房建工程基坑支護實施重點分析

曹亞振

（中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京 101300）

0 引言

在房建工程中，尤其是高層建筑密集的城市建筑集群中，基坑支護是確保建筑物結構強度符合技術要求的關鍵[1]?；又ёo需要根據工程所在地的地質水文條件，確定科學的施工方案，采用合理的施工技術[2]。為了提高基坑支護質量，在施工中還需要做好降水與防水處理，同時還應該做好沉降及形變監測[3]。本文就房建工程基坑支護實施重點進行分析。

1 工程概況及施工難點

1.1 基本情況

白各莊職工住宅樓項目（以下簡稱“白各莊項目”）位于北京順義新城第九街區馬坡鎮白各莊，東至白各莊村，南至梁白路，西至小中河大堤，北至南環路，地理位置十分優越，屬于房建項目類型。該項目占地面積8452.35m2，總建筑面積149285.16萬m2，其中住宅面積97498.02m2，地下面積47881.15m2。該項目屬于集群式建筑分布，包括13幢住宅、1幢幼兒園、1個地下車庫及規劃中的1067戶住宅，共設置1層商業裙房、配電房及住宅周邊配套服務用房，規劃總停車位1708個。

1.2 地質分布

項目建設場區屬溫榆河洪沖積扇區域，第四紀地層厚度為50m，主要為地面以下至基巖頂板之間沉積的黏土、粉土與砂土、砂石土層、交互沉積層。沉積層又分為人工堆積層、新近沉積層和一般第四紀沉積層。

施工現場地下水為潛水，經現場實測發現地下水主要賦存在埋深約5.2～6.5m的粉細砂層中，補給方式以大氣降水下滲補給、地下徑流補給和管道滲漏補給為主，通過蒸發和地下徑流的方式排泄，天然動態型為浸潤型-蒸發式和徑流型，建設周期中有3個自然月（6—9月份）水位較高，其余月份水位相對較低，全年水位自然變化幅度在1～2m。

1.3 難點分析

白各莊項目住宅樓基坑深度為-3.65～-11.45m，地下車庫基坑深度為-11.45m，均屬于深基坑；基坑邊線距離環形施工便道較近，所以做好基坑的開挖與支護是該項目的一個建設重點。

該工程單體結構建筑較多，施工面積較大，工期時間較緊(僅規劃1001個自然日)，需要重點考慮如何高效完成基坑施工的相關工作，為后續工程施工留足時間。

此外，部分單體建筑物基礎埋深（低于-11.15m）位于地下水位標高以下，在基坑開挖與支護施工時需要考慮地下水的影響，這也給基坑開挖與支護技術方案設計帶來了難度。

2 基坑支護施工技術

2.1 土釘墻施工

土釘墻是利用土釘連接的墻體結構作為擋土墻，實現墻體與坑壁之間的整體性連接，使深基坑獲得良好的承力穩定性[4]。在白各莊項目基坑支護實施中，土釘墻施工流程如圖1所示。

圖1 土釘墻施工工序流程

為了開展土釘墻施工，需要按照設計的建設方案，用白石灰標識清楚頂口開挖線、底口開挖線、邊坡線，完成測量放線。然后進行工作面開挖施工，并對邊坡進行修整，部分單體建筑基坑分層開挖。

基坑邊坡開挖采用反鏟挖掘機，在開挖的同時預留厚度為10～20cm的土層進行人工修整。人工對坡面進行修補時，要求坡面不平整度≤20mm。土釘墻成孔作業采用人工洛陽鏟進行，成孔直徑為120mm，斜面傾斜角不高于15oC。

