基坑圍護結構施工技術

范麗

摘要：隨著城市經濟與建筑的飛速發展，人均可圍配的收入增加。許多大中城市為了緩解交通壓力開始修建地鐵這一交通工具，這些工程涉及到大量的基坑開挖，基坑深度可達20m到30m。天津地鐵5號線思源道站因結合上部物業開發結構，車站小里程端（1～9軸）基坑為不規則形狀，基坑圍護結構支撐體系為環梁+輻射撐+斜撐的鋼筋混凝土桁架支撐，共設3道，在基坑開挖完成進行主體結構施工時，需從下到上逐層對支撐進行拆除。本文將結合天津地鐵5號線思源道站對基坑工程圍護結構的施工技術展開具體探討與論述。

關鍵詞：建筑工程；基坑圍護；結構施工

中圖分類號： TU198 文獻標識碼： A

引言

城市建設的飛速發展推動了高層建筑的崛起，人口基數的增加及機動車量的增多促使各高層建筑加大對地面以下空間的使用。天津也逐漸加大對地條道路的修建和使用。天津地鐵5號線思源道站位于河北區思源道東南側，小紅星路東側，車站主體位于原軋鋼三廠廠區，為地下雙層島式站臺車站；車站總建筑面積14655m2，長度191.08m，標準段總寬20.7m，基坑深16.811m，盾構井段寬24.7m，基坑深18.431m。結合上部物業開發結構，車站小里程端基坑為不規則形狀，車站設有4個出入口（2個預留）及2個風道，其中2座風道均為地下雙層結構。

一、基坑圍護結構的特點

現階段隨著城市發展速度的進一步加快，建筑工程施工中地皮的成本費用也有了一定程度的增加?；庸こ痰拈_挖都存在于城市之中勢必與其他建筑物相鄰，再進行開挖建設時要做到保護其周邊建筑物的安全和人民群眾的人生財產安全。所有的基坑圍護結構都是臨時性的建筑結構，主要是起保護作用，不需要投入過多的資金但又要保證工程安全。車站基坑采用兩種支撐體系，小里程段基坑內支撐體系為環梁+輻射撐+斜撐的鋼筋混凝土桁架支撐，共設3道，第一道環梁撐尺寸為1.4m×0.9，混凝土支撐尺寸為0.8m×0.8m，加強橫撐尺寸為1.2m×0.8m，第二三道腰梁尺寸為1.2m×1.2m，環梁尺寸為1.6m×1.2m、1.8m×1.2m，混凝土支撐尺寸為1.2m×1.1mm，加強橫撐尺寸為1.4m×1.1m。支撐采用鋼筋混凝土結構，強度為C40。第1道混凝土支撐方量為1105m3，鋼筋量414t；第二道混凝土支撐方量為1104m3，鋼筋量329t；第三道混凝土支撐方量1134m3，鋼筋量341t；標準段采用1道砼支撐+3道φ800鋼支撐，大里程段采用1道砼支撐+4道φ800鋼支撐。

二、基坑變形監測

1、監測方式

監測內容 監測頻率

圍護施工 坑內降水 開挖及主體施作 底板

澆筑后 支撐拆除期間

現場巡視 1次/1天

周邊地表沉降監測 1次/3天 1次/3天 1次/1天 1次/3天 1次/1天

圍護頂部變形監測 / 1次/3天 1次/1天 1次/3天 1次/1天

圍護結構側向位移監測 / / 1次/1天 1次/3天 1次/1天

立柱柱垂直位移監測 / 1次/3天 1次/3天 1次/7天 1次/3天

支撐軸力監測 / / 1次/1天 1次/3天 1次/1天

地墻鋼筋應力監測 / / 1次/3天 1次/7天 1次/3天

主體結構內力監測 / / 1次/3天 1次/7天 1次/3天

坑外潛水水位觀測 / 1次/1天 1次/1天 結束 1次/1天

2、基坑安全巡查

在支撐梁破除過程中，項目部安排專人對基坑進行安全技術巡查并對重點部位進行盯控，盯控和巡查主要內容包括：支護結構（地下連續墻）表面裂縫；冠梁、腰梁、支撐裂縫；支撐、立柱變形；地連墻滲漏情況；墻后土體裂縫、沉陷及滑移；基坑涌土、流沙、管涌；基坑降水設施正常；周邊建筑新增裂縫情況出現；巡查完畢做好相關記錄。

