摘要:深基礎(chǔ)基坑支護(hù)工程施工技術(shù)措施科學(xué)、合理與否,直接影響到工程本身的質(zhì)量與進(jìn)度,并對(duì)工程經(jīng)濟(jì)效益提高與人身安全的保證起到關(guān)鍵性作用。文章結(jié)合某商住樓工程地質(zhì)條件,對(duì)某商住樓基坑選擇了相應(yīng)的支護(hù)方案,并詳細(xì)介紹了其施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施,取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

 
  關(guān)鍵詞:商住樓;深基坑;支護(hù)方案;施工工藝;質(zhì)量控制
  近年來(lái),隨著大批的高層建筑的建設(shè),開(kāi)發(fā)商為提高建筑用地率,加之國(guó)家有關(guān)規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)埋置深度和人防工程的要求,多層、超高層建筑地下室的設(shè)計(jì)必不可少,有的地下建筑甚至有三四層,最深的達(dá)數(shù)十米,于是,地下建筑開(kāi)挖時(shí)的深基坑支護(hù)成為一個(gè)必要的施工過(guò)程。深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)技術(shù)是近20年來(lái)在我國(guó)逐漸涉及的技術(shù)難題。本文結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行論述。
一、工程概況
  本工程位于是集地下車庫(kù)、商業(yè)、住宅等功能于一體的高層建筑。由于工程項(xiàng)目又緊鄰湖泊,因而土質(zhì)情況復(fù)雜。工程采用獨(dú)立基礎(chǔ)加筏板形式,基坑大面設(shè)計(jì)開(kāi)挖深度-5.8m,基坑西北、西南角局部開(kāi)挖深度達(dá)到-8.2m,基坑內(nèi)四個(gè)電梯井部位最大開(kāi)挖深度達(dá)到-9.9m,開(kāi)挖土方量超過(guò)30000m3。
二、工程地質(zhì)條件
  根據(jù)地質(zhì)報(bào)告,場(chǎng)地不良土質(zhì)的素填土帶厚度為-0.5~-5.3m,分布范圍廣泛。素填土帶下大量分布全風(fēng)化泥巖、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,厚度為-0.6~-3.0m,該土層雖土質(zhì)稍好,但泡水易軟、易崩解;地質(zhì)報(bào)告還顯示,地下水位較高,平均水位-2.3m,對(duì)土層穩(wěn)定性威脅很大,必須進(jìn)行支護(hù)。深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定,而且要滿足變形控制要求,以確;又車慕ㄖ铩⒌叵鹿芫、道路等的安全。如今支護(hù)結(jié)構(gòu)日臻完善,出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。
三、支護(hù)方案的選擇
  本工程設(shè)計(jì)采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu),它是通過(guò)對(duì)原位土體加固、充分利用原位土體的自穩(wěn)能力來(lái)到支護(hù)作用,因而能大幅降低支護(hù)造價(jià),一般比樁墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)約費(fèi)用30%~60%,而且施工工期短,支護(hù)方式具有穩(wěn)定可靠、施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn),具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。
  由于該支護(hù)的特點(diǎn)是邊開(kāi)挖邊支護(hù),分層開(kāi)挖,分層支護(hù),所以要求土方開(kāi)挖必須和支護(hù)施工密切配合,嚴(yán)格做到開(kāi)挖一層、支護(hù)一層,嚴(yán)禁超挖,土方按護(hù)坡挖土技術(shù)交底開(kāi)挖并修坡,應(yīng)保證坡面平整。為保證護(hù)壁跟邊坡的整體穩(wěn)定性,整個(gè)基坑邊坡從上到下全部采用土釘墻錨桿護(hù)壁。
  綜上所述,考慮到施工場(chǎng)地的條件限制,經(jīng)過(guò)采用同濟(jì)大學(xué)的“深基坑支擋結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件FRWSv4.0”進(jìn)行計(jì)算后證實(shí),用土釘墻對(duì)該基坑進(jìn)行支護(hù)是完全可行的,且根據(jù)基坑四周環(huán)境及開(kāi)挖深度,需采用不同的剖面形式。放坡角度取10度,普通水泥砂漿土釘,直徑Φ為l00mm,土釘傾角為15°,內(nèi)配一根Φ18Ⅱ級(jí)鋼筋,土釘長(zhǎng)度及豎向間距如圖1所示,水平間距1200mm,面層混凝土板墻厚度為l00mm,強(qiáng)度等級(jí)為C20,內(nèi)配6@200鋼筋網(wǎng),有土釘處沿縱橫向配置2Φ14同長(zhǎng)加強(qiáng)筋(縱向配置2Φ16,L=200mm):
四、施工工藝
 。ㄒ唬┦┕すに嚵鞒
