建筑工程中的深基坑支护施工技术

2016-01-31吴宝仁

职工法律天地 2016年12期

关键词：护壁土钉成孔

吴宝仁

（116200 辽宁陆海基础工程有限公司辽宁普兰店）

建筑工程中的深基坑支护施工技术

吴宝仁

（116200 辽宁陆海基础工程有限公司辽宁普兰店）

我国的建筑行业随着时代的进步而取得了迅速的发展，在建筑工程建设中经常遇到地下室工程，需要开展深基坑开挖工程，其中非常重要的一个部分就是支护施工。迫切要求施工人员需要熟练掌握施工技术，合理选择施工方案，保证支护工程施工质量。

文章分析了深基坑工作的施工特点与技术要求，并且对建筑工程中常见的深基坑支护施工技术进行了探讨，包括护坡桩施工技术、土钉墙、锚杆（索）施工技术。

建筑工程中；深基坑支护；施工特点；施工技术

一、深基坑工程的施工特点

通常开挖深度超过5米（含5米）或地质条件周围环境和地下管线复杂、毗邻建筑物安全的基坑（槽）的土方开挖支护防水工程均称作深基坑。深基坑工程的综合性与复杂性较强，其主要的施工步骤包括基坑开挖、支护、降水等，在此过程中，方案设计、施工作业、质量检测等环节都是非常重要的环节

1.周围环境影响大

目前我国的高层以及超高层建筑大多分布在商业繁华、建筑物众多、交通发达的区域。所以在开展深基坑施工时，要将各方面因素的干扰和影响纳入考虑因素之中，与此同时，地下和地上错综复杂的管线容易发生故障，还可能影响施工人员的人身安全，都需要加以注意。

2.基坑深度增加

在城市化进程加快的背景下，为了将用地率提高，达到节约土地的目的，房屋建筑愈发呈现出复杂化和高层化趋势，高层与超高层建筑所占比例增加，要求此类建筑稳定性要好，所以施工人员需要不断加深基坑深度，从而达到防护安全要求以及相关的管理规定。

3.风险性和随机性

深基坑工程通常需要较长的施工周期，在此期间难免出现一些无法预料的情况，如振动、降雨和降雪等，不仅具有较大随机性，而且大多是突然发生的。另外，作为临时工程，深基坑工程需要采用复杂的施工技术，涉及多个方面的专业知识。许多施工单位为节约资金会减少深基坑工程的投入，缺少充分的安全储备，因此有较高的不安全系数与风险性。

4.较强的区域性

因为不同地区的地质条件有较大差异，因此深基坑工程的施工设计方案也有一定的区别。甚至同一城市的不同工程也存在较大差异，地下岩土变化大、不均匀、性质复杂，开挖与支护深基坑时要根据实际情况选择施工技术，勇于创新，灵活施工。

二、深基坑支护施工技术的要求

将深基坑支护施工技术应用于实际施工之中时，有以下几点要求。首先，以施工现场地质条件、基坑的开挖线、建筑物规划红线等为依据，提高设计的科学性；其次，合理选择支护技术，为施工的地下结构安全性提供有力保障；最后，深基坑支护施工不仅要有效发挥止水作用，还要确保基坑四周的稳定。

三、常用的深基坑支护施工技术

（一）针对不同地层采用相应的成孔方法

（1）泥浆护壁钻孔灌注桩适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土及风化岩层。

（2）旋挖成孔灌注桩适用于粘性土、粉土、砂土、填土、碎石及风化岩层。

（3）冲击灌注桩除上述地质情况外，还能穿透旧基础、建筑垃圾填土及大孤石等障碍物。

（4）干作业挖孔灌注桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土、中等夯实类碎石土、强风化岩，有承压水的砂土层、厚度较大的流塑状淤泥不得选用人工挖孔桩。

（二）钢筋笼制作安装

（1）钢筋笼材质、尺寸应符合设计及规范要求，制作允许偏差应满足国家规范要求。

（2）分段制作的钢筋笼及接头位置、搭接长度、焊接质量应符合国家规范要求。

（3）加劲箍宜设置在主筋外侧。

（4）导管接头外径应比钢筋笼内径小100mm以上。

（5）搬运钢筋笼时应防止钢筋笼弯曲、变形、损伤。

（三）水下混凝土灌注

（1）水下灌注的混凝土必须具备良好和易性、流动性，坍落度宜控制在180-220mm，含砂率控制在40%-50%，宜掺外加剂。

（2）导管壁厚不小于3mm，直径200-300mm，底管长度不小于4.0m，接头采用双螺纹方扣快速接头，密封性良好，每次混凝土灌注完毕后应对导管内外部进行清洗。

（3）使用隔水栓应有良好的隔水性能。

（4）初灌导管底部至孔底宜为300-500mm。

（5）第一次浇筑混凝土，混凝土应有足够的储备量，导入一次埋入混凝土面以下不应小于0.8m。

（6）导管埋入深度宜为2-6m，严禁将导管提出混凝土灌注面，严格控制导管提拔速度，及时填写混凝土灌注记录。

（7）灌注水下混凝土必须连续施工。

（8）控制最后一次混凝土灌注量，起灌高度0.8-1.0m，保证桩头凿除后桩头顶部混凝土强度达到设计要求。

（四）支护桩形式

1.泥浆护壁钻孔灌注桩

（1）除自行造浆粘性土外，宜采用膨润土造浆。

（2）护筒内泥浆面高出地下水位1.0m以上，受潮汐影响，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。

