深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工研究

趙旭 付海

摘 要：由于土地資源的匱乏，城市建筑不斷向高層發(fā)展，建筑基坑也隨之加深，且面積呈現(xiàn)擴(kuò)大化趨向，在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，施工的工序會(huì)很復(fù)雜和繁瑣，所以，文章作者結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在深入的介紹深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，以唐山市金融中心項(xiàng)目為例，研究了該工程深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工。

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；施工；研究

眾所周知，基坑支護(hù)工程在設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中存在許多不穩(wěn)定因素，事故發(fā)生率較高，發(fā)生事故會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響工程的進(jìn)度以及附近居民的日常生活，因此，加強(qiáng)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究是建筑工程中的重中之重。

1 深基坑支護(hù)概述

1.1 深基坑支護(hù)的概念

深基坑支護(hù)的目的是保證地下結(jié)構(gòu)施工的安全和基坑周邊環(huán)境的安全，實(shí)現(xiàn)手段是對(duì)深基坑側(cè)壁和周邊環(huán)境采取支擋、加固的保護(hù)措施。深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工包括坑壁支擋技術(shù)，維護(hù)坑壁穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工手段。

1.2 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的種類(lèi)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是多種多樣的，依據(jù)施工地形、地質(zhì)條件的不同，可以進(jìn)行自由選擇和組合，最大程度地實(shí)現(xiàn)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)妥性。一般的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有水泥土擋墻結(jié)構(gòu)、護(hù)坡樁與板墻結(jié)構(gòu)和邊坡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)[1]。水泥土擋墻結(jié)構(gòu)一般是不加設(shè)支撐的，它依靠自身重量和抗變形能力來(lái)保護(hù)基坑坑壁，而在特殊的情況下，通過(guò)采取一系列措施也可以在其局部設(shè)置支撐；護(hù)坡樁與板墻結(jié)構(gòu)的組成部分包括圍護(hù)墻、土層錨桿和防滲帷幕；邊坡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)包括土釘墻和噴灌支護(hù)結(jié)構(gòu)，土釘墻的組成部分有密集的土釘群，噴射的混凝土面層和加固了的原位土體。

2 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工是密切相關(guān)的，整個(gè)工程的完成需要兩者進(jìn)行合作配合，其中，設(shè)計(jì)對(duì)施工具有指導(dǎo)意義，而施工又可以不斷去完善設(shè)計(jì)。以唐山市金融中心項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目是由唐山市通城房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司籌建的，雙塔樓層高23層，高度為99.9米；裙房層高5層，高度為23米；地下為三層建筑。其基坑呈梯形結(jié)構(gòu)，南北長(zhǎng)約150米，東西寬約140米，基坑深14.6-16.0米，土方約20萬(wàn)立方米?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)采用土