分析工民建中深基坑开挖与支护施工技术

肖异军

【摘要】沿海地区有很多海湾滩涂地貌，经人工回填开发成商业或住宅用地，此类地况一般地质条件较差，地下水影响较大。水泥土搅拌桩众多类型中三轴水泥土搅拌桩具有止水效果好、稳定性好、操作简单、工期较短、经济效益高等优点，近年来应用于深基坑隔水帷幕的工程中。因此文章结合实例，就三轴搅拌桩在深基坑开挖与支护施工中的具体应用展开分析。

【关键词】工民建;深基坑;开挖;支护

1、工程概况

海航中心D10地块总用地面积为25414.96m2，总建筑面积为274386.69m2，其中地上的建筑面积为205160.43m2，地下建筑面积69226.26m2，在建的项目包含的有1栋办公楼、一栋办公及SOHO楼、1栋购物商场。地下车库总共有3层，层高分别为地下一层6米，地下二层3.7米，地下三层3.7米。室外设计高程介于13.8-15.3m之间。该施工场地地形较为开阔，分布的有人工填土。地下室基坑呈长方形，基础采用的是桩筏基础。基础垫层底标高为-15.7m，基坑的开挖深度为14.1-15.3m（局部支护段挖深17.3m）。

2、基坑开挖与支护施工技术的实际应用

2.1方案设计

为满足基坑干作业条件，确保不对相邻建筑附加安全风险，无坑外降水条件，因此各个剖面采用三轴搅拌桩，为单排 650三轴水泥搅拌桩，采用P.042.5级水泥，水泥掺量为每米不少于120kg（或按照不少于20%掺比计算），桩径650mm，轴间距为350mm，每幅咬合300mm，三轴水泥土搅拌桩桩身强度应采用试块试验并结合28天龄期后钻孔取芯来综合判定，28天无侧限抗压强度qm>1.0MPa。

2.2施工控制技术参数

经参考本区域类似工程的施工经验，结合项目实际情况进行试桩，确定施工技术控制参数：（1）三轴搅拌桩水泥掺量为每米不少于120kg，水泥浆液水灰比为1.0。（2）施工采用跳槽式双孔套打四喷四搅式，以保证搅拌墙体的连续性和接头的施工质量，其中两幅重叠部分为重复套钻;（3）根据试桩和类似项目的分享经验，对形成良好的水泥搅拌土体强度起关键作用是下沉搅拌阶段，因此搅拌按钻机下沉阶段水泥用量70%，下沉速度0.5～1.0m/min， 提升时水泥用量30%，提升速度1.5～2.0m/min，桩底部1m处需重复搅拌。（4）三轴搅拌桩机在下沉和提升过程中要保持螺杆均速转动，匀速下钻和提升。

2.3施工工艺要点

施工工艺流程要点如下：（1）施工准备：首先清除施工区域内的障碍物，用素土进行分层回填夯实，必要时可搅拌砖渣或用钢板，保证路基能承受重型桩架等承重荷载行走。（2）测量放样按照设计图纸根据坐标基准点进行排列布置桩位，并做好永久及临时标志，每根桩桩位误差控制在±50mm，放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证，确认无误后进行搅拌桩施工。（3）开挖沟槽：根据基坑围护内边控制线，采用反铲挖机开挖导槽，并清除地下障碍物，导槽尺寸要求中心线两侧宽各0.6m，深1.0m，在施工中随打随挖，保证浆液不外溢，挖出的废浆液存放在现场指定空地或泥浆车，等施工结束后进行外运，以保证正常施工，并达到文明工地要求。（4）水泥搅拌桩机就位：由当班负责人统一指挥桩机就位，移动前观察现场各方面的情况，确保移位安全、平稳。三轴搅拌桩施工时应保持桩机底盘的水平和立柱导向架的垂直，成桩前应确保桩机正确就位，并且校验桩机立柱导向架垂直度偏差小于1/250。（5）严格按照水泥掺入量及控制的水灰比注入水泥浆液，水泥土搅拌桩采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比20%。（6）三轴水泥土搅拌桩施工：水泥浆配制完成后要控制在2h内完成注浆，注浆时通过注浆泵（Q=145L/ min，注浆压力为0.5～0.8MPa）和管路连接接头注入搅拌桩，三个螺旋钻孔搅拌土体注浆。（7）三轴水泥搅拌桩的搅拌下沉速度需要控制在0.5～1.0m/min左右，提升速度控制在1.5m～2.0/min左右，且需要匀速下沉和匀速提升。搅拌提升的时候不应该促使孔内产生负压，进而导致周边的地基沉降，具体选用的速度值需要根据成桩工艺、水泥浆液配合比，注浆泵的工作流量来具体计算，搅拌次数或者搅拌时间需要确保搅拌桩质量达标。（8）浆液泵送流量应该与三轴搅拌机的喷浆搅拌下沉速度或者提升速度相互匹配，确保搅拌桩中的水泥掺量的均匀性。在施工过程中，若因故短时停浆，需要在恢复压浆之前，将深层搅拌机提升或者下沉0.5m之后再进行注浆搅拌施工，确保搅拌桩的连续性。（9）桩体的垂直度偏差不超过1/200，桩位的偏差不超过50mm，桩深偏差不能超过50mm，成桩直径的偏差不能超过10mm。

