建筑深基坑支护施工管理措施

【摘要】在高层建筑施工建设中，深基坑支护施工质量举足轻重，不但对高层建筑的使用寿命会造成一定程度的影响，而且对于高层建筑的稳定性也会造成影响，由于高层建筑自身垂直高度比较高，所以对于施工工艺的要求也比较复杂，为了保证高层建筑的施工质量，必须充分重视深基坑支护施工技术应用，深基坑支护施工一定要结合高层建筑工程的实际情况，具备科学和合理性，这样才能使高层建筑的施工质量得到有效提高。本文结合实例对建筑深基坑支护工程施工管理要点进行分析，提出相应的建议，希望对于更好的提升深基坑支护工程的施工质量起到一定参考价值。

【关键词】深基坑;支护工程;施工管理

1、工程概况

工程实例的建筑场地在安徽省，该项目的建筑面积合计有31.5万m2，地上部分是2栋相互独立的45层的建筑，其建筑高度为238m，均为超高层。地下部分基本是6层的整体地下室，局部地下室为7层，地下建筑的总面积大约为9.62万m2，基坑部分的深度范围在32m-42m内，塔楼建筑的核心筒基坑深度要求达到42m，属于迄今为止安徽市民建工程项目当中基坑最深的一项工程。本项目的基坑部分南北方向上的长度为168m，东西方向上的宽度为98m。整个基坑的北段东边挨着的安徽海关大厦建筑，采用的基础是整体式筏板），基坑外缘与东侧大厦建筑的既有地下室墙壁外侧之间的直线距离是2.965m。

2、施工过程中的要点

（1）在对锚杆测量与定之前，必须将坑内、外水位情况测量准确，以保证坑内水位低于锚杆施工的作业面。（2）在施工地下连续墙时一定要预留孔洞，且孔径应为150mm。（3）成孔的时候务必用直径为135mm的合金钻头，所用套管外径至少为150mm而内径则减半，钻头负责将卵石层轻松弄散，内管主要负责喷入高压水，好将孔内的卵石从套管的中空处带出去，外管需要后续跟进，通过这样的方式逐渐成孔。因本工程中锚杆的设计长度有22m，故而钻孔时，这样2m长的套管得用11段才行，套管的管端具有螺纹可直接相互连接。（4）成孔钻进的深度满足设计要求后，提升内管的时候应该尽量使外管维持原位，将内管分段拔出。拔出内管期间，如果土体有向锚杆孔内回灌的趋势，就要马上将内管重新打回去，重新技规定的工序进行成孔，直到要求得以满足为止。（5）钢绞线的安装过程中，首先是锚杆体的制作，自由段的钢绞线需要套上聚乙烯材质的防护套，确保锚索沿着长度方向保持顺直。将定位器按要求设置在锚索间，以保所有钢绞线之间的相对位置符合要求。钢绞线笼应该与一、二次注浆管以及三次劈裂注浆管同步进行安装使其同时达到孔底。本工程安装时，最后一段可借助于锚杆钻机顶入，使注浆管距孔底不超过200mm。（6）经由一次注浆管完成一次灌浆，孔内积存的泥水需要由内往外的用水泥浆液一点点置换出来，因此注浆施工得等到孔口处有水泥浆液溢出时才能停止。地下水位如果出现波动可能会导致注浆液面也随之下降，这个时候就需要进行补浆，以确保孔内处于满浆状态。（7）提升外管。结束一、二次注浆并静待2 - 3h后，水泥浆几乎不再具有流动性，外管此时方可分段拔出。压力注浆过程以稳压时间能够达到1min为结束条件，如此循环，至拔完锚固段所有外管为止。（8）孔口处的补浆处理。自由段外管可直接连续起来全都拔出来，拔出后，孔口处浆液必定会有所沉陷，直接从孔口处补浆即可。（9）从孔口位置将2根短塑料管插入支护体后，深度以1-2m为宜，其中一根的将伸入端封死，另一根则无须处理直接插入，用作普通的排气管，当孔口被封后，内部的压强会升高，孔内的积水就可以从排气管流出。封堵孔口时，可先向孔内填塞干海带至2/3深度，干海带见水会逐渐膨胀直至将空隙填满，泄出的水流会明显变小。最后用水不漏一类的快硬速凝型堵漏材料按质量比1：0.2调水揉捏至其成团时迅速将1/3的剩余孔口塞紧，再用橡皮锤反复敲打将其砸实。确认没有水漏出后，再由孔向外延100mm用稀浆刮1层做防水，并按时喷雾进行养护。各节点具体见图1。（10）二次注浆的施工需要在完成一次封堵后，再等待5-8h方可进行，先将封口注浆管端头安放的图钉孔用高压水彻底劈开，再将双快水泥拌制的净浆用0.5MPa-0.8MPa的压力顺利的注入其中。当有净浆从排气孔涌出时，使注浆压力逐步降低，并将排气孔堵住，直至排气孔内的净浆逐渐凝固为止。（11）二次注浆后再经过24h的等待方可安排三次劈裂注浆，其注浆孔孔径尺寸均与上同，同样呈螺旋式设置，不过开始位置是距末端1/3处，间距取500mm。处理方式也一样，三次劈裂注浆材料采用的素浆，水、水泥、压浆剂之间的调配比例是3：10：1，含5%的双快水泥。（12）锚杆养护时间为7d，必须确保其整体强度能够满足设计要求。（13）张拉时使整个承压面尽量贴紧打磨光滑的表面或者预埋的钢板。正式张拉之前需要先进行一次预张拉，加荷过程应分级进行，锚杆经过张拉试验并确认合格后还要进行锁定。锁定时保留张拉长度300mm作为后补。（14）张拉后，锚杆孔口处难免会出现些许裂隙，可以使用适当的防水材料再封闭一次，如果严重的话就需要动用快硬速凝型材料进行堵漏。

