建筑工程项目基坑支护施工技术

2011-08-15厦门中联建设工程有限公司

河南科技 2011年14期

厦门中联建设工程有限公司刘兵

建筑工程项目基坑支护施工技术

厦门中联建设工程有限公司刘兵

一、工程概况

合肥禹洲华侨城一期工程地下车库位于合肥市经济技术开发区，处于在建合肥禹洲华侨城一期工程的中部。建筑工程为地下一层，建筑面积为3 375m2，该工程东西长178.7m，南北宽18.4m。南北两侧均有建筑且距离较近，其北临11#、12#、13#楼，南临8#、9#、10#楼，其中最近距离为3m。8#基础标高为44.000m，9#基础标高为43.800m，10#基础标高为41.500m，11#基础标高为44.200m，12#基础标高为43.500m，13#基础标高为42.300m。

二、基坑围护设计

从基坑周围环境条件开挖深度和地质条件来分析，本基坑具有以下几个特点。

1. 本工程为地下车库基坑支护，开挖深度比较深，基坑大面积开挖深度为4.2~6.3m。

2. 施工场地非常狭小，沿基坑周边大范围卸土放坡的条件不具备。

3. 从基坑周围环境来看，既有建筑基本在基坑显著影响范围之外，而且邻近建筑物均采用独立基础，开挖一般不会对其产生大的影响。

4. 基坑开挖面位于土质差、厚度大的素填土层，对基坑稳定、变形控制和挖土施工均不利。

5. 基坑开挖影响范围内土层透水性不大，对基坑地下水的控制比较有利。

因此，结合上述特点，基坑支护方案应重点保证基坑自身的稳定，并控制基坑变形以保证四周道路及地下管线的安全。综合考虑场地条件、工程地质、开挖深度和周围环境，本工程围护采用桩锚体系和土钉墙支护方案。根据勘察报告及当地经验，本工程基坑支护设计参数如下：素填土，厚度0.30~11.20m，γ=18.5kN/ m3，C=8kPa，ψ=8°；黏土，厚度0.60~4.20m，γ=19.8kN/m3，C=67.3kPa，ψ=13°。

该工程基坑开挖面附近的地基土层主要为黏土，土层的透水性较差，故本方案在基坑内外不采用降水措施，而在坑内采用明沟、集水井方式排除坑内地表水，坑外则采用排水沟排除坑外地表水。

三、基坑围护施工

1. 施工方法。

（1）桩锚体系施工。人工挖孔桩：桩径φ900，桩间距2.0~2.5m，桩钢筋主盘为14φ20、箍筋φ8@200，加强筋φ14@200，砼为C30，桩顶以冠梁（900mm×400mm）连接主筋上4φ22、下4φ22，箍筋φ8@200，砼为C30。保护层厚度50mm。桩底沉渣厚度不大于100mm。采用跳打法施工，相邻桩在砼灌注完毕48小时后，方可进行另一根桩的施工。基坑开挖前应对围护桩进行小应变检测，保证桩的完整性。砼强度达到70%以上才能开挖，必须分层分段开挖，逐层逐段施工预应力锚杆。支挡桩之间挂网喷射砼来保护桩间土。桩孔垂直度允许偏差小于1%，桩径允许偏差±50mm。锚杆施工采用钻机干钻法，孔径φ100mm，成孔后置入锚杆、钢筋注浆，注浆材料第一次用水灰比0.45~0.50的纯水泥浆，低压注浆，注浆压力0.5~0.6MPa；二次高压注浆采用水灰比0.6的纯水泥浆，注浆压力不得小于3.0MPa。压力注浆时应在钻孔口部设置止浆塞。水泥浆需拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆在初凝前用完。锚固段强度达到15MPa，并达到设计强度等级的75%后方可进行锚杆张拉。正式张拉前应取20%的设计张拉荷载，对其预拉1~2次。应按设计荷载的1.05~1.1倍进行超张拉，稳定5~10min后，退至设计荷载进行锁定。

（2）土钉墙施工。土钉施工采用回转法（干钻），孔径100mm，采用HRB335钢筋，每隔2 000mm焊接一对中支架，对中支架由钢筋或钢板制成。注浆材料采用纯水泥浆，标号不小于32.5级，水灰比宜为0.40～0.45，注浆压力控制在0.40～0.60MPa，注浆要设排气管，孔口设止浆袋。采用二次注浆，水泥浆应随拌随用，一次拌和的泥浆应在初凝前用完。面层采用C20细石砼，配合比（重量比）为水泥∶砂∶碎石=1∶2∶2.5，黄砂为粉细砂，碎石为细石子，厚度为100mm，采用干喷法分两次施工。加水量以回弹量最小为准。坡面钢筋网片为φ6.5@200mm×200mm，单层满布。坡面上下段钢筋网搭接方式可采用绑扎搭接或焊接，搭接长度300mm。土钉必须与面层牢固连接，应设置加强钢筋，土钉应与加强钢筋焊接连接。

2. 施工措施。

（1）为合理利用场地，现场采用多分项同时交叉、分阶段施工的方案，即工程开始先施工围护桩。

（2）待围护桩达到养护龄期后，放坡开挖至压顶梁底垫层标高处，施工压顶梁。

（3）待围护结构的压顶梁混凝土达到80%设计强度后，分块、对称开挖土方至基础底板垫层底标高（承台、地梁、电梯井坑等局部下翻部位土方应人工挖除)，并及时进行相应范围的基础垫层和地下室底板的施工，以尽量缩短基坑暴露时间。

（4）施工基础底板时，同时用450mm厚C10素混凝土浇捣填实底板与围护桩之间的空隙以形成牢固的支撑。

（5）基坑四周支护范围内应预修整，构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面，防止地表水向下渗透。靠近基坑坡项2~4m的地面应适当垫高，并且里高外低，便于径流远离边坡。

3. 施工体会。该工程基坑平面尺寸大，基坑边线与建筑红线、用地红线较近。如全部同时施工，施工场地（材料堆场、加工棚、临时设施等）无法布置。为更好地控制基坑变形和稳定、充分利用时空效应概念、更好地利用场地，将地下室及围护支撑分段、分区块施工。

该工程地下室的围护支撑（I标）先行施工，施工范围为（1）~（23）/（GG）-（W）轴。土方在交接处采用1∶2.5坡度放坡，素混凝土护坡。基坑围护压顶梁因分段施工形成悬臂端，为满足受力要求，加大施工范围，施工至（t）轴。并在梁端处打松木桩进行加固。I标地下室施工完成达到使用强度后，再进行余下Ⅱ标部分的地下室及围护施工。

四、基坑围护监测

基坑围护监测是指导施工、预防事故的必要手段。在基坑开挖期间，对基坑南边、北边的建筑物、东面道路及地下管线的沉降、围护桩的水平位移等加以观察记录，做好信息的反馈。通过基坑围护监测对最大侧向位移以及水平位移的最大变形速率进行监测。整个地下室施工期间，基坑测得最大水平位移值为1.5cm，且没有超过最大变形速率值3mm/d的要求。