深基坑复合支护结构施工技术应用

薛兴宾 中国铁建电气化局集团南方工程有限公司，湖北 武汉 430071

深基坑复合支护结构施工技术应用

薛兴宾 中国铁建电气化局集团南方工程有限公司，湖北 武汉 430071

结合施工工程，针对地质条件差、地下水位较高、周围施工环境复杂的情况下，采用不同的基坑复合支护方式，有效保证了工程的顺利进行，取得了良好的社会经济效益。

深基坑；复合支护结构；设计；施工

1 工程概况

某建筑工程，总建筑面积为12788m2，基坑面积为3876.78m2，需要开挖6～7m，基坑软土为主，且土质变化大。基坑周围都有建筑，因此必须严格控制施工质量，控制好基坑的变形。场地西北侧安装有3台315kVA变压器也应加强控制。本工程西面邻近中环东路，要求放坡范围小。本工程场地狭窄，根据需要场地内需布置8台塔吊，根据现场实际情况相应部位的塔吊安装完毕后才能开挖塔吊附近范围内的土方，否则造成塔吊安装极其困难。

岩土包括表明，各地基土层的特征自上而下分述如下：素填土层，厚度一般为0.7～1.4m；黏土层, 厚度一般为0.8～1.3m；淤泥质黏土、粉质黏土和粉土, 厚度一般为0.8～1.3m；粉质黏土和粉土层；粉质黏土层；粉土、粉质黏土和粉土层。基坑软土为主，且土质变化大。总体呈现西北部和东部最差，西南侧较好的趋势。基础底均位于淤泥质黏土层，土方开挖后极易出现坑底土体隆起现象。该层土对基坑稳定和变形控制极为不利。

2 基坑边坡支护设计

由于本工程基坑深度7m,场地狭窄,软弱地层，地下水丰富，周边环境复杂,除了必须采用止水帷幕和坑内降水，基坑边坡采用大放坡开挖和水泥铅丝网护坡的方式不切实际，全部采取双排钻孔灌注桩工程造价十分高。为了保证基坑边坡安全,同时又尽可能降低造价,根据实际情况，从经济安全角度出发, 本工程基坑西侧、西南侧、西北侧位置采用单排钻孔灌注桩加水泥加筋土桩锚，东南侧采用双排钻孔灌注桩支护,其余部位采用放坡和钢板桩支护施工方案。

2.1 西侧、西南侧、西北侧的支护设计

加筋水泥土桩锚设计图(见图1），主要设计参数：

桩锚为高压旋喷注浆形成的高压旋喷桩高压旋喷桩；采用32.5级矿渣硅酸盐水泥水泥掺量（即消耗水泥重量和被加固土体重量的百分比）30%,水泥浆液水灰比为1.0。

2.2 东南侧采用双排钻孔灌注桩

支护设计(见图2），主要设计参数：

1）桩径800mm，间距1800mm，排距2500mm,有效桩顶标高-3.400，有效桩长17.0m。

2）混凝土强度等级为C30。

2.3 面、东北面放坡配合挂网喷混凝土与钢板桩支护

支护设计，主要设计参数：

1）二级放坡，放坡比例分别为1:3和1:4。

2）水泥砂浆铅丝网防护面层。

3）钢板桩间距1500mm,桩顶标高-4.50，有效桩长9.00m

2.4 止水帷幕

水泥搅拌桩，单径700mm，有效桩顶标高-1.00m和-3.40m，有效桩长11.9m和9.50m。搅拌桩固化剂采用32.5矿渣水泥，水泥掺入不小于15%，土体重度按20kN/m3考虑，水灰比0.45～0.55。搅拌桩组内咬合200mm，组与组之间咬合200mm。

