对时代康苑深基坑支护工程施工及安全技术的浅析

邓杨军

（广西建工集团第二建筑工程有限责任公司广西南宁530022）

对时代康苑深基坑支护工程施工及安全技术的浅析

邓杨军

（广西建工集团第二建筑工程有限责任公司广西南宁530022）

本文结合时代康苑基坑支护工程施工，针对基坑支护工程施工技术进行了探讨，介绍了基坑支护结构形式的施工技术，并具体阐述了基坑开挖施工安全操作规程及应注意事项。

建筑工程；深基坑支护；安全施工管理

1　工程概况

时代康苑工程位于南宁市锦春路12号，为1栋29层商住楼，设2层裙楼2层地下室，占地面积2710.29m2。

2　基坑支护概况及施工工艺

2.1基坑支护概况

基坑附近有建筑，基坑深10.1m，安全等级为一级。基坑周长约200m，底面积2392m2，采用支护桩+预应力锚索支护组合型式。基坑底另外布置降水管井降水。

2.2支护桩和预应力锚索支护体系

设计要点如下：

（1）长螺旋钻孔灌注支护桩

支护桩采用长螺旋钻孔灌注桩，桩身混凝土强度等级C30，桩身直径φ800，桩长15.0m，桩间距1500mm。

（2）预应力锚索

支护桩间设3层锚索，第一层设计在-4.0m标高，锚索的横向间距3.0m（即隔桩布置）；三层锚索竖向间距为2.5m，孔点布置成梅花状。锚索自由段长6.0m，锚固段长10.0～25.0m，锚索最大的长度为33.0m，钻孔直径为150mm，往下入射角15°，每根锚索配设2～4束φs15.2预应力钢铰线，锁定荷载130～440kN。

预应力锚索注浆采用水灰比为0.45～0.50的水泥砂浆，强度为M30，采用二次注浆工艺进行施工，一次注浆压力为0.6～1.0MPa，二次注浆压力2.5～5.0MPa。

（3）桩间土拱挂网喷射混凝土

在基坑内侧桩间隙处土拱喷射C20混凝土墙，厚度为100mm，内配单层双向钢筋网φ8@200×200，挂住钢筋网的土钉钢筋2φ16打入土内L=1000mm，竖向间距@1500mm，支护桩边与短钢筋同一高度内打入1φ16钢筋300mm，将钢筋网与土钉钢筋φ16钢筋焊接为一体，钢筋网焊接采用点焊。

（4）泄水孔

支护桩间设泄水孔，采用长500mm PVC管制作，直径为φ100mm，水平间距为@1500mm，垂直间距为@2000mm，倾斜角5%，埋入土体段用沙网包裹。

2.3支护桩施工工艺流程（如图1）

图1　

2.4长螺旋钻孔灌注支护桩施工

施工顺序：

钢筋笼制作

钻机就位→开钻、清泥→终孔→混凝土准备→地泵输送混凝土→压灌成桩→插桩身钢筋笼。

（1）钻机就位

每根桩就位前应核对图纸与桩位，确保就位符合设计要求。钻机必须铺垫平稳，确保机身平整，钻杆垂直稳定牢固，钻头对准桩位。钻尖与桩点偏移不得大于10mm。垂直度控制在1%以内。

（2）开钻、清泥

开钻前必须检查钻头上的契形出料口是否闭合，严禁开口钻进，钻头直径控制在800+20mm，钻尖接触地面时，下钻速度要慢，钻进速度为1.0～1.5m/min或根据试桩确定。

成孔过程中，一般不得反转和提升钻杆，如需提升钻杆或反转应将钻杆提升至地面，对钻尖开启门须重新清洗、调试、封口。

（3）终孔

钻到设计标高后，由质检人员进行终孔验收，经验收合格并作好记录后，进行压灌混凝土作业。

（4）混凝土准备

根据设计桩身混凝土的C30等级，由混凝土公司提供商品混凝土，混凝土塌落度为18+2cm。为保证钢筋笼插入成功到位，商品混凝土到场后需每车检测其塌落度是否符合要求，达不到要求的一律退场处理。

（5）地泵输送混凝土

地泵与钻机距离控制在60m以内。

混凝土的泵送要连续进行，当钻机移位时，地泵内的混凝土应连续搅拌，泵送混凝土时，应保持斗内混凝土的高度，不得低于40cm。

（6）压灌成桩

成孔至设计深度后开启定心钻尖，接着压入制备好的坍落度为18+2cm混凝土，而后边压灌边提钻。

（7）钢筋笼制作

①钢筋笼所用钢筋规格、材质、尺寸必须符合设计要求。

②钢筋笼按设计长度一次制作成型。分段制作的钢筋笼，钢筋接长采用单面搭接焊，焊缝长10d，封闭箍和加强环采用单侧搭接焊，焊缝长10d，主筋焊接时接头应错开，在同一截面内的钢筋接头数不得多于主筋总数的50%。扎口焊接时，上下主筋位置对正，保持钢筋笼上下轴线一致。螺形箍筋应大部分与主筋点焊，增加钢筋笼的强度。

