吕红

【摘要】本文中，笔者结合实际案例，对高层建筑物地下室基础基坑支护工程结构的施工与设计工作进行了检测，并对场地限制等因素做了详细分析，本文重点介绍了基坑支护结构设计方案的选择、施工处理措施以及技术经济分析。

【关键词】基坑支护；结构设计；施工处理

该工程的东面为小区街道，两者相距20m；南面为一临建酒店，两者相距5.5m，该酒店的基础使用的是规格为Φ600喷粉桩，长度为15m，由于不均匀沉降现象的发生，墙体已经出现了不同程度的开裂，地下室深基坑支护结构也出现了变形，酒店经营将由此受到恶劣的影响；西面是围墙，两者相距10m；北面是宿舍楼，两者相距13m。此建筑物所占地面积为一个矩形，长宽分别为55.52m和18.5m，总面积为15500㎡。建筑物高15层，有一层为地下室，地下室有0.9m露在地面以上。场地的自然标高为-0.90m，地下室的基础承台垫层底的标高为-6.4m、-7.35m，由此可知，地下室的挖土深度分别为5.5m、6.45m。

1 基坑支护结构设计方案的选择

通过分析建筑物的地形以及钻探资料，该建筑物的地下基坑有以下几点特征：

（1）基坑的开挖深度很大。

（2）基坑的地下水位很高，杂填土和淤泥是基坑开挖深度范围内的主要填充物，因此，基坑的土性很差。

（3）南面的酒店与地下室之间的距离为5.5m，酒店的洗车场地宽3.0m，海鲜水池也在这5.5m的范围之内，因此，喷粉桩和钻孔桩都很难进入到施工现场。为了酒店能够正常营业，建筑物的安全是地下室施工所要关注的首要任务。综合分析多种施工方案后，决定使用拉森Ⅲ型钢板作为地下室基坑南面的维护材料，另外的三面使用型号为Φ800和Φ1100的钻孔桩作为围护，钻孔桩的外围分别使用型号为Φ500和Φ400的喷粉桩连接成止水帷幕。地下室的钻孔桩均设计为一层水平支撑，但基坑底为-7.35m的部分使用两层水平支撑，钢板桩同样使用两层水平支撑。施工中，第一层支撑体系选用钢筋混凝土梁作为主要材料，中间采用型号为Φ800的钻孔桩作为支撑，将型号为HK300C的工字钢作为钢板桩的腰梁，使用焊接的手段将节点处的钢筋锚入作为支撑的混凝土中。第二层支撑体系同样需要使用型号为HK300C的工字钢。因为部分基础承台阻挡节安置在第二层支撑的支撑桩上，由于加设支撑的时间不能受到延迟，所以应先加设支撑，再将支撑与混凝土台一同完成浇筑。