3 基坑支护施工工艺

3.1 加筋水泥土桩锚施工工艺

3.1.1 施工工艺流程

开挖加筋水泥土锚杆施工面→测定加筋水泥土锚杆孔位→加筋水泥土锚杆钻进喷浆及养护→施工压顶环梁→围护桩外回填→凿围护桩桩头

3.1.2 施工技术要点

(1）水泥浆应充分搅拌均匀并经筛网过滤后方可进行泵送注浆。水泥浆应在初凝前用完，中途停顿或作业完毕后，必须用水冲洗注浆泵和管路，防止堵塞。

(2）钻进过程中应尽量保持钻进速度和搅拌速度不变，确保注浆量均匀。当土层变化明显时可适当调整钻进速度和搅拌速度；注浆过程中应尽量保持注浆速度，当钻进速度变化时可以适当调整注浆速度。

(3）桩锚桩体强度达到2mpa后可进行张拉锁定，用千斤顶配合锚具锁定于腰梁上；

(4）应进行桩锚施工基本试验，试验桩锚数量不应少于3根，以考核施工工艺和施工设备的适应性，并辅助确定桩锚轴向受拉承载力设计值。

3.2 钢板桩施工工艺

3.2.1 施工工艺流程

定位放线→打导向桩→安放导梁→打钢板桩。

3.2.2 施工技术要点

(1）在打钢板桩的过程中，应随即检查其平面位置是否正确，桩身是否垂直，如发现倾斜（不论是前后倾斜或左右倾斜）应立即纠正或拔起重打。

(2）钢板桩的施工允许偏差：H桩沉桩的垂直度控制在1.5%。

(3）钢板桩拔除时，空隙应及时用水泥浆或中粗砂充填密实。

3.3 挂铅丝网喷射砂浆施工工艺

3.3.1 施工工艺流程

修整坡面→初喷→挂网、锚杆和焊接加强筋→终喷砂浆。

3.3.2 施工技术要点

(1）坡面用人工使用铁铲修理平整,埋设泄水管，分层分段完成，分段长度为20m左右。

(2）喷射水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥、中细砂、碎石 (5～10mm）和适量外加剂拌和而成，配合比为水泥:砂:碎石=1:2.0:2.5，具体施工使用的配合比以实验室出具的通知单为准。

(3）网筋采用φ6.5＠200×200双向钢筋，钢筋网距坡壁3cm，钢筋网搭接部分不小于30cm。加强筋采用水平面2×φ16钢筋通长连接，焊牢于锚杆端部紧压面层钢筋网；

(4）喷射砂浆的干料靠空压机的空气压力运送。水泥、砂干料在喷口与水混合，高速喷向开挖土墙表面。

3.4 基坑监测

(1）坡项水平位移

沿基坑搅拌止水桩顶，每隔25米设置观测点，固定后依次编号，以基坑边角设基准点，用经纬仪对准基点后由边向中依次测量读数并记录之，以原有的测量数为原始数据，以后的读数与前读数之差，即为该次测读的位移值，将各次测读位移值绘制时间—位移曲线。并需每周送监测报告给公司施工技术部。

(2）地面沉降

沿边坡四周可能受影响的地面设观测点，固定后编号。在远离现场取一基准点，用水准仪测量各测点数水平沉降值，同时填取测点时间—沉降曲线图。

(3）周围管线建筑物观测

结合地面沉降观测密切注意管线和地面沉降的关系和变化情况。开工前应检查，如有裂缝等应做好记录和标记，施工期间每天应检查监测，确保安全。

4 结语

本工程地质和周边环境复杂,在基坑支护结构设计中,综合考虑水文地质条件、基坑开挖深度、周边环境对基坑的影响，场内平面布置、塔吊基础施工、场内交通组织等因素, 在保证安全和质量的同时，达到了缩短工期、节约支护造价的目的。原方案拟采用双排钻孔灌注桩围护，新方案改为单排600mm间距800mm，12.5m长钢筋混凝土钻孔灌注桩和加筋水泥土桩锚(长15m、水平间距1.6m）。这不仅确保了边界复杂环境下基坑支护的安全,而且达到了预期效果,为整个工程结构的顺利进行创造了条件。

[1]CECS 22:2005,岩土锚杆(索）技术规程[S]. [2] JGJ120-99.建筑基坑支护技术规程[S].

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.044

薛兴宾（1974—），男，山东茌平人，工业与民用建筑专业本科毕业， 工程师，主要从事工程施工管理工作。