深基坑支护施工技术与质量控制

王喆 韩雪松 于洋

【摘 要】结合实际工程，介绍了深基坑地下连续墙+钢筋混凝土支撑支护结构施工方案及质量控制。实践表明，该地基处理方案可行，质量符合规范，且安全可靠。

【关键词】深基坑；地基处理；地下连续墙；钢筋混凝土支撑；质量控制

[中图分类号] TU753 [文献标识码] A[文章编号] T2011-12(03)-1620

1 工程概况

某拟建建筑楼高24层，框剪结构，设有两层地下室，周长196．4m，平面呈长方型，地下室底板标高-8.80m。该建筑采用人工挖孔桩为基础。该工程地下室基坑支护方案原采用旋喷桩止水帷幕+土钉墙。基坑南、北侧采用三重管旋喷桩止水帷幕，直径1300，间距1100，东西侧采用单重管旋喷桩止水帷幕，直径600，间距400。基坑四周止水帷幕已全部施工完毕，经有关单位通过抽芯检测，发现桩身局部松散不连续，认为现有的止水帷幕达不到止水挡土的效果。因此，重新考虑该工程基坑的支护方案，以确保基坑土方开挖，人工挖孔桩及地下室施工质量及周围建(构)筑物的安全。

2 工程地质特点

2.1场区内工程地质条件差，淤泥层、砂砾层较厚，含水丰富

鉴于此，若基坑围护结构止水效果不好，基坑内外地下水贯通，尤其是在基坑土方开挖，地下室施工降水过程中，会导致基坑外土层地下水位下降，而影响邻近建筑物的安全。特别是南边的加油站及北边的7层低层建筑物。这些低层建筑的基础一般较浅，对降水特别敏感，一旦遇地下水位下降而发生沉降或倒塌事故，后患无穷。因此，该基坑围护必须满足在土方及地下室施工期间，基坑内降水不影响基坑外地下水位的变化。

2.2 围护结构深度控制

该工程采用人工挖孔桩为基础，在人工挖孔桩施工期间降水同样会对周围的建筑物产生不利影响。因此，基坑围护结构的埋深不仅要满足基坑土方及地下室施工需要，而且要满足人工挖孔桩施工的需要，围护结构埋深必须进入弱透水层一定的深度。

2.3底板标高所处位置的特殊性

地下室底板标高恰好处在砂砾强透水层位置，若止水不好，在施工期间可能会出现涌砂、隆底，轻则影响地下室防水效果，重则可能会引起基坑倒塌事故。

3 基坑支护方案分析

基坑支护形式目前很多，选择支护形式主要根据工程地质水文条件，基坑周围环境安全及支护结构的使用功能。该工程基坑周围近距离范围均有对降水而产生沉降，特别是敏感的建筑物。因此，基坑围护结构必须具有良好的防水性能，保证基坑内降水不影响基坑外地下水位的变化。该工程地下水位高，含有厚淤泥层及砂砾层，砂砾层，含水丰富，渗透性强，为典型的强透水层。这种水文地质条件决定了不是一般的止水帷幕能达到防水效果。已施工的旋喷桩抽检出现桩身水泥松散、不连续的现象，正是在这种地质水文条件出现的质量及安全隐患。因为旋喷、定喷搅拌桩的施工工艺不适用于这种含水丰富的强透水、砂、砾地层。若在现有围护结构的基础上，再增加一道类似旋喷、定喷、搅拌桩等临时止水帷幕，效果也同样不会太好。

综上比较，决定采用地下连续墙+钢筋混凝土内支撑作为基坑的支护结构是最比较适宜的。

4地下连续墙+钢筋混凝土支撑支护结构施工及质量控制

4.1地下连续墙施工

4.1.1导墙施工

导墙起着连续墙平面位置控制、垂直导向、挡土与稳定泥浆液面护槽的作用。导墙截面为“儿”形，深度1.5m，顶面高出地面约30cm，壁厚20cm，墙净距85cm，上端伸出外侧30cm，导墙采用现浇混凝土结构，混凝土采用C20，墙内配筋：纵筋Ф12@150，箍筋Ф12@200，外侧导墙加设“八”字斜筋Ф12@200与箍筋并排，钢筋净保护层厚度为25。顶部要求平整，测量出高程，以便控制钢筋网顶标高。导墙施工由挖掘机挖土、人工抄平、捣制垫层、绑扎底板钢筋、安装侧向模板、捣制底板混凝土、安装导墙内侧壁模板、绑扎侧壁钢筋、安装外模、浇混凝土、养护等工序组成。模板采用定型组合钢模板，支撑系统用扣件式钢脚手管，混凝土用插入式振动棒振捣。当墙身混凝土强度达设计值75％以上，方可拆模，模板一经拆除，应立即在两片导墙间加设支撑，竖向三道，水平向间距为1m，支撑待槽段施工完成后才可拆除。内侧导墙背后用粘土分层回填并夯实，导墙养护期间严禁重型机械在附近行走、作业。导墙施工要求顺直，顶面平整，内壁平整光滑，导墙施工完毕后在墙顶进行按设计图进行槽段划分，做好编号记录，每段上设高程点以便控制连续墙、钢筋网顶标高。

