建筑工程中的深基坑支护施工技术要点

2021-06-02司强强

建材与装饰 2021年15期

司强强

（中交一公局集团有限公司北京建筑分公司，北京 100000）

1 工程概况

某工程占地面积为23652m2，建设内容包含22层主楼和4层裙楼各1幢，设3层地下室。地坪标高-0.5m，地下室底板标高-14.1m，基坑深度约14.5m。按照先深后浅的基本顺序组织基坑开挖作业，采取以机械为主、人工为辅的综合型作业模式。考虑到该深基坑的稳定性要求，设置土钉墙和钻孔灌注桩，两者联合作用构成支护结构体系，维持深基坑的稳定性。

2 钻孔灌注桩施工技术

2.1 施工准备

施工工艺流程具体为：平整场地→测定孔位→挖埋护筒→钻机就位→钻进→中间检查→终孔→清孔→测孔→安放钢筋笼→安放串筒→浇筑混凝土→桩基检测。

（1）全面清理现场的杂物，遇软土地层时采取换填处理措施，平整压实，使施工现场的地基满足平整、稳定、洁净的基本要求；在该处按要求搭设工作平台，要求平台可承受施工期间的各类荷载。

（2）钢护筒埋设环节，根据桩径控制护筒内径，后者略大于前者20～40cm，埋深2m，护筒顶面超出地面的部分以30cm为宜。

（3）根据设计图纸组织埋设护筒桩位的测量放样工作，在此基础上挖坑，要求坑的直径均超过护筒直径40cm，结合护桩测定桩位及孔底中心点。根据要求制作合适尺寸的护筒，运至现场后吊装入坑，尽可能减小护筒中心与设计桩位中心的偏差，该偏差值不可超过3cm，且需同时满足倾斜度不超过1%的要求。若无误则在护筒周边填土、夯实，以保证护筒的稳定性[1]。

2.2 旋挖钻施工

配备钻机并对其性能做详细的检验，从源头上处理问题。在钻机布设位置的四周洒白灰线，以此为基准安排钻机就位。钻机到达指定位置后精细化调整钻头，使其中心对准桩位中心，同时使钻杆、桅杆的垂直度均可满足要求。钻进作业具有阶段性，遵循先慢后快的原则，首先以慢速持续推进，单次进尺量40～50cm，待进尺量达到5m且该过程中均无异常时适当加大进尺，以70～90cm较为合适，具体根据钻进施工效果在该区间内做灵活的调整。

钻进施工全流程中及时滤渣；密切关注钻进深度范围内地层的特点，遇地层变化时，在该处捞取渣样，经试验分析后准确判断其地质类型，详细记录各项数据，并将测定结果与地质剖面图展开对比分析；钻渣需形成编号，妥善保管[2]。随钻孔深度的逐步增加，待其达到设计要求时检查钻孔质量，包含孔位、孔径、孔深等；若无误则清理孔底沉渣，直至沉渣量减小至许可范围内为止；此后方可进入混凝土浇筑施工环节。

2.3 检孔

钻孔后的检孔主要采用的是检孔器和测绳，若各检测项目均达标则移开旋挖机，进入清孔环节，若某项或多项指标不满足要求，则需重新扫孔并再次检查，直至满足要求为止。关于具体的检查项目以及允许偏差如表1所示。

表1 检孔检查标准

2.4 清孔

钻进至设计标高时启用清孔钻头，以便完成对桩孔的清孔作业，需同时满足如下要求：沉渣厚度不超过50mm，孔底500mm内的泥浆比重不小于1.25，含砂率不超过8%，粘度不超过28s，任何一项数据不合格时均不满足清孔施工质量要求。

2.5 钢筋笼吊装

钢筋笼吊装采取的是双吊点吊装的方法，遵循对称的原则。第一个吊点所处位置为钢筋骨架的上方，配套主钩；第二个吊点设置在钢筋骨架长度1/2至上1/3点之间。按顺序起吊，首先提起第一点，适当向上提升钢筋骨架，此后与第二吊点同步吊装；观察钢筋骨架的位置，若其脱离地面则持续向上提升第一吊点，与此同时以缓慢的速度放松第二吊点，经此操作后使钢筋骨架与地面呈垂直的位置关系，此时暂时停止吊装；解除第二吊点，在该吊装状态下检查钢筋骨架，判断其是否满足顺直的要求，若有弯曲现象则适当调整。

