司机协同作业，挖土高度视土质而定。本次挖土施工分二次挖土，采用人工修坡，尽量将坑壁修整平顺，以便喷射混凝土作业，挖土至设计标高时，沿基坑四周设置排水沟，以便尽快排除积水；

（2）坡顶处理：在坡顶上500mm范围内，每隔1.5m打长2mΦ22钢筋的摩擦锚杆，挂Φ6@200双向钢筋网，并喷射混凝土，设置排水沟；

（3）成孔作业尽量采用干作业，增加锚固体与土体的摩擦力，增加临时稳定性，并采用人工洛阳铲成孔；

（4）为保证杆体Φ22钢筋安放在锚孔中心，防止拉杆产生过大挠度和插入土体时不搅动土壁，增加拉杆与锚固体的握裹力，在每根锚体底部每隔2m设一对中器，对中器由三根Φ6钢筋组成；

（5）灌浆浆液采用32.5R普硅水泥制成纯水泥浆，灌浆时要求注浆管管口距孔底200mm，待孔口返出水泥浆后，方可拔出注浆管，并随即补浆至孔口；

（6）当锚杆孔水泥浆有一定强度后，可安装钢筋网及焊接加强筋，加强筋节点压锚头；

（7）喷射混凝土作业时，混凝上由水泥、5-10mm细石、中砂组成，配合比1：2：1.5，终喷混凝土厚度l00mm。

3.2重力式挡土墙支护

施工工艺流程：

定位预拌下沉提升喷浆搅拌重复搅打下沉重复搅拌上升完毕。

3.2.1施工要求

（1）加固料采用32.5R普硅水泥，渗入比15%，水灰比0.5；

（2）桩径φ500mm，桩距400mm，桩间搭接l00mm，桩深6.5m，桩身倾斜小于1%，相邻桩不留施工缝；

（3）施工前对施工机械进行全面检查，排除各种故障。

3.2.2施工技术

（1）就位：当深层搅拌机到达指定位置后，对中就位，并使桩机保持水平，钻杆垂直；

（2）预搅下沉：当深层搅拌执冷水循环正常后，开始下沉作业，如下沉速度太慢、可以用输浆系统补给清水以利钻进；

（3）制备水泥浆：当深层搅拌机下沉到一定深度后，开始按设计配合比制备水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗。水泥浆在运输过程中不得出现离析现象；

（4）提升喷浆搅拌：当深层搅拌机下沉到设计深度后，开始启动灰浆泵将水泥浆液压入地基中，并边喷浆边旋转，同时严格控制搅拌机提升度。压浆工艺施工要连续，不允许出现断浆现象；

（5）重复上下搅拌：为了使软土和水泥浆搅拌均匀，应再次将已提升到地面的搅拌机再次搅拌下沉，此时不再喷浆，下沉至设计深度后提升搅拌机至地面；

（6）清洗：往集料斗注人清水，启动灰浆泵，清洗输浆管路中残余的水泥浆，直至基本干净，并将枯附在搅拌头上的泥浆清洗干净。

3.3降低地下水位施工技术

3.3.1在基坑边坡顶600mm外，沿基坑布设砖砌排水明沟，沟净宽300mm，深300～600mm，沟底C10混凝土垫层，沟壁用M5水泥砂浆Mu7.5红砖砌240mm厚。每隔30m设一个600×600mm流沙井，要求井底比沟底深400mm，做法同排水明沟。

3.3.2在基坑边坡底600mm外，沿基坑内围于地下室底板垫层下布设砖砌降水明沟，沟净宽300mm，深400～600mm，在沟底宽度1m范围内铺设200mm厚20～40mm碎石垫层，沟壁用M5水泥砂浆Mu7.5红砖砌筑240mm厚。每隔欲30m设一个1200×1200mm降水兼排水井，井深不小于1500mm，做法同降水明沟。排水井通过潜水泵抽水排至基坑边坡排水明沟。

3.3.3为了更有效降低地下水位，于地下室内增设降水井，位置原则上在地下室底板集水井位置处布设。降水井做法：在设计集水井下方，再挖深1.2m以上，然后放人一个800×800mm带网钢筋笼，周边用20～40mm碎石填塞，然后再放人一个Φ500mm的带网钢筋笼，在内外钢筋笼的空隙处，用20～40mm碎石填至设计垫层下标高，上面用油毡纸覆盖二层。钢筋外笼采用12Φ16做竖筋，φ6@200钢筋做箍筋，内笼采用6Φ16做竖筋，Φ6@200钢筋做箍筋，钢筋笼的底及外壁用二道2mm网眼的钢丝网包裹，内笼要求露出垫层不少于50mm。每个降水井均由一台潜水泵配备自动水位控制装置抽水外排。降水井最终封闭采用法兰盘。

4、基坑监测及成果分析

为确保整个工程的安全，为结构施工创造条件，从土方开挖开始的施工过程中要严格监测基坑周边的变形，及时反馈及分析，及时采取相应的抢救措施，使基坑不发生意外破坏和变形，确保工程顺利施工。

4.1监测内容

（1）护坡桩水平位移；（2）护坡桩倾斜程度；（3）锚杆变形；（4）沉降观测。

4.2观测点设置

（1）测距点在距基坑36米相对稳定地方沿基坑边线延长方向设置；

（2）护坡桩水平位移观测点在土钉墙上布设，测点间距8～10米，点位用水泥钉固定；

（3）护坡桩倾斜观测在已开挖后的土钉墙及桩上下各设一点，间距10～15米，用水泥钉固定；

（4）锚杆变形观测点设置在锚杆锚头上，用红漆作标记；

（5）沉降观测标在基坑内侧沿基坑高度5～6米分层设置，水平间距20～30米，用水准仪进行观测。

4.3成果分析

分析方法及处理原则：

（1）分阶段每7天进行变形观测，并随施工进度、季节变化及天气恶劣等有可能引起变形异常时根据实际情况缩短观测周期。每次观测后将数据记录汇总，并前后对比。

（2）对观测结果数据表进行讨论，分析变形是否过大及是否趋于稳定，并和监理共同确定是否需采取补救措施。

观测数据统计表见附件，经过数据分析，发现沉降及水平位移均未出现异常，护坡桩最大位移监控值未超过50mm；地面最大沉降量未超过30mm，满足设计要求。

5、结束语

该工程基坑紧邻主要马路，施工场地非常狭小给桩基施工开孔及护壁成孔带来了一定的难度，但由于本工程采取了先进的施工工艺、性能良好的专用大型设备和完善的技术保证措施，土方开挖与边坡支护同步进行，不占用关键工序，给提前插入结构施工创造了条件，基坑边壁稳定，保证了工程竣工和工期的要求。