在成孔前，要在設計孔位的地方做一個顯著的標記，這樣才不會在打孔的時候出現錯位的情況。鉆孔完成后，立即在孔底同時插入鋼筋體和注漿管，注漿管為Φ20塑料管。在使用土釘前，應將土釘扶正、除銹，可采用搭焊工藝，在鋼筋長度不夠的情況下進行加長；為保證桿身位于成孔中心，采用3根對稱的“V”字形Φ6.5鋼條焊接在桿身上作為支架，并以2m的間距沿鋼條方向均勻排列。水泥凈漿選用P·C42.5型水泥，注漿前要將注漿管插到距孔底250～500mm處。在進行土釘墻鋼筋網施工時，鋼筋網與坡面間隙＞20cm（用已預制好的墊片進行控制），鋼筋網要與土釘牢固連接，加強筋聯，確保噴射時鋼筋不晃動。鋼條型號尺寸為Φ6.5@250×250，網片間采用綁扎搭接，搭接長度≥300mm。在進行噴涂混凝土施工時，應分段分片依次進行混凝土噴涂，由下往上噴涂，一次噴涂厚度為30～50mm，噴涂時噴頭與受噴面垂直，并保持0.6～1.0m的距離，噴涂人員應控制水灰比，使成型表面保持平整濕潤的光澤，不產生干斑或流淌現象。噴油作業時，空壓機以每分鐘風量不小于15m3、氣壓0.2～0.5MPa為宜，噴頭水壓不小于0.15MPa為宜。

待噴漿終凝后，再蓋上塑料膜，進行混凝土養護。養護周期控制在7d左右，根據混凝土凝結程度和密實度測量值來判斷是否結束養護。

土釘墻施工完成后，需要進行施工質量檢驗，檢驗指標見表1所示。

表1 土釘墻建設質量檢查項目及標準

2.2 雙向螺旋擠土灌注樁施工

考慮到白各莊項目部分建筑基礎埋設深度低于地下水位標高，為降低施工難度，增強整體結構穩定性，部分單體建筑基坑支護采用雙向螺旋擠土灌注樁。利用雙向螺旋擠土灌注樁開展基坑支護施工，相關工藝流程如圖2所示[5]。

圖2 雙向螺旋擠土灌注樁施工工序流程

開展雙向螺旋擠土灌注樁施工前，需要對場地進行清理，清除地表雜物并進行土方的壓實與平整。之后，采用全站儀和鋼尺相結合的方式進行樁位放樣，根據設計布樁圖，用全站儀測出每根樁的中心點，樁位誤差≤3cm，并包裹上白灰，在中心點樁的前后左右各設置一個護樁，由測量人員、技術人員、鉆機負責人員按照樁位圖和樁間距逐樁復原樁位，并形成測量交接樁記錄。

根據圖紙和布樁設計要求，測量人員放出樁位中心點，鉆機就位后，使鉆桿垂直對準樁位中心點，采用在鉆架上掛垂球的方法，將明顯的對照位置線刻在鉆架上，確保灌注樁豎直容許偏差雙向螺旋擠壓不大于1%，樁位容許偏差≤5cm。對于鉆頭上的楔形出料口，在開鉆前應檢查其是否合攏，嚴禁開孔鉆進。鉆尖接觸地面時，下鉆速度要慢，鉆進速度控制在1.0～1.5m/min，鉆桿在成孔過程中不能反抽。成孔時，應將鉆桿升到地面，對鉆尖的開孔閘門進行重新清洗、調試、封口。在鉆孔達到設計標高后，應保持正向轉動，待混凝土抽到鉆具上，停頓10～20s后，再將鉆具緩慢吊起，使鉆具保持正向轉動。

一般情況下，地泵離鉆機的距離應控制在60m 以內?；炷帘盟蛻B續進行，在鉆機移位時地泵內混凝土應不斷攪拌，泵送時斗內混凝土應保持高度≥40cm。當鉆桿芯填滿混合料后開始拔管時，應該先停泵再拔管?；旌狭系某樗土繎摽刂圃?～3m3/min，泵壓控制在5MPa，與拔管轉速相匹配。成樁過程必須不間斷地進行，必須避免在飽和砂土和粉土層中停機。建筑樁頂標高應比設計標高高50cm左右。鋼筋籠在鋼筋加工場加工制作，然后運輸到現場進行安裝。樁基鋼筋籠主要型號為C18、C14、Ф8，根據圖紙和相關技術交底資料進行加工、綁扎。

樁身防護層的厚度應該≥50mm。吊裝鋼筋籠時，應對準孔位，將吊體扶正，直至將鋼筋架置于設計位置，再使用激振器使鋼筋籠緩緩下陷。當上一樁施工完成后，鉆機移位再進行下一樁施工。成樁施工時要避免對相鄰的樁位產生影響，為了保證樁位準確無誤，必須對樁位進行復測。當最后一道雙向螺旋擠土樁完成灌注后，已施工的部分不允許車輛駛入，以免引起斷樁事故。