4.1.2泥浆的配制与使用

在成槽过程中，泥浆具有护壁、携碴、冷却机具和切土、润滑等作用，泥浆的配制是保证成槽质量的关键措施。根据公司成功的施工经验，结合本工程的土质特点和施工条件，采用优质粘土及膨润土进行泥浆配制。新制备的泥浆、回收重复利用的泥浆及浇筑混凝土之前槽内的泥浆均需进行物理性能指标测定。主要测定泥浆粘度、比重和含砂率。泥浆的补给是利用布置好的泥浆管道系统对施工槽段加以补浆，而浇筑混凝土时回收的泥浆，利用泥浆泵抽送至沉淀池处理，沉淀池须用反铲挖掘机定期清渣。

4.1.3抓斗成槽

成槽施工是控制工期的关键工序。根据场地地质钻探资料和设计要求，结合成功施工经验及现场情况，采用抓冲结合的施工方法，对于一期槽段，可安排挖槽机直接挖去槽内的土体以加快成槽速度，同时不断回灌用优质膨胀土配制的泥浆进行护壁，直至挖到设计槽底标高而成槽；对于二期槽段，采用抓挖土成孔，用冲击机进行冲刷处理。为保证槽段垂直度，必要时可用冲孔机施工导向孔，再用抓斗成槽。对于局部有障碍物的槽段，可采用先冲后抓的办法成槽。

4.1.4清槽

槽段完成后要把沉积在槽底的沉碴清出，以提高地下连续墙的承载力和抗渗能力。清槽通常采用泥浆循环出碴、抽碴筒或抓斗清渣等方法。在清槽过程中，要不断向槽内泵送优质泥浆，置换带碴的泥浆和保持槽内液面稳定，以防塌孔。

4.1.5钢筋网的制作和吊放

钢筋网根据连续墙墙体配筋图和单元槽段的划分在现场平卧加工制作成型，一次加工成型、一次吊装。为保证钢筋网有足够的刚度，防止吊装时变形，纵向每片隔1.5～2.Om加一道Ф25钢筋桁架，交叉点全部用点焊连接而构成骨架；垂直方向每4m设置一排定位块，确保主筋有70厚的保护层。在制作钢筋网的同时，必须按设计要求安装预埋件。钢筋网采用2台吊车同时起吊，顶部应设置一根横梁扁担，为了不使钢筋网在空中晃动，其下端可系绳索用人力控制。起吊时不能使钢筋网产生不可恢复的变形，当主吊机将钢筋网完全吊直后将其移正对准槽段中心，缓缓下降吊放入槽内，放至设计标高后用钢筋桁架上的10#槽钢搁置在导墙上。

4.1.6水下混凝土浇注

浇注水下混凝土是连续墙施工控制质量的一道关键工序。本工程连续墙宽800,钢筋较密，混凝土坍落度应控制在18～22cm。槽段超过4m时,宜采用两根混凝土导管浇注水下混凝土,同时均衡下料,控制埋管深度在2.0～6.Om内。由于每个槽段的混凝土量较大，灌注时间长，故宜在混凝土中掺入适量的缓凝剂。混凝土灌注顶标高应比设计标高高出0.5～0.8m，以确保凿除浮浆松散层后墙顶混凝土的质量符合规范要求。

4.2钢筋混凝土结构支撑体系施工与质量控制

4.2.1顶层冠梁施工

本工程沿地下连续墙上周边设置一道顶层冠梁，其作用是将各槽段地下墙顶部联成整体，顶层冠梁的断面尺寸800×800,冠梁顶面标高-0.80m，地下墙竖向钢筋伸入冠梁内，冠梁混凝土采用C30商品混凝土现浇，连续墙施工完毕后可进行顶层冠梁施工。

4.2.2腰梁施工

本工程在连续墙内侧标高-3.10处设置一道腰梁，腰梁截面为600×1000，混凝土强度等级C25，腰梁与连续墙的连结通过连续墙身内的钢筋来实现。在腰梁与混凝土支撑梁的连结处预留钢筋，以便在支撑梁施工时的连接。腰梁施工时应与土方开挖相配合进行，当土方开挖到腰梁底标高时，先每隔2m将连续墙内侧部分混凝土凿除，露出连续墙主筋，然后将腰梁钢筋与连续墙钢筋焊接，最后绑扎好其他钢筋，当支立外侧模后即可浇筑腰梁混凝土。

4.2.3钢筋混凝土支撑施工

平整夯实支撑梁底部分的土方；测放各支撑梁的轴线及标高；进行支撑梁底垫层混凝土(强度C15，厚lO0)的浇注；绑扎支撑梁钢筋，注意与腰梁预留筋的连接，预埋爆破塑料管；支立侧模板；浇注支撑梁混凝土(强度C25)，用插入式振动棒进行混凝土的振捣；终凝后12h才能拆除侧模并及时洒水养护。

5结论

该地基工程——深基坑地下连续墙+钢筋混凝土支撑支护结构施工实践，经相关部门的检测得出结论，质量符合规范，且安全可靠，效果良好。为类似深基坑处理提供了有益的参考。

参考文献

[1]刘小青，谢有成，汤国平．连续槽法地下连续防渗墙施工技术[J]．黄河水利职业技术学院学报．2008,(03)

[2]彭绪存．深基坑支护地下连续墙施工技术[J]．科技与企业，201l,(07)

[3]吴小建，陈峰军，许抒．深基坑围护结构地下连续墙槽壁稳定性控制措施[J]．中国市政工程．2010,(11)

[4]郭春香，孙绍平．圆环形钢筋混凝土支撑体系在深基坑支护中的设计与应用[J]．江苏地质，2000,(01)