（3）清孔过程中要置换泥浆，孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25，粘度小于28s。

（4）废弃的泥浆应进行处理减少污染环境。

（5）护筒采用4-8mm的钢板制作，埋设位置应准确稳固，内径应大于钻头直径100mm，上部开设两个溢浆孔。

（6）孔底沉渣厚度控制在50mm以内。

2.旋挖成孔灌注桩

（1）泥浆护壁应配置成孔和清孔用泥浆和泥浆池，容易产生泥浆渗漏的地层，采取提高泥浆相对密度，掺入锯末、增粘剂等维护孔壁稳定的措施。

（2）旋挖钻机作业应保证钻机的稳定、安全，必要时在现场铺设钢板或混凝土垫层。

（3）每根桩均应设置钢护筒。

（4）成孔前和每次提出钻斗时，应检查钻斗和钻杆连接销子，钻斗门连接销子以及钢丝绳状态，并应及时清理钻斗渣土。

（5）旋挖钻机成孔应选择跳挖施工，钻斗倒出的土距桩孔最小距离应大于6.0m，应及时清除，达到设计深度后应采用清孔钻头清孔。

3.冲击成孔灌注桩

（1）钻头锥顶和提升钢丝绳之间必须设置保证钻头自动转向装置。

（2）埋设孔口钢护筒其内径大于钻头直径200mm。

（3）开孔时应低锤密击，基岩时采用大冲程低频率冲击，遇到孤石时采用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或挤入孔壁。

（4）每钻进4-5m验孔一次，特别在更换钻头或易缩径处。

（5）排渣采用泥浆循环或掏渣筒方式。

（6）大直径桩孔可分级成孔，第一级成孔直径为设计桩径的0.6-0.8倍。

4.干作业挖孔灌注桩

（1）人工挖孔桩桩径不得小于0.8m，且不宜大于2.5m，孔深不宜大于30m，桩净距小于2.5m时应间隔开挖。

（2）护壁厚度大于100mm，护壁混凝土强度等级不宜低于桩身强度等级，振捣密实，护壁配置不小于8mm构造钢筋，竖向上下拉结。

（3）孔内设置供挖孔人员上下的软梯，电葫芦应有自动卡紧装置，按钮式开关。

（4）每日下井前检查是否孔内存在有毒有害气体，并应有相应措施。

（5）孔口护壁高出地面200mm，孔口四周设置护栏高度0.8m。

（6）挖出土方远离孔口1.0m以外，井下照明采用36v安全电压。

（7）开孔前校正桩位，四周安设对中控制点，护壁模板拆除必须在浇筑混凝土24h以后。

（8）挖至设计标高后清除护壁上的泥土和孔底沉渣、积水。

（五）土方开挖

根据施工平面图，建筑物红线、基坑开挖线、基坑所处地质条件，合理组织技术人员做好施工组织设计方案，确保基坑四周稳定性。

基坑开挖要有临时排水及防雨措施，自上而下分段开挖，作业面防止积水，基坑开挖前应清除已松动的块石及可能有崩塌的土体，开挖至设计深度及基底后应及时进行支护施工，减少暴露时间，施工过程中严禁设备或重物碰撞支撑、腰梁、锚杆等基坑支护结构。

（六）土钉墙及锚杆（索）施工技术

土钉墙应按土钉层数分层设置土钉，当有地下水时对易发生流砂或塌孔的砂土、粘土、碎石土等地层，应通过现场试验确定土钉施工工艺及技术参数。土钉成孔范围内存在地下管线等异常情况时，应查明避开，选择冲击钻或潜孔锤钻机等成孔方法，采用成孔方法应保证孔壁的稳定性，减少对孔壁的扰动，成孔困难时可采用套管护壁或向孔内注水泥浆护壁。钢筋土钉或锚杆（索）应调直除锈，需要连接时，易采用双面搭接焊，搭接长度大于5d，注浆材料可采用水泥净浆或水泥砂浆，应拌合均匀，一次拌合的水泥净浆或水泥砂浆应在初凝前使用，注浆前应将孔内残留的虚土清净，注浆管下入孔内深度距孔底不宜大于200mm，注浆管出浆口应始终埋入浆液面内，待新鲜浆从孔口溢出后停止注浆，注浆后液面下降时应及时补浆，土钉墙分层分段施工，每完成一层土钉即喷射混凝土面层，所用材料中粗砂含泥量不大于3%，粗骨料粒径小于等于20mm，使用不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，喷射混凝土面层应分段分层进行，自下而上均匀喷射一次，喷射厚度30-80mm，喷射混凝土终凝2h以后及时喷水养护，钢筋与坡面的间隙大于20mm，采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网喷射混凝土覆盖后铺设，预应力锚杆应设置自由段、锚固段、定位支架，自由段长度不小于5.0m，自由段应做防腐处理，锚固段应超过土钉墙坡体潜在滑移面且进入稳定土层不小于1.5m。锚杆与喷射混凝土面层之间应设置腰梁连接，腰梁可采用槽钢或混凝土制作，腰梁与喷射混凝土面层应紧密接触，腰梁规格应根据锚杆（索）拉力设计值确定。当锚杆（索）固结体强度达到15MPa或设计强度的75%后进行张拉锁定。