基坑围护施工技术案例分析

施工技术与应用　基坑围护施工技术案例分析　摘要：结合嘉定新城保利湖畔阳光苑二期二标段工程基坑围护实例，根据工程的地质情况及施工条件，对基坑围护方案选型与　支护、降水、土方开挖施工方法进行了详细的介绍和探讨，可供类似工程施工参考借鉴。　关键词：基坑支护；土方开挖；井点降水；土钉墙　０引言　随着我国城市建设用地日趋紧张，对地下空间的开发日益增多，基坑围　护、支撑以及各种施工工艺也层出不穷，但在具体的施工项目中，需要结合地　质条件和施工环境，秉着安全、稳定、经济的原则来选择适合的工艺。文章结合　项目概况，确定经济安全的基坑围护结构，基坑围护及降水设计的应用，减少　了开挖对周围建筑物及环境的影响，工程社会效益、经济效益、安全效益明显。　１基坑工程概况　１．１工程概况　嘉定新城保利湖畔阳光苑二期二标段工程位于上海市嘉定区双单路以　南，阿克苏路以东。工程用地面积约为４７００７．５９　，总建筑面积１３０７５２．６９　ｒｆ，　其中地下车库建筑面积２３４２７．９４　。基坑围护对象为１Ｆ地下车库及其周　边主楼（东西向长约２６５ｍ、南北向长约２５０ｍ），基坑面积约６８０００ｒｆ；±０．０００相　当于绝对标高７．Ｏ００ｍ（１钳楼±Ｏ．０００相当于绝对标高６．３００ｍ）。根据岩土工程　勘察报告资料及场地原始地坪标高测量数据。基坑周边计划卸土至绝对标高　４．７００ｍ，给予基坑支护设计依据。　１．２地质条件分析　基坑所处地层为：基坑开挖面在②层为褐黄色～灰黄色粘土、厚度ｌｍ左　右；③１层为灰色淤泥质粉质粘土、厚度ｌｍ左右；③２层为灰色粘质粉土、厚度　１ｍ左右；③３层为灰色淤泥质粉质粘土、厚度２ｍ左右，④层为灰色淤泥质粘　土、厚度４ｍ左右。　２基坑施工围护方案选型　根据本基坑开挖深度、地下室平面形状、周边环境条件、场地工程地质条　件以及上海地区类似基坑施工经验，同时考虑造价、工期、变形、施工方便性　等方面因素；本工程基坑围护方案一：３４＃３５＃１６＃１７＃楼采用单排水泥土搅拌　桩复合土钉墙围护，坑壁采用１：１放坡；地库西侧（河岸正在施工）采用重力式　水泥搅拌桩。方案二：３４＃３５＃１６＃１７＃楼采用双排水泥土搅拌桩复合土钉墙围　护，坑壁采用１：Ｏ．５放坡。局部深坑较多，超挖深度１．５５～３．Ｏｍ不等，采用压密　注浆封底及双轴水泥土搅拌桩围护；基坑周边采用一级轻型井点降水，基坑　内部每ｌＯ００ｒｄ设置一组轻型井点降水。　３基坑支护、降水、土方开挖施工技术　３．１基坑支护及土方开挖施工　３．１．１施工流水段划分　根据工程要求分为一标段、二标段。为了确保地下室总施工进度节点要　求、以及专业挖土单位的要求，将基坑划分为６大块流水施工区段，进行基础　开挖；即：挖一层段（不于３Ｏｒｅ）土钉做一层段土钉（三天后挖下一层段土钉），　挖一块浇一块砼垫层的原则。　１）一标段：基坑开挖流水段分块为：第一区段１４＃１５＃１８＃１９＃楼连带地库；　第二区段２３＃２８＃３３＃２４＃２９＃楼连带其部位的地库。　２）二标段：根据场地西侧阿克苏路河岸施工单位进度实况；基坑开挖流　水段分块为：第一区段１７＃１６＃２０＃２１＃２２＃连带其部位的地库；第二区段３５＃３４＃　楼连带其部位的地库；第三区段２６＃２７＃３２＃连带其部位的地库；第四区段　２５＃３０＃３　ｌ＃楼连带其部位的地库。　３．１．２基坑土钉墙及搅拌桩分层段开挖　各层段土钉开挖深度构造要求：每层土钉间隔时间按设计要求（每层段　不大于３０ｍ、土钉注浆３天后、挖下一层段），严禁超挖深度及带水开挖；重力　式水泥搅拌桩凝期不应小于２８天，许可开挖基坑土方；即挖一块浇一块砼垫　层的原则。　‘５００。　１）采用沟槽式做土钉墙配合挖土方流程：测量定位一井点预降水一第一　层土钉墙、验收保养期一第二层土钉、验收保养期一第三层土钉墙、验收保养　期一第四层土钉墙、验收保养期一大开挖土方。　