三、基坑圍護結構施工技術

1、測量定位

當土方開挖溝槽后應測量標高并在圍護樁上拉線做記號，鉆機就位時應準確。底座應墊平，鉆桿的傾斜角度應用羅盤校核，角度偏差不大于3°，高差不超過5cm。鉆孔前按施工圖放線確定位置，做上標記；鉆孔定位誤差小于50mm，孔斜誤差小于3°，樁徑偏差不超過2cm，并嚴格按照設計樁長施工。成孔施工前應在場地中挖好排水溝及循環漿池，以避免因泥漿隨意排放而影響施工。

2、控制水泥漿水灰比

應預先計算好每拌所需水量在攪拌桶中的高度控制進水量，施工時或用尺量、或做記號。質檢員應預先繪制灰漿水灰比與比重標準關系曲線。以拌制好的水泥漿比重找出對應水灰比。相鄰樁施工間隔時間不宜超過一天，否則必須放慢攪速度，保證搭接質量，施工過程中由于某種原因，產生施工冷縫，需要進行冷縫處理。施工過程中產生的涌土，用挖土機及時清理干凈。根據設計要求和有關技術資料規定，三軸攪拌樁機下沉速度應控制在0.5-0.9m/min，攪拌提升速度應控制在0.9-1.1m/min以內，并保持勻速下沉與勻速提升。攪拌提升進不應使孔內產生負壓造成周邊地基沉降。施工第一批樁（不少于5根）必須確定實際施工水泥投放量、漿液水灰比、漿液泵送時間和攪拌下沉及提升時間、樁長及垂直度控制方法，以便確定三軸攪拌樁的正常施工控制標準。

3、地下連續墻施工

車站基坑圍護結構采用C30混凝土，地下連續墻不僅在施工初期起圍護作用，在施工后期還與內襯墻復合形成永久的受力結構。根據現場實際情況，思源道站車站圍護結構施工首先從北端頭井開始，首開幅設在轉角處。在每一幅墻的施工過程中，控制好導墻施工、成槽施工、清漿、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土澆筑等各道工序，完成多幅后進行頂圈梁施工。

（1）導墻采用C20鋼筋混凝土，配筋為φ12＠200，做成“┓┏”形現澆鋼筋砼結構，內側凈寬度比連續墻寬40mm。根據地質條件，泥漿采用膨潤土泥漿，針對松散層及砂礫層的透水性及穩定情況，制定泥漿配合比，在施工中根據試驗槽段及實際情況再適當調整。在地下連續墻施工過程中，泥漿要與地下水、砂、土、混凝土接觸，膨潤土、摻合料等成分會有所消耗，且混入一些主渣和電解質離子等，使泥漿受到污染而質量惡化。被污染惡化的泥漿，經過處理后仍可重復使用。

（2）成槽施工為地連墻施工階段的關鍵工序。成槽施工每個施工段采用一臺液壓抓斗連續墻槽壁機施工成槽機采用３抓成槽，先挖兩端，后挖中間，成槽機就位時要嚴格找平，施工過程中每隔３抓左右將抓斗旋轉180°，以保證墻體的垂直度，地連墻上部17～19.2m為基坑外露部分，為保證表面的平整度、垂直度，應在開槽前17～19.2m時，控制挖土的速度，保證其成槽的質量。