3、验证工艺试验成果

试验过程中，锚杆的杆体承载极限取值为6×1860×140÷1000=1562.4kN，试验时取荷载大小为1562.4kN×0.85=1328.04kN。按设定规程对3根锚杆一点点加荷载直至达到试验值1328.04kN后，仍然没有出现破坏现象，这3根锚杆的承载力抗拔极限均可达到1328kN，我却可以满足项目设计需要（设计值为1080kN），试验结果表明，该特殊条件下的锚杆施工工艺完全能够在工程中进行实际应用。

4、质控要点

（1）施工期间，随时观察外面的水位与锚杆孔之间的高度差，预判水压在开孔后可能出现的变化，制定各种措施以便在出现状况时应急。因锚杆完全在水下，外管与孔壁间必须及时以滤网材料填充，以免大量涌砂。（2）本次的锚杆施工始终在满水状态下，也就是说钻孔要在水下进行，且需穿越一个中细砂层和一个卵砾石层，这种状况下非常容易形成相互扰动，然后就会窜浆甚至直接造成孔壁的坍塌，因此需要以跳孔方式来进行钻孔施工避开相邻两孔之间的相互扰动。（3）确保插入的每一根注浆管均通过定位器的中心位置，无论是定位器还是一次注浆管都只需要做个临时固定，使其能随杆顺利入孔就行。但三次劈裂注浆管的入孔位置与深度都有严格要求，因此一定要紧紧的绑扎到杆体上。（4）外管一拔，内部的注浆体难免会受到水土的挤向，正因为如此一定要进行二次加压注浆，确保浆体不会因被水土挤压而致失效。（5）在一次封堵孔口时，无论是排气管还是注浆管都可以作为泄出孔内积水的通道。在封完孔口后，除引流管以外不得出现渗漏，引流管只允许流清水，不允许出泥砂。就不应该有水从任何位置再流出来了。（6）抗拔承载力达到1080kN量级的锚杆，全国罕见，且在承压水位下面，是否可以实现主要在于三次劈裂注浆施工的质量：施工时必须保证劈裂注浆过程中开塞的高压和注浆所需的后续压力，并根据现场的实际地层状况，对双快水泥的具体掺量与终止条件进行适当调整。

5、锚杆施工质量验收

水下锚杆的质量验收工作，需要在现场施工结束半个月后方可展开，按照是否与既有建筑毗邻分为两种工况，逐个确定试验参数，验收结果如下：（1）与既有建筑毗邻的工况下，将试验所用荷载值设定為1.4×790kN=1106kN，自由段按80%的伸长量理论值为25.96m。（2）在附近没有其他建筑的工况下，将试验所用荷载值设定为1.4×705kN=987kN，自由段按80%的伸长量理论值为23.56mm。2种工况下施工锚杆中各随机抽取1组（3根）进行试验，测得的试验结果表明，锚杆承压后产生的弹性位移量均超过理论值，完全符合设计要求，预期目的可以圆满达成。

结语：

本工程实例的地质条件比较复杂，但是依然在施工中采用了水下锚杆技术，这是我国第一例在施工条件如此苛刻的情况下的尝试运用锚杆技术。实际建设施工中确实达到了预期的效果，无论是锚杆轴力还是支护变形全部控制在要求的安全范围里面，本次基坑施工整体效果具备了符合规范的可靠性与安全性。

参考文献：

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作者简介：

单茂刚（1969-），男，安徽肥东县人，大专，工程师，研究方向：建筑施工管理。