钢筋骨架进入孔口处时需尤为谨慎，扶正后方可缓慢下降，此过程中不可与孔壁发生碰撞。随钢筋骨架的逐步下放，待设置在第二吊点周边的加强箍接近孔口时采取临时支承措施，将工字型钢穿过加强箍筋的下方，使钢筋骨架临时支承在孔口处；转移吊钩，将其置于钢筋骨架上端，以便稳定吊住钢筋骨架，此时将预先设置的临时支承装置取出，进而使钢筋骨架以缓慢的速度下放，最终到达指定位置[3]。

在钢筋笼上拉十字线，通过此举确定钢筋笼中心，在钢筋笼定位时保证其中心与桩位中心呈重合的位置关系。在满足此要求的前提下，在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下方设工字钢，数量为两根，两者呈平行的位置关系，并在护筒外侧设置枕木（依然为相互平行的两根），通过此类装置的应用将钢筋骨架支托在枕木上，使其维持稳定的状态。

2.6 混凝土浇筑施工

2.6.1 安装串筒

钢筋笼安装完成后，将合适尺寸的串筒安装到位，用串筒浇筑普通混凝土。若高度达到3m以上则启用串筒，要求该辅助装置的底部与孔底的距离不超过2m。

2.6.2 浇筑混凝土

根据设计配合比取用材料并生产质量达标的混凝土，坍落度13～17cm。浇筑前先检测孔底积水量，不可超过5cm，在不影响浇筑质量的前提下尽可能加快速度，使混凝土对孔壁的压力超过渗水压力，此受力关系下可避免地下水渗入孔内。以现场施工要求为准及时生产混凝土，保证混凝土供应的充足，并遵循随拌随用的原则，期间辅以振捣措施，提高混凝土的密实度。浇筑全程采取协调措施，尽可能做到一次浇筑到位。较之于设计桩顶高程，实际浇筑量需高出50cm，混凝土达到凝固状态后将桩顶浮浆凿除，使其满足桩顶高程要求[4]。

3 土钉墙施工

3.1 土钉墙的制作

（1）以φ48×3.2钢管为材料，制作土钉墙，使其与边坡呈垂直的关系；按梅花形布设土钉，水平间距1.5m。

（2）坡面网筋选择的是φ8圆钢，间距控制在200mm×200mm。

（3）按照水泥∶砂∶石子=1∶2∶2的要求制备C20细石混凝土，经喷射后形成厚度为100mm的土钉墙面层，养护5～7d，使面层混凝土在温度、湿度均合理的条件下有效成型。

（4）钢管加工时，其端部应设置成尖锥状，注浆施工选用的是水灰比为0.5～0.6的水泥浆，全过程中注浆压力至少达到0.6MPa，待钢管周边有返浆时即可结束注浆作业。

3.2 土钉墙施工的技术要点

（1）以设计要求为准合理开挖土方，加强对坡度的控制，适当修坡，确保最终坡面的不平整度不超过±20mm。

（2）土钉墙施工与土方开挖进程同步推进，各土方开挖段长度为15～20m，具体需与土钉垂直间距相匹配。避免超挖，单层超挖量不可超过500mm。

（3）洛阳铲成孔，经检测后需保证孔位误差不超过100mm，设置注浆管，注入水泥浆，局部存在不饱满的情况时需二次补浆。

（4）插入式土钉选择是φ48焊接管，壁厚2.5mm，角度15°。

（5）钢筋网片与坡面间留有适当的距离，在钢筋网上压上加强筋，经焊接后与土钉钢筋稳定连接。混凝土喷射环节，按配合比取用材料并予以充分的搅拌，及时将其用于喷射施工，面层厚度需满足要求，不可出现钢筋外露的情况。只有在本层坡面土钉墙施工完成且实测强度达到设计值的70%后方可进入下一层土方开挖环节，按照此方法有序施工。

（6）坡面渗流时，为减小不良影响，在面层上设置导流管。

（7）施工过程中，若所遇岩土层的特性与勘察结果不一致，则及时由专员展开分析，结合实际情况对方案做适当的调整，直至其具有可行性为止。

（8）钢筋网片施工时利用铁丝绑扎，使其具有稳定性；上、下网片的搭接量为36d，且严格依据规范焊接，确保焊接长度可满足要求，以免因焊接长度不足而影响稳定性，要求网筋反铺至坡顶长度达到1000mm。

（9）基坑开挖期间及时采取支护措施，设浅层排水管。在管钉上部约300mm处设泄水孔@1500mm，材料选用的是φ50PVC管，长度约500mm，并设2～5mm滤眼包网，取适量粒径为5～10mm的砾石，将其填充在周边。

（10）为全面增强排水效果，在基坑顶部和底部两处修筑排水沟和集水坑，联合降水，避免水损害。