２）采用水泥搅拌桩重力式挖土配合流程：测量定位一井点预降水一水泥　搅拌桩、验收保养期一先采用沟槽式挖土（挖深至３ｍ暂定、观察三天、确保基　坑稳定）一再大开挖土方；　３）基坑内采用水泥压密浆的井坑挖土配合流程：测量定位一井点预降　水一水泥搅拌桩、验收保养期一水泥压密注浆、验收养护期一基坑内挖土一　井坑挖土。　４）沟槽式做土钉墙配合挖土分层厚度见图１：　图１土钉墙配合挖土分层厚度示意图　３．２土钉墙施工简要　３．２．１土钉墙工艺流程　挖土一修坡一打钢管锚杆一钢管锚杆注浆一挂钢筋网一第一次喷浆一　第二次喷浆。　３．２．２土钉施工要点　根据施工工艺要求，在土钉墙的施工时，挖土与土钉围护的施工要同步　进行，按照施工工艺要求，土钉的施工要求土层开挖要分层进行，每层段挖土　的深度不超过１．３ｍ，每层段长度不超过３０ｍ。土钉采用孔直径为４８的钢管，打　入倾角为１２。～１５。，土钉成梅花状布置，在同一水平线上土钉须均匀分开　排列。喷射砼等级为Ｃ２０，喷射砼厚度为６０ｍｍ。　（１）修边坡　根据建设方的施工ｉｔ￣，Ｊ要求，首先根据基坑放样尺寸放线，进行第一层段　土体的开挖，断面挖出后，人工修整边坡以满足设计尺寸要求，要求断面平整。　（２）打人注浆钢管（锚杆）　ｉ）注浆钢管按锚杆制作规范制作，在钢管的长度方向每隔０．６ｍ旋转９０度　设一对直径８ｒａｍ圆孑Ｌ，圆孔从钢管端头ｉ．Ｏｍ开始设置，直至钢管前端，钢管土　钉加倒刺。倒刺盖住圆孔。　２）作业时要调整好角度，不管采用何种打入方式，都应按设计要求施工，　避开邻近地下管线，同时根据现场情况，可适当调整钢管长度，即保证边坡安　全，又要保证不损伤邻近建筑物的基础和地下管线，钢管轴线与设计轴线的　正常偏差为１５度。　３）钢管土钉注浆前排出管内泥水。土钉注浆开始压力不小于０．５Ｍｐａ，终　了压力设不小于０．３Ｍｐａ，注浆须慢速进行，注浆量按土钉长度计算确定。　（３）挂网与加强筋　挂网钢筋搭接２００ｒａｍ，用铅丝绑扎，网面与坡面距离不小于２０ｒａｍ，纵向　钢筋插入土中２００ｒａｍ，与下一层钢筋搭接。土钉头焊上压在钢筋网上，钢筋网　与土钉头焊牢。　（４）喷砼　为保证喷砼厚度，修坡完成后在坡面插标杆，每隔１．０ｍ一根，露出坡面　ｌＯＯｍｍ。喷射砼采用干喷法，使用４２５水泥、骨料为中粗砂和直径１０～１５ｍｍ的　碎石，水泥：砂：石为１：２：２．５，水灰比为０．４～０．５，掺８６４０速凝剂，掺量为水泥　的４％，砼干料至少拌和三次。喷射机开机顺序为先送浆——再送水——后送　施工技术与应用　浆，关机顺序反之。初喷射３０～５０ｒａｍ，复喷３０～４０ｒａｍ，保证钢筋保护层　２０ｍｍ。复喷前要先喷水清洗初喷砼表面，喷射时喷头应与作业面垂直，喷头　至作业距离为０．６～１．０ｍ。喷射顺序由下至上螺旋运动，回弹料不得再用。要　以保证砼成型质量。节点做法见　图３：　３．５基坑轻型井点降水　及时清理喷射机。　３．３水泥土搅拌桩施工技术要点　３．３　１施工工艺流程（图２）　图２水泥土搅拌桩施工流程　３．３．２搅拌桩施工要点　（１）搅拌桩水泥采用Ｐ４２．５级普通硅酸盐水泥，新鲜、干燥，无结块现象，　水灰比为０．５，水泥掺入量为１３％（明、暗浜区域提升至１５％）。　（２）深搅桩施工采用二喷三搅的搅拌工艺（预搅下沉一喷浆提升一搅拌下　沉一喷浆提升一搅拌下沉一搅拌提升）。喷浆搅拌时钻头的提升速度不大于　５０ｃｍ／ｍｉｎ，钻头每转一圈提升（或下沉）量以１０～１５ｒａｍ为宜，保证搅拌均匀。　（３）相邻桩施工时间间隔不得超过ｌ２小时。　（４）搅拌桩相互搭接长度不小于２００ｍｍ，定位水平误差不超过５ｃｍ，桩径　偏差不超过ｌｃｍ，垂直度误差不大于１％。　（５）搅拌桩施工时，每台班均须检查搅拌头几何尺寸，两搅拌桩轴间距为　５００ｍｍ，误差不大于２０ｍｍ，搅拌头直径为７００ｍｍ，误差不大于１５ｍｍ。　（６）施工中因故停浆时，应将搅拌头下沉至停浆点下０．５ｍ处，待恢复供浆　时再喷浆搅拌提升。停机超过３小时，宜先拆卸输管路，并妥加清洗。　（７）搅拌桩应尽早施工，基坑开挖时，搅拌桩的凝期应不小于２８天，无侧　限抗压强度不低于０．８ＭＰａ。　（８）水泥土搅拌桩施工后３小时内插入焊管或槽钢。　