2.3 基坑降水及排水措施

白各莊項目基坑支護施工時，為了確保施工質量及進度不受到強降雨的影響，在基坑周邊設置降水井和排水系統。在多數單體建筑周圍，依據地勢走向對雨水進行導流，使其經過沉淀池后再經排水溝排入市政道路雨水管網。在基坑開挖過程中，要做好基坑頂部的排水工作，準備好足夠的抽水設備，以便在雨季施工時在基坑外部進行排水和截流。為防止地表水流入基坑，在部分單體建筑基坑周圍設置了一堵高出地面0.3m左右的擋土墻。排水溝沿施工便道環形設置在個別單體建筑基坑周圍，方便雨水經沉淀池沉淀后向市政雨水管線集中排放。在大部分基坑坡頂1m外設置擋水墻，防止坡頂雨水滲入噴錨層內。

在開挖基坑的前15天，需要控制基坑的降水深度，采取內井點預降水的方式將基坑范圍內的水降至坑底以下在1m以內。結合地質勘查報告，選擇地質條件符合要求的區域設置降水井?；又苓呍O置有間距為15m的降水井，基坑內部設置有間距為30m的降水井，避免間距過大造成雨水聚集。

基坑施工結束，降水管井完成其使用任務后，首先將抽水用電切斷，將井下水泵、電纜、泵管拆下，在管井內填入標號為C40、P6的素混凝土，填深1.2m，下部填入砂石；將0.5cm 厚的鋼板加蓋在管井頂部，完成降水管井的覆蓋。

3 基坑支護施工重點分析

3.1 做好基坑監測

在基坑施工過程中，需要做好監測工作，包括對基坑支護結構變形與位移的監測，對放坡地段邊坡土體形變的監測，以及對基坑周圍現有建筑物形變的監測。施工一線人員需要根據監測數據判斷是繼續使用該技術施工還是變更施工技術[6]。

要做好監測工作，需要合理設置基坑監測點。對基坑支護結構的變形和位移，在支護樁的冠梁兩端和邊角處設置監測點進行監測。為監測落水段邊坡土體的形變情況，在基坑落水段邊角處重要位置布置水平位移監測點，在基坑外側50m范圍內按5～15m間距設置地表沉降觀測點，每邊布置不少于3個。此外，還應在需要監測的既有建筑物周邊均勻布設沉降觀測點。每次監測數據及分析結果應及時向施工方及設計方反饋，以便及時采取應急措施，以指導基坑土方開挖和支護，確保安全施工。監測單位要及時分析監測數據，對可能出現的變化趨勢要進行預測并發出情況通報，方便施工一線人員決策。

此外，針對冠梁、邊坡、鄰近建筑物及鄰近地面是否出現新的裂紋等情況，還需安排有經驗的工程師定期進行現場目測和巡視檢查，需要派專人定期檢查原來的裂縫有沒有擴大、延長，有沒有產生斷層錯動的現象。施工人員應清楚掌握地表有沒有凸起，有沒有陷落，泄流槽暢通與否，泄流孔正常與否，原有滲水量是否增加等情況，及時根據這些變化調整施工方案。

3.2 做好雨季施工

應注意基坑施工期間的季節性降水。白各莊項目建設工期內，基坑施工時大部分時段處于雨季。施工方應積極準備施工材料和雨季防護物品，為雨季各施工項目制定合理的施工計劃，做好雨情應對工作。施工方應及時疏通場地排水系統，防止雨淋時間過長浸濕支架基礎。施工方還需要做好物資器材防淋防濕工作，做好螺紋鋼、機械、電氣設備的覆蓋。此外，施工完畢對砌體和混凝土表面及時覆蓋，利用防雨布等及時保護混凝土澆筑現場。

4 結束語

基坑支護是房建工程基礎，是建筑的重要結構支撐。配合降水排水措施，利用土釘墻施工工藝和雙向螺旋擠土灌注樁施工技術，白各莊項目順利完成了基坑支護施工，為后續工序的順利實施奠定了基礎。經過連續長時間的觀測，白各莊項目的基坑支護施工結構強度滿足設計指標要求，周圍建筑無不良形變出現，驗證了所采用技術措施的實用性。在后續研究中，應結合現場測量資料，通過優化施工工藝來進一步提升和完善基坑支護的質量等級，提升房建工程質量。