  土方開(kāi)挖→基坑邊坡修整→放點(diǎn)→成孔(鉆孔)→放人錨筋及注漿管→注漿→設(shè)置泄水孔→墻面布筋→噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)。
 。ǘ┿@機(jī)定位成孔
  成孔設(shè)備采用兩套地質(zhì)礦產(chǎn)部重慶探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的MGJ-50型回轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī),為了滿足土釘施工傾角的需要,進(jìn)行了鉆機(jī)的改造配套工作;硬捎梅謱娱_(kāi)挖的方式,挖完第一層后設(shè)備立即進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行土釘施工,避免土坡暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
  (三)土釘錨釘?shù)陌惭b與孔內(nèi)注漿
  大部分土釘為1Φ22鋼筋,長(zhǎng)度L=7000~9000mm。  孔內(nèi)注漿采用水泥漿灌注,膠結(jié)材料選用425號(hào)普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.45~0.5:1,用氣壓式注漿方式,將注漿導(dǎo)管底端插入孔底后才開(kāi)始注漿,待空口溢出水泥時(shí)再將導(dǎo)管以勻速緩慢撤出,以保證孔中氣體能全部逸出,直至全孔灌注漿注滿漿液為止:
 。ㄋ模╁^固端處理與噴射混凝土板墻
  布置完面層鋼筋網(wǎng)后,先在距錨釘端頭200mm處采用穿孔塞焊一塊150mm×150mm×8mm的鋼板,然后在鋼板外側(cè)錨釘端部?jī)蓚?cè)沿錨釘長(zhǎng)度方向焊上三根Φ12、長(zhǎng)度為150mm的通長(zhǎng)加強(qiáng)鋼筋互相焊接,使所有土釘相互連接成一個(gè)整體。噴射混凝土配合比為水泥∶瓜米石∶中砂=1∶2∶2,內(nèi)摻速凝劑及早強(qiáng)劑,要求混凝土強(qiáng)度達(dá)C20以上。
  噴射前,先在邊壁面上垂直打入短鋼筋段作為標(biāo)志,以保證施工時(shí)得噴射混凝土厚度達(dá)到規(guī)定值。100mm厚的板墻分兩次噴射,每次厚道控制在50~60mm;120mm厚的板墻分3次噴射,每次厚度控制在40~50mm。在繼續(xù)下步噴射混凝土工作時(shí),要求工人仔細(xì)清除預(yù)留施工縫結(jié)合面上的浮漿層和松散碎屑,并噴水使之潮濕,待混凝土終凝后2小時(shí),立即開(kāi)始連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5~7天。
 。ㄎ澹┡潘到y(tǒng)的設(shè)置
  在基坑上邊構(gòu)筑排水溝,流至西南面的沉沙井后排入市政管網(wǎng)。并將施工場(chǎng)地做硬化處理。然后于土釘注漿完成后,在基坑側(cè)面插入長(zhǎng)度為500mm,直徑為60mm的UPVC排水管,使其外端伸出支護(hù)混凝土板墻外50~60mm,管內(nèi)填碎石做濾水層以利混凝土板墻后的積水排出。
五、質(zhì)量控制
  認(rèn)真討論支護(hù)技術(shù)方案,做好向施工人員技術(shù)交底工作,使其明確施工工藝、技術(shù)要領(lǐng)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
  對(duì)錨桿的安裝、注漿、噴砼、焊結(jié)等關(guān)鍵工序?qū)嵭泄こ碳夹g(shù)人員跟班作業(yè),確保質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。
  實(shí)行全面質(zhì)量管理,對(duì)每一道工序嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),符合以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):
  1.基坑必須分層分段開(kāi)挖,考慮可能的連續(xù)雨天,每層開(kāi)挖深度限制在錨桿排距加30cm,逐層開(kāi)挖逐層支護(hù),開(kāi)挖深度要根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行復(fù)核。
  2.鑿孔:鉆孔前采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺等進(jìn)行土釘放線確定鉆孔位置,土釘布孔距允許偏差為±50mm,成孔采用錨桿鉆機(jī),成孔中嚴(yán)格按操作規(guī)程鉆進(jìn),孔徑允許誤差±10mm,鉆孔偏斜度不大于30%,孔深允許偏差為±50mm。終孔后,應(yīng)及時(shí)安設(shè)土釘,以防止塌孔。
  3.掛鋼筋網(wǎng):網(wǎng)格允許誤差±20mm,經(jīng)、緯筋搭接點(diǎn)用扎絲扎牢。
  4.土釘制作:嚴(yán)格按設(shè)計(jì)選準(zhǔn)材徑、長(zhǎng)度下料,誤差允許值為±20mm,穩(wěn)中架每個(gè)間距1.5m,焊牢,整個(gè)過(guò)程必須嚴(yán)格依照?qǐng)D紙施工。