３．３．３桩与桩搭接的质量控制措施　相邻桩的施工时间间隔不得超过１０ｈ，否则喷浆时要适当多喷一些水泥　浆，以保证桩搭接强度，或在第二根桩施工时减慢提升速度，并在冷缝处补　桩，或在设计认可下采取其他措施。　３．４素砼垫层及砖胎模施工　为防止基坑底土方开挖后，基底暴露时间过长，垫层施工采取土方修整　清理一块，基槽验收一块，垫层施工一块的施工方法。基坑土方开挖一块经人　工修整后，立即请设计院、质监站、建设单位及监理共同验槽，验槽符合要求　后，浇筑商砼垫层施工。在垫层浇筑前，用水准仪找平，做好控制标高的塌饼。　砼垫层浇筑完后用２ｍ长硬刮尺来回刮平整，捣实滚压用木蟹与打磨机抹平。　在砼收水后，终凝前再用木蟹二次打抹，压光。以保证垫层面标高和平整度的　准确。　垫层砼达到一定强度后，进行测量标高传递、轴线定位，放样弹线。　承台、地梁、集水井等局部加深处采用砖胎模。砖胎模应根据高度定厚　度，基础底板下翻部分采用２４０ｒａｍ厚砖模，且每隔２ｍ设置３６０ｍｍ×２４０ｍｍ的　砖墩。材料采用标准红砖，Ｍ１０水泥砂浆砌筑。内侧面用水泥砂浆粉刷平整，　工程基坑开挖深度取４．５ｍ，基　坑开挖面积一标段约２８０００　、二　标段约４００００　ｒｒ［；围护采用水泥土　深层搅拌桩及土钉钢管、并挂网喷　浆护壁。考虑地下水浮托影响，基　图３砖胎模示意图　坑周围采用一级轻型井点降水。　１）定位：根据现场情况，确定井点布置方位（图４）。　２　３ｏｏ（１ｅｒａ４７Ｏ　１　图４轻型井点布置图　２）开沟：从自然地面挖宽１ｍ，深１ｍ左右，为排放冲孔用水，若表面是杂填　土，必须清降至原土，便于井点管插入。　３）冲孔：用高压冲孔，孔径约０．３ｍ，孔深超过支管（过滤头）长度０．５ｍ。　（水比度６０％）。　４）置管：成孔后迅速放人支管，放入后以管口出水为合格。　５）填砂：支管放人后及时填砂，以粗砂为宜，每孔约２００ＫＧ。　６）安装：支管和总管用弹簧软管连接，两端用ｌ２＃铁丝扎紧，以防漏气。总　管和机组连接。机组位置以放在总管中部为好。若考虑排水位置或场地具体　情况，亦可放在端处。　７）铺设排水管道（排放口应有沉淀池），开机抽水。　３．６基坑施工监测技术措施　为确保基坑施工的安全和开挖的顺利进行，在整个地下结构施工过程中　应进行全过程监测。　３．６１监测项目及测点布设　１）围护结构外形观察有：在正常情况下每天观感观察２次，每天用测量设　备观测１次。基坑出现变形递增与连续雨天的情况下增加观测次数。　２）观测点总数不宜小于３个其间距不宜大于３０ｍ，测设基坑水平与垂直　位移；测设信息记录清楚。　３）各项监测的数值达到一定范围（即：将产生不可接受的负面影响时）要　进行“报警”。本工程各监测项目的警戒值按设计要求设定，对设计方没有提　出具体要求的项目按照有关规定进行。　４）应特别加强雨天和雨后的监测，以及对各种可能危及支护安全的水来　源进行仔细观察。　５）地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；基坑渗、漏水和基坑内外的地下水　位变化；附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察。　３．６　２监测应急技术措施　保证项经部人员２４小时驻守现场，并经常巡视、保护监测点（孔），以保证　监测点（孔）的正常使用能及时发现监测点（孔）的异常损坏并及时恢复被损　坏之监测点（孔）。　４结语　保利湖畔阳光苑基坑支护，按土钉墙、水泥土搅拌桩工法流程，实施其施　工工艺技术，工程基础平面施工井然有序。基坑支护工程的顺利完成，为后续　工程顺利展开，奠定了坚实的基础，同时为类似基坑施工积累了经验。　参考文献：　ｆ１１赵志缙深基坑工程设计施工手册【Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社，２０００．　ｆ２１袁继峰．大型深基坑围护设计及施工Ⅱ１ｌ建筑施工，２００９，３０（３）．　’５ｏｌ