③钢筋笼存放场地应平整，钢筋笼下面每隔2.0～3.0m垫一道方木，防止钢筋笼变形。

（8）插桩身钢筋笼

按照设计要求，将加工好的钢筋笼连同震动器一起吊入桩孔内，开始钢筋可靠自重及震动器重量插入混凝土中，当笼无法自动下沉时，开动震动器，将笼震动下至设计位置。

2.5锚索施工

2.5.1施工顺序

挖土→钻孔→插放钢绞线→灌浆→养护→安装锚头、预应力张拉→挖下层土。

2.5.2工艺流程

锚杆钻孔作业工艺流程为：

施工准备→移机就位→安钻杆校正孔位调整倾角→打开水源→钻孔→反复提插钻杆冲洗→继续钻进到预定深度→冲洗至孔内出清水→停水→拔钻杆（按节拔出）→插放钢绞线束及注浆管→灌浆→二次灌浆→腰梁施工→养护→安锚头锚具→预应力张拉→楔片固定→锚杆完后挖土。

2.5.3施工前的准备

（1）与挖土方作业配合，使挖方作业面低于锚杆头标高1m，并平整好锚杆周围场地，以便于钻孔机施工。

（2）施工时，要挖好排水沟、沉淀池、集水坑；准备好潜水泵，使成孔时排出的泥水通过排水沟到沉淀池，再流入集水坑用水泵抽出，同时准备好钻孔用水。

2.5.4钻孔

（1）钻孔前按设计及土层定出孔位作出标记。

（2）锚杆水平方向孔距误差不大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。钻孔底部偏斜尺寸，不大于长度的3%，可用钻孔测斜仪控制钻孔方向。

（3）成孔：先启动水泵注水钻进，并根据地质条件控制钻进速度，每节钻杆在接杆前，定要反复冲洗孔内钻渣，直到清水溢出。钻进过程中随时注意速度、压力及钻杆轴线平直。钻进到超过设计深度200mm时用清水反复冲洗孔内泥砂，直到溢出清水，然后退出钻杆，逐节拔出后，用塑料管测深并作记录。

2.5.5锚索制作

（1）每根锚索按设计图纸要求配设2～4根φs15.2、fptk=1860N/mm2预应力钢铰线；

（2）加工锚索前应先将其表面的污物、铁锈或其他有害物质清除干净；

（3）按图示距离设置锚索支架，将锚索、注浆管一起固定在支架上，端部安上导向帽；自由段内用黄油涂抹后，再套上波纹管。

2.5.6注浆

本工程预应力锚索注浆采用水灰比为0.45～0.50的水泥砂浆，强度为M30，采用二次注浆工艺进行施工，第一次注浆压力为0.6～1.0MPa，第二次注浆压力为2.5～5.0MPa，确保锚索抗拉承载力达到设计要求。

（1）注浆材料用P.O.42.5号水泥；

（2）钻孔时有外套管留在孔内的，一次注浆后用拔管液压器拔外套管。拔外管时要保证拔管器油缸与外套管同心，如不合适应在液压缸前用方木垫平垫实，使液压缸卡住下一节套管，保证卡住后，再慢慢开丝扣。

2.5.7锚索预应力张拉

（1）工艺流程

检查构件（或块体）→预应力钢绞线制作→穿预应力钢绞线→锚具检验→张拉设备预检→安装锚具及张拉设备→张拉。

（2）张拉

①预应力锚杆张拉应在二次注浆完成7d后及其强度达到14.0MPa以后才能进行预应力张拉。

②为避免相邻锚杆张拉的应力损失，可采用“跳张法”，即隔2拉l的方法。

③正式张拉前，应取设计拉力的10～20%。对锚杆预张1～2次，使各部位接触杆体与土层紧密，产生初剪。

④正式张拉宜分级，每级张拉后恒载3min，记录伸长值。张拉到设计荷载的110%，恒载10min，无变化后，可锁定。

2.6桩间土拱施工

（1）桩间土拱随挖随喷。

（2）在喷射混凝土面层前，在桩间设泄水孔，采用长500mm-PVC管制作，直径为φ100mm，水平间距为@1500mm，垂直间距为@2000mm，倾斜角5%，埋入土体段用沙网包裹。

