对复杂情况的深基坑支护施工方法的研究

对复杂情况的深基坑支护施工方法的研究

黄柏霖 ,滕士勇

中建八局第二建设有限公司  山东 济南 250000

摘要：某项目是一个深基坑工程，由地勘情况知此地下分为粘土层、淤泥层和粉质粘土层，且16米以上全为粘土和淤泥；淤泥层在开挖时极易发生滑移变形，当变形达到一定程度后倾斜会产生很大的侧向压力，会使开挖位置周围的桩基向开挖中心偏移甚至断裂。因此，施工具有一定难度，基坑支护显得尤为重要。

关键词：深基坑；滑移变形；基坑支护

随着我国城市建筑规模的不断加大，基坑开挖支护项目也越来越多，对基坑支护的要求也越来越高，同时出现的问题也随之而来。因此，分析基坑支护在岩石工程在实际操作和施工的应用和作用也就显得格外重要。

基坑支护在工程建设中起着挡士、稳固坑底以及截水的作用，保证施工周边环境的安全以及工程施工的安全。

为了保证结构工程的施工安全以及周边环境的安全，必须依靠基坑支护控制土体表形。其主要作用是为了固定和确保坑底的稳定性，通过阻挡水流、泥土抵挡等方式。基坑支护结构在施工期间起临时支挡结构的作用，该结构计算、施工以及选型是十分关键的。对施工的安全、经济效益以及工期有很大的影响，是建筑施工的关键技术之一，一旦出现差错往往会造成重大的损失。

1 基坑概况

基坑施工面积约5.9万㎡，周长约1100m，呈凹凸矩形。基坑场地内整体自然地面标高为3.50m，开挖深度大面标高为-2.2m（开挖深度为5.7m），主楼开挖标高为-3.7m（开挖深度为7.3m），局部坑中坑开挖标高为-4.8m(开挖深度为8.3m)。

基坑四周采用双轴深层水泥搅拌桩/钢管桩/钢板桩/旋喷搅拌加劲桩/护坡+预应力锚索垂直支护；考虑到加工厂布置及土方开挖施工段划分，基坑中间采用钢板桩进行分段施工。本工程基坑安全等级：根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）的规定，结合场地工程地质条件及水文地质条件、基坑特点及周边环境，确定基坑侧壁安全等级为二级。

2 施工方法

2.1 双轴深层水泥搅拌桩施工

在基坑的四周采用双轴深层水泥搅拌桩，型号为：A700@500，水泥土搅拌桩采用连续搭接方式施工，双轴深层水泥土搅拌桩施工方法采用两喷三搅工艺，在这种方法中水泥被用作固化剂。通过机械搅拌使软土形成完整性、水稳性与一定强度的固体土，从而提高地基承载力。双轴搅拌桩双轴中心间距为500mm（Ф700mm），桩与桩搭接200mm，双轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不大于1.0m/min，提升速度不大于0.5m/min，钻头每转一圈的提升或下沉量以10mm~15mm为宜，本次水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比15%，空搅段掺入量8%，浆液水灰比为0.5-0.7，养护期不得少于28天。

2.2 钢管桩、钢板桩施工

钢管桩采用Ø609×12规格，钢管桩长度为13米，钢板桩采用PU400×170×15.5 (Q290p)、PU400×125×13 (Q290p)规格，场地剖面部分有钢板桩形式，钢板桩连续施打，其余剖面与钢管桩间隔施打，采用具有振动功能的打桩机进行施工。

现场剖面钢管桩、钢板桩施工有四种，分别是采用A609×12钢管桩/PU400×125×13钢板桩间隔支护@850，采用A609×12钢管桩/PU400×125×13钢板桩间隔支护@950，采用PU400×170×15.5 (Q290p)钢板桩@400，采用A609×12钢管桩/PU400×125×13钢板桩间隔支护北侧@850，东侧@950。