（3）鋼筋籠根據地下連續墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分來制作?，F場設置鋼筋籠加工平臺，平臺采用鋼筋混凝土砌筑，具有足夠的剛度、穩定性和水平性。鋼筋加工符合設計圖紙和施工規范要求，鋼筋加工按以下順序：先鋪設橫筋，再鋪設縱向筋，并焊接牢固，焊接底層保護墊塊，然后焊接桁架，再焊接上層縱向筋中間聯結筋和面層橫向筋，然后焊接拉筋、鎖邊筋，吊筋，最后焊接預埋件（同時焊接中間預埋件定位水平筋）及保護墊塊。鋼筋籠采用整體一次吊裝。鋼筋籠起吊采用160t履帶吊作為主吊，70t履帶吊做副吊（行車路線離槽邊不小于3.5m），直立后由160t吊車吊入槽內。鋼筋籠進入槽內時，吊點中心必須對準槽段中心，然后徐徐下降，不得高起猛落，強行放入，并在導墻上嚴格控制下放位置，確保預埋件（預埋鋼板）位置準確。此時必須注意不要使起重臂擺動或其它影響而使鋼筋籠產生橫向擺動，以免造成槽壁坍塌。鋼筋籠入槽后，檢查其頂端標高是否符合設計要求，然后用槽鋼卡住吊筋，橫擔于導墻上，防止鋼筋籠下沉，并用四組（8根）φ50鋼管分別插入錨固筋上，與灌注架焊接，防止上浮。如果鋼筋籠不能順利插入槽內，應該重新吊出，待查明原因后加以解決，如果需要則在修槽之后再吊放。嚴禁將鋼筋籠作自由落體狀強行插入基槽，否則會引起鋼筋籠變形或使槽壁坍塌，產生大量槽底沉渣。

（4）混凝土采用導管法灌注，導管直徑選用250mm，每節長3m，并配備lm、1.5m的短管以調整長度，各節導管之間盡量采用絲扣連接，并且連接處應加設橡膠墊圈密封，以防混凝土灌注時導管漏水，導管間距控制為3m以下，并且導管盡量靠近接頭。根據槽段寬度及形狀設置2～3套導管，導管距槽端頭不大于1.1m。砼采用商品砼，設計強度為C30，坍落度控制在18～22cm。灌注砼前，先下放導管，導管底端距槽底的距離為30～50cm之間，導管距槽段兩側端部不超過1.5m，導管在鋼筋籠內要上下活動順暢，灌注前利用導管進行泵吸反循環二次清底換漿，并在槽口上設置擋板，以免砼落入槽內而污染泥漿。

采用表3-2：地下連續墻需求的主要施工機具表

工程

部位 機械名稱 規格

型號 額定功率(KW)或

容量(m3)噸位(t) 數量(臺) 性能 進場時間

地

連

墻 高速回轉式攪拌機 ZL-400A 400L/7.5KW 2 良好 2012年6月

泥漿泵 3PNL 14.7kW 6 良好 2012年6月

液壓抓斗成槽機 SG40A 95KW 1 良好 2012年6月

液壓抓斗成槽機 SG40A 95KW 1 良好 2012年6月

（頂）拔管設備 XJ1-18 18KW 1 良好 2012年6月

（頂）拔管設備 XJ1-22 22KW 1 良好 2012年6月

履帶吊 LS418J 160t 1 良好 2012年6月

履帶吊 LS418J 70t 1 良好 2012年6月

電焊機 BX1-500 7 良好 2012年6月

交流弧焊機 BX1-630 4 良好 2012年6月

點焊機 NBR350 400×75 1 良好 2012年6月

對焊機 UN-100 100KVA 1 良好 2012年6月

對焊機 UN-150 150KVA 1 良好 2012年6月

鋼筋彎曲機 1 良好 2012年6月

鋼筋切割機 GQ40-1 4KW 1 良好 2012年6月

套絲機 14~40mm 3KW 1 良好 2012年6月

泥漿運輸車 EQ3141G 4 良好 2012年6月

場

地

碴

土 挖掘機 PC130 1 良好 2012年6月

裝載機 ZL30E 1 良好 2012年6月

4、驗收檢測

地下連續墻每一單元槽段施工，應對下列項目進行中間檢驗，并符合有關規定：鋼筋籠制作的長、寬、高和鋼筋間距、焊接、預埋件位置及鋼筋籠吊裝、入槽深度及位置；泥漿配制及循環泥漿和廢棄泥漿的處理；成槽的寬度、深度、垂直度及接頭壁清刷；混凝土配合比、坍落度、導管布置及混凝土灌注?；娱_挖后應進行地下連續墻驗收，砼抗壓強度和抗滲壓力應符合設計要求，墻面無露筋、露石和夾泥現象。

結束語

通過進行深基坑圍護施工，能夠有效的降低工程建設周期，提高施工效率，使基坑的結構體系更加穩固?；訃o不僅對整個建筑工程質量產生決定影響，而且在建筑工程項目順利開展中發揮著保障性作用。

參考文獻

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