（3）先喷射第一层混凝土约4～5cm；每两桩间用2φ16长1.0m短钢筋打入土中，竖向间距@1500mm，再单层双向钢筋网φ8@200×200。支护桩边与短钢筋同一高度内打入φ16钢筋300mm，将钢筋网与短钢筋φ16钢筋焊接为一体，钢筋网焊接采用点焊，然后喷射第二层混凝土约5～6cm。

（4）喷射面层应入坑底200mm。

3　降、排水工程

3.1降水方案

本工程降水目的是保证基坑支护体系施工和基坑土方开挖，采用明沟排水系统和管井降水结合进行基坑降（排）水。

3.1.1明沟排水系统

（1）对基坑周边顶面土层进行硬化处理，往外做出0.5～1%坡度，坡向施工区域外围明沟排水系统。基坑周边底部设置排水沟和集水井，排水沟坡度为0.2～0.3%。用水泵将集水井内积水经管道排至施工区域外围明沟排水系统内。

（2）降水井降水

在坑边四周设10个降水井，每个降水井直径0.22m，深度约12m，内设30m3/h的深井潜水泵，通过扬水管将井水排至基坑顶的明沟排水系统内，经沉砂井沉淀后排入城市雨水管道。施工过程中应根据现场实际情况做好排降水工作。

3.1.2井孔施工方法及设备

（1）施工工艺流程

降水井测量定位→安护筒钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水降水井正常工作→降水完毕起泵→封井。

（2）施工方法

①降水井的构造：降水井孔径220mm，井管采用160mm（外径）高强塑料管，在含水层段呈梅花状开φ20＠45进水孔，外包双层140目滤网。井管与井孔之间填1～5mm滤料，井深约12m，以孔底进入泥岩1m为终孔条件。降水井沿坑边布置。

②降水井成孔（井）：采用YG-150钻机成孔。钻孔时全面钻进，成孔后立即用空压机洗井，干净后下入井管并填滤料。

③填滤料：从井管周围均匀填滤料，防止将井管挤偏，洗井后要补填滤料。

④每口井施工完毕即装泵试抽水，要求一泵一电箱，电箱设保护装置，为保证降水的可靠性和连续性（中途不能停电），现场应由专用电源供电，若发生出水量与泵排量不平衡，可加设回流管。

3.2监测

观测孔的布置以能控制降水区和影响范围内的地下水动态为原则。故观测井布置在基坑中部，共2个，井深约15m，观测井成井方法与降水井相同，但井内不安泵，用于观测基坑内地下水位。

降水过程中，可能由于地下水位下降而导致周边建筑沉降，故根据规范对1～2倍于基坑深度（-10.1m）范围内的建筑物设置一些监测点进行沉降、变形监测，以了解基坑支护的变化情况。

监测在基坑开挖前测得初始值。监测的时间间隔根据施工进程确定，当变形超过有关标准或监测结果变形较大时，加密观测次数。当有事故征兆时，应连续监测。

3.3建筑物裂缝监测

在土方开挖前应委托有资质的相关单位对周边建筑物进行调查，对建筑物的裂缝进行现场踏勘，对裂缝进行统一编号、测绘、照相。在基坑施工时，对已详细记录的老的裂缝进行追踪观测，及时掌握裂缝的变化情况，并同时注意有无新的裂缝产生，如发现新裂缝，及时编号、测绘、照相。

（1）地面裂缝：地面一旦出现裂缝，顺裂缝注入水泥雨水玻璃混合液，地面用水泥砂浆抹平，同时在裂缝外侧布置土钉，增加抗拉力，稳固变形土体。

（2）建筑物不均匀沉降、变形过大：应立即停止降水，用高压水对降水井进行回灌，使地下水位恢复为相对稳定的平衡状态。

4　结语

由于本方案设计合理且能严格实行，在施工过程中以及完成之后，整个基坑的支护体系都很稳定，变形值均在规范允许的范围内，达到了预期目的。

经济的迅速发展以及科技的日新月异都极大的推动了各种技术难度大、规模大、高度大的建筑工程，建筑工程的稳固性必须要得到保障。深基坑支护技术对于建筑工程基础工程的稳固性具有很大的影响，如果提高建筑深基坑支护技术，保证现代建筑的稳固性能，保证工程建筑质量以及使用周期需要我们不断的进行理论与实践的探索，努力建立完善的建筑深基坑支护工程施工技术体系。

TU247

A

1673-0038（2015）16-0067-03

2015-3-12

邓杨军（1972-），男，中级工程师，大专，主要从事建筑工程施工工作。