2.3 旋喷搅拌加劲桩与预应力钢绞线施工

根据图纸的设计间隔要求进行旋喷搅拌加劲桩的施工，旋喷搅拌加劲桩的直径为Ø500，旋喷搅拌的压力应为30Mpa，桩底10m范围内的进退次数比桩身增加一次，旋喷桩的斜度为35°，孔斜误差小于3°，旋喷搅拌加劲桩内插钢绞线，需旋喷桩养护7天后进行张拉锁定，每根钢绞线由7根钢丝绞合而成，基坑施工时采用外套PVC管保护。支护剖面部分采用三索钢绞线，其余的支护剖面采用四索钢绞线。钢绞线的长度有29米、31米、27米、30米四种。

2.4 冠梁、角撑、换撑、钢腰梁、立柱桩施工

2.4.1冠梁、角撑施工

冠梁基槽土方开挖完成后，施工混凝土垫层，施工时满足桩体伸入冠梁最小要求。冠梁钢筋绑扎安装注意搭接要求，按50%进行搭接，搭接长度49d，桩体在冠梁钢筋内侧。冠梁分段施工，在每段的接头部位预留连接钢筋。主筋为C25，箍筋为A8@200。

冠梁混凝土强度达到设计要求，在张拉锚筋之前，将张拉斜面提前磨平，放置180×310×20钢垫板，然后再安装锚具进行张拉。

角撑支撑梁设置与基坑每处拐角处，原则上为等边直角三角形布置。土方开挖至角撑底标高后，施工混凝土垫层，然后施工钢筋、模板、混凝土。角撑与周边冠梁围檩同步施工，使钢筋、混凝土连接成整体，钢筋搭接满足规范图集要求。支撑梁至少支撑梁截面尺寸为600×600，主筋为C22或C20，箍筋为A8@200。

2.4.2 立柱桩施工

立柱桩采用预制方桩和钢管焊接构造，下部采用PCS（C3S3）-400（60）B-C60型先张法预应力耐腐蚀混凝土切角方桩，桩长14m，桩顶标高-2.2m，与基坑底面标高齐平。上部采用A377×10钢管，与方桩端板焊接，钢管顶焊接A450×12端头板，端头板上满焊焊接2根C14钢筋呈角度伸入角撑构造，端头板顶标高0.95m，伸入角撑混凝土100mm。A377×10钢管上下与方桩端板、端头板焊接位置分别加焊6块35×100×5规格的钢板作为靴板以加强连接位置。另外在基础混凝土底板标高处，在钢管上焊接3×300止水钢板，以防止钢管穿过基础底板造成防水缺陷。

2.4.3 换撑施工及角撑拆除

考虑到后期主体结构的施工，角撑需要提前拆除，拆除前在基坑底部进行换撑施工即素砼换填，换填范围为底板与维护结构之间，换填高度为垫层底至底板顶标高以上1000mm处，混凝土强度等级同底板，换撑砼强度达到设计强度80%方可拆撑。

2.4.4 钢腰梁施工

钢腰梁采用28b双拼槽钢焊接，钢板桩钢腰梁支座采用钢板焊接成三角形使用。钢腰梁安装采用汽车吊安装。钢腰梁与锚喷墙紧密接触，当腰梁与支护墙面间存在间隙时，采用强度等级C25细石混凝土填充密实。

2.5 坡道水平支撑施工

北侧坡道口位置剖面，为钢板桩垂直支撑，然后采用钢围檩和支撑钢管焊接的水平对撑支护结构，无锚索。钢围檩为双拼HW400×400×13×21,支撑钢管采用A609×12。钢板桩与钢围檩之间采用圆钢或钢板焊接连接。钢围檩设置加劲肋，加劲肋厚度12mm，间距1000mm（钢管位置加密一道），采用双侧角焊缝hf=12满焊。两侧钢围檩之间采用A609×12钢管对撑，钢管满焊围焊。角部位置严禁斜切钢管，采用400×400×16厚角板做钢垫箱使钢管和钢围檩连接，同样采用双侧角焊缝hf=12满焊，钢管满焊围焊。

参考文献

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