2 基坑支护结构的施工处理措施要点

2.1 钢板桩的施工

由于击打工程桩时引起的震动和土壤挤压会影响酒店的正常经营，应在工程桩施工之前，对靠近酒店一侧的钢板先进行击打，并于打完钢板桩之后，在其背后做排水沟。

2.2 钻孔桩和喷粉桩的施工

钻孔桩的钻孔工作应全部留于工程桩完成之后进行，以跳打的施工方式作为钻孔桩的主要施工手段。并按照施工进度将喷粉桩分阶段插入施工中。

2.3 挖土施工及支撑的处理措施

该工程在挖土施工以及支撑处理的过程中应该进行以下处理。首先，第一支撑的制作，要保证钻孔桩已经完成，且降土深度达到1.3m。并于完成支撑后大面积回填土300mm，将准石粉石渣作为支撑面的填充物，厚度为300mm。这种方式的选取一方面考虑到了运泥车辆的运行方便，另一方面也能够保证支撑不会被机械设备所损坏。其次，要在第一层支撑完成后，第二次支撑未开始前，验算最安全的挖土深度进行土方开挖，从而完成大面积降土。综合分析工程实际，设定靠近酒店一侧至钢板桩范围和坑底设计标高为-7.35m的部分的挖土深度为-5.9m，其余部分的挖土深度标高应降至-6.4m，并在靠近钢板桩处留社土台。预留土台能够增强被动土压力的土抗能力，使鋼板桩的安全性能得到保障，机械挖土能够有效地加快工程进度，提高设备利用率。通过实践可知，这种方式是行之有效的，但实际工作中需要注意，留社土台的宽度应该根据不同的土质而有所区分。此外，应于挖土后两天之内完成第二层支撑，如果时间受到拖延，将影响支护结构的安全性能。第四，在桩承台施工全部完成之后，要用石粉和石渣回填基坑到-5.9m处，保证基坑恢复至第一层支撑的深度，再拆除第二层支撑，并回填土至地下室底板。最后，待±0.00楼面施工完毕，且围堰桩和地下室外围的回填土达到-3.00标高时，第一层支撑才能够拆除。

2.4 降排水的处理措施

使用集水井和排水沟联合的方式设置基坑上部外围的排水结构。尽管钢板桩和喷粉桩有很好的抗渗能力，但是为了避免雨水、土层含水量以及少量渗水对于基坑开挖的影响，应将基坑底四周的8个集水井的井壁用砖砌筑，要保证砖缝疏水，井底的标高要低于施工面0.8m，井内径为1.0m，用排水沟纵横连接集水井，并在井内设置潜水泵。工程中，由排水沟、集水井以及抽水设备构成的简易排水系统能够将地下水位降低至6.0m或者更低。

2.5 钢板桩的回收

±0.00楼面完成之后，要拆除全部支撑，回收钢板桩的过程由吊车完成。

3 施工监测

专门的监测能够保证对基坑支护工程动态变化的及时掌握，将监测到的内容实施定时观测，印制表格，并对数据进行整理，再绘制出位移-时间坐标图，从而方便对各个时间参数随时间的变化趋势的记录，将信息及时进行反馈，从而指挥土方开挖工作以及以后的施工流程。

实际工作中需要观察的内容有：（1）工程南面的酒店以及北面的宿舍楼轴线标高的变化情况，将基坑支护工程的墙转角处设置四个三角标记。（2）对小区道路和围墙标高的位移进行观察，并为其各设两个标记。（3）每隔15m处在钢板桩墙和钻孔桩墙处设置一个点，对其水平位移和垂直位移进行观察。

监测发现，到地下室完工为止，共完成了18次监测，监测中出现的围堰位移、支撑变化和倾斜等现象都是正常的，且周边的建筑物、管线以及道路都处于安全水平。现将监测的具体数据描述如下：（1）酒店最大沉降为3mm，轴线没有发生显著变化。（2）钢板桩最大位移为18mm，倾斜13mm；钻孔桩没有出现显著的倾斜情况，最大位移为4mm。（3）小区街道和围墙没有显著变化出现。

实践证明，此次基坑支护结构的设计方案是可行的，钢板桩和钻孔桩、钢支撑和钢筋混凝土支撑机构的选择能够保证建筑具有良好的整体性和刚度。

4 基坑支护结构技术经济分析

此次基坑支护结构工耗资252万元，基坑围护总长为156.95m，单位延长米的价格为1.6万元。工程总工期为52天。相对于同类建筑而言价格经济、耗时较短。

5 结束语

综合分析此次地下室基础维护工程，得出以下几点体会。（1）强度和形变是地下室基础支护结构设计的基本要求，其中形变尤其重要。（2）维护措施的选择应遵从因地制宜原则。此次施工流程对不同的现场状况和所需的开挖深度进行了分析，使维护费用更加经济合理。（3）在满足整个支护结构有合理的内力支撑的同时，还要创造一个方便的施工条件。（4）为了提高工程的安全性，加快工程进度，使钢支撑和工程基础承台一起进行浇筑是十分有效的措施。（5）施工监测工作应该逐渐实现信息化，一方面能够保障施工安全，另一方面也能够节约工程开支，从而利用对施工组织设计展开合理的优化。

【参考文献】

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[3] 闫永龙.建筑土木工程中基坑支护施工技术的应用[J].商品与质量（科教与法），2014， （3）：78-79.