2.4特殊情况处理措施

（1）施工冷缝处理：对于施工过程中出现不大于24h冷缝，采取在冷缝处围护桩外侧补搅一幅三轴桩方案。待围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，三轴桩与围护桩搭接厚度约10cm。若因搭接时间过长超过24h，无法搭接或搭接不良的冷缝，并经过监理和设计单位认可后，采取在冷缝处补做两根搭接长度为200mm的 600高压旋喷桩进行封堵加强，确保搅拌桩的施工质量及至止水效果。（2）遇孤石或与局部岩层较浅的相邻搭接段，三轴搅拌桩施工无法成桩，在施工场地有条件可先采用将桩位移避开抛石进行补桩处理方法，如场地限制或经移位仍存在无法成桩情况则采用高压旋喷桩进行补桩。高压旋喷桩进行补桩前，先采用引孔方式进行引孔至设计标高再进行补桩，以保证高压旋喷桩能顺利成桩。（3）施工过程中遇到一些特殊情况导致在搅拌成桩过程中操作中断，为避免桩体不连续，影响施工质量，将搅拌机降至停浆点以下 0.5m处，待恢复可继续操作的条件后再喷浆钻搅;对于操作中断较长的情况，为防止浆液硬结堵管，先拆卸并清洗输浆管路，以保证设备的正常使用。（4）止水帷幕封闭后渗漏水处理，密切注视整个基坑开挖情况，一旦发现墙体有渗水漏点，通常采取如下两种方法进行封堵：①引流管法，即在基坑滲水点插引流管，在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆达到强度后，再将引流管打结;②聚氨酯发泡剂或双液注浆堵漏法，即用压力泵在渗漏点处注入混合浆液，已达到快速封堵的目的。

2.5 基坑监测要求

基坑的地下水位在基底以上6米左右，基坑开挖过程中，需对地下水位、支护桩的水平垂直位移等进行监测。监测结果需要按规定及时上报监理及甲方，以便指导施工。当位移超过预警值时，应及时采取应急措施，必要时需要加密监测。

3、施工效果

施工完成后委托第三方机构进行桩体钻芯检测，检测结果显示三轴搅拌桩桩芯完整且强度均达到设计要求。通过基坑大开挖排净原坑内滞留水后未明显发现基坑侧壁渗漏，坑内基坑底部也未出现突涌渗水现象。

结语：

总之，实践证明，在临海滩涂造地项目采用三轴搅拌桩止水帷幕不仅可降低施工难度，而且也可避免临海止水帷幕受潮汐的影响，最大程度降低基坑漏水风险。同时采用三轴搅拌桩作为隔水帷幕，后期无需拆除，对地下室结构可起避免海水潮汐侵蚀的长久保护作用。

参考文献：

[1]朱小安.PCMW工法与旋挖灌注桩深基坑支护对比研究[J].广东土木与建筑，2020，27（05）