大型商场建筑工程中的基坑支护

侯典礼

【摘 要】分析了大型商场建筑工程施工场地情况，提出了土钉墙和钢板桩深基坑支护方法，对这两种支护方法及其构造要求和施工工艺进行了论述，结果表明支护效果安全可靠，可进一步推广应用。

【关键词】深基坑支护；土钉墙；钢板桩；构造要求；施工工艺

随着城镇化建设的飞速发展，我国大型商场建筑层出不穷，基坑工程向深、大、难方向发展，由于深基坑工程引发的工程安全问题越来越引起重视，基坑支护的重要性已愈显突出。基坑支护的方法很多，这里通过一个工程实例介绍两种较常用的支护方法。

0.工程概况

某大型商场位于某市中兴路与东安大街路口西南角，交通便利。该建筑物设计地下二层，地上32层，主体檐口高度为99.8m，采用框架剪力墙结构，设防烈度6度，场地类别为Ⅱ类，抗震设防为丙类，地基基础设计等级为甲级，设计基础形式为CFG桩基础。

本基坑开挖深度，根据自然地面高程与基底高程计算，基坑挖深分别为地下一层开挖7m，地下二层基坑开挖11.7m；此段基坑周边无重要建筑物及构筑物，相邻道路距基坑最近距离不小于5.0m，基坑北侧场地为钢筋堆放场地，土方开挖期间有大型运土车辆在基坑周边运行，有8部塔吊基础设立在基坑边缘，基坑设计荷载考虑为20KN/M2，作用位置为基坑开挖边线2.0m外15.0m范围内。基坑边缘无管道及线缆，本着安全经济双方面考虑，基坑支护负一层采用土钉墙支护形式，负二层采用钢板桩+锚杆形式。

1.土钉墙施工

1.1构造要求

（1）依据《建筑基坑支护技术规程》，确定土钉墙墙面坡度为1∶0.1，土钉倾角为15°，土钉孔径为150mm。土钉钢筋采用二级钢22钢筋。（2）面层钢筋网的钢筋为A6，网格尺寸200mm×200mm，搭接长度应大于300mm。面层中与土钉等间距设置B16的加强钢筋，采用水平垂直设置。加强钢筋采用焊接连接，且与每根土钉可靠连接。（3）土钉必须与面层有效连接，本工程设置350mm×350mm×50mm的水泥承压板，通过螺栓与土钉连接。（4）土钉孔内注浆材料采用水灰比为1∶0.65的水泥砂浆，压力为0.2～0.4Mpa（5）在坡顶和坡脚设排水措施，坡面设适当数量泄水孔，同时坡顶砖砌240mm防水沿。（6）本工程共设3排土钉，第一排土钉距离地面2m，土钉水平间距和竖向间距均为1.6m，自上向下各排土钉的长度分别为10m，10m，8m。

1.2土钉墙支护施工工艺

土钉墙的施工一般按以下程序进行：

施工准备→开挖工作面、修理边坡、坡面排水→喷射第一层混凝土→设置土钉（包括成孔、置筋、安装、注浆等）→安设连接件→绑扎安装钢筋网→喷射第二层混凝土。

（1）施工前的准备。在进行土钉墙施工前，要认真检查原材料，机具的型号、品种、规格及土钉各部件的质量、主要技术性能是否符合设计和规范要求；平整好场地道路，搭设好钻机平台；做好土钉所用砂浆的配合比及强度试验，各构件焊接的强度试验，验证能否满足设计要求。（2）土方开挖。土方开挖必须紧密配合土钉墙施工，严格做到开挖一层，支护一层。上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。每层开挖深度按设计要求并视现场土质条件而定，开挖要到位，不得欠挖，绝对禁止超挖。机械开挖后，应及时对壁面进行人工修整。对较软弱的土体，需采用必要的超前支护措施。（3）钻孔。采用螺旋钻机成孔，要掌握好钻进速度，保证孔内干净、圆直，孔径符合设计要求。严格控制钻孔的偏差，保证水平方向、垂直方向孔距误差，钻孔底部的偏斜误差，钻孔深度误差均在规范允许范围内。（4）土钉制作和安放。拉杆要求顺直，应除油、除锈并做好防腐处理，按要求设置好定位架；拉杆插入时，应防止扭压、弯曲，拉杆安放后不得随意敲击和悬挂重物。（5）注浆。应采用机械均匀拌制浆体，要随搅随用，禁止人工搅浆，浆液应在初凝前用完，并严防石子、杂物混入浆液。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路；注浆时，注浆管应插至距孔底250mm～500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。（6）喷射混凝土。a.喷射作业前要对机械设备，风、水管路和电线进行全面检查并试运转，清理受喷面，埋设好控制混凝土厚度的标志。b.喷射作业开始时，应先送风，后开机，再给料，料喷完后再关风。c.喷射时，喷头应与受喷面垂直，并保持0.6m～1.0m的距离。d.喷射作业应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序由上而下进行，以免新喷的混凝土层被水冲坏。e.喷射混凝土的回弹率不大于15%。f.喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护。养护时间：一般工程不少于7d，重要工程不少于14d。

2.支护效果

该工程在整个地下工程施工期间，没有出现坑壁坍塌现象，通过对周围建筑物的监测，没有发现大的变形。土钉墙的应用保证了基础及地下室的顺利施工，保证了周围建筑物的安全，所以本工程的支护方案是安全可靠的。

3.钢板桩施工

3.1构造要求

依据《建筑基坑支护技术规程》中排桩的构造要求，本工程钢板桩采用大H（350*175*7*11mm）型钢，并通过计算确定钢板桩长为15 m，桩水平间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定为0.7m。桩顶标高为自然地面下2.5m；锚杆设计三道，锚杆直径D150mm，第一道锚杆位置-4.0米，锚杆计算长度22.0米，水平间距2.1米，设计拉力200KN，第二道锚杆位置-7.0米，锚杆计算长度22.0米，水平间距1.4米，设计拉力300KN，第三道锚杆位置-10.0米，锚杆计算长度22.0米，水平间距2.1米，设计拉力300KN。

3.2钢板桩施工工艺

按设计图纸放线、定桩位→钢板桩的检验与矫正→导架安装→沉桩机械的选择→钢板桩打设→钢板桩的拔除。

3.3钢板桩技术要求

钢板桩插打的主要施工技术要求如下：

（1）采用单根打入法插打钢板桩。（2）对距离堤坡及已有建筑物近的位置，单根钢板桩打桩持续时间应小于20min，打桩的顺序首先从据建筑物最近点附近开始、工程施工过程中应加强施工检测，为钢板桩施工及工程验收提供依据。（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄或宽度大于或等于标准宽度的板桩，异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。（4）在基础较软处，有时发生施工当时将邻桩带入现象，采用的措施是拔相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。

4.结语

基坑支护方法多种多样，实际工程中究竟采用哪种支护方法，应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜，因时制宜，合理设计、精心施工、严格监控。 [科]

【参考文献】

[1]建筑基坑支护技术规程.