  5.土釘安裝:安裝之前進(jìn)行錨桿長(zhǎng)度復(fù)核、驗(yàn)收,安放時(shí),應(yīng)避免桿體扭壓、彎曲,注漿管與土釘錨桿桿一起放入孔內(nèi),注漿管應(yīng)插至距孔底250~500mm,為保證注漿飽滿,在孔口部位設(shè)置漿塞及排氣管,D48鋼花管土釘直接注漿。
  6.?dāng)嚢铦{液:嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求0.45~0.55的水灰比配料,攪拌均勻。
  7.注漿作業(yè):按照設(shè)計(jì)要求,注漿采水灰比為0.45~0.55的純水泥漿,水泥采用425普通硅酸鹽水泥。壓漿控制在0.3~0.8MPa之間,并根據(jù)試驗(yàn)錨桿由設(shè)計(jì)單位確定注漿技術(shù)質(zhì)量要求。注漿前,將孔內(nèi)殘留及松動(dòng)的廢土清理干凈,注漿開(kāi)始或中途停止不能超過(guò)30分鐘,達(dá)到孔口稍有溢流現(xiàn)象時(shí),即行堵口封死。
  8.噴砼:嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求比例配料攪拌均勻,噴砼時(shí)噴漿手要垂直層面噴,噴射作業(yè)應(yīng)按分段分片依次進(jìn)行,同一分段噴射順序應(yīng)自下而上,注意觀察料的水量(不得有干料現(xiàn)象)和回彈情況,及時(shí)調(diào)整噴漿水量和距離,抽取砼試塊。嚴(yán)格掌握噴層厚度,表面平整度要求±30mm。噴砼前,埋設(shè)好噴射砼厚度的標(biāo)志,由專人負(fù)責(zé)檢查土釘制作、注漿、掛網(wǎng)等質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求,下達(dá)噴砼指令后才能開(kāi)始噴砼。9.降雨量過(guò)大引起基坑坍塌的預(yù)防措施:基坑的周邊砌筑20cm高的止水臺(tái),作為通常情況下的擋水設(shè)施;配備足夠數(shù)量的草包,緊急時(shí)對(duì)基坑周圍施做圍堰,防止地面水大量流入坑內(nèi)。施工現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)配備足夠數(shù)量的潛水泵、泥漿泵。及時(shí)獲取天氣信息,預(yù)先做好準(zhǔn)備工作。加排水系統(tǒng)的能力,并加強(qiáng)管理保持其暢通。
  10.基坑開(kāi)挖過(guò)程中的監(jiān)測(cè)及監(jiān)控要求:為了保證本工程能安全順利完成,必須對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè),采用信息化施工,并及時(shí)掌握其變化和穩(wěn)定狀況。監(jiān)測(cè)前編制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案并在施工中嚴(yán)格按監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)。要求邊坡頂每隔15~20m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn),在施工期間,每一天測(cè)一次,雨水過(guò)后測(cè)一次,施工完畢且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后每一周測(cè)一次。本工程監(jiān)測(cè)由具有專業(yè)資質(zhì)的施工隊(duì)伍施工,監(jiān)測(cè)點(diǎn)由現(xiàn)場(chǎng)決定。
六、支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)
  為保護(hù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在開(kāi)挖及基礎(chǔ)施工期間的安全與穩(wěn)定,施工14天后進(jìn)行拔出破壞試驗(yàn)。另外,在基坑開(kāi)挖前,就做出了詳細(xì)的施工監(jiān)測(cè)方案,對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)位移的量測(cè)(地表開(kāi)裂狀態(tài)、位置、縫寬)的觀察,做好施工記錄,以備參考利用。
七、結(jié)論
  深基礎(chǔ)基坑支護(hù)工程施工技術(shù)措施科學(xué)、合理與否,直接影響到工程本身的質(zhì)量與進(jìn)度,并對(duì)工程經(jīng)濟(jì)效益提高與人身安全的保證起到關(guān)鍵性作用。本工程自2008年8月初開(kāi)始施工,9月底完成。10月中旬經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)站等多方共同抽樣檢測(cè),各項(xiàng)質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求,工程被評(píng)為優(yōu)良。深基坑支護(hù)工程是近二十年來(lái)隨著城市高層建筑發(fā)展而發(fā)展的一門新的實(shí)踐工程學(xué),它還有待于理論上的完善,如何選取一種在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上都合理的支護(hù)類型,還必須充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、工程地質(zhì)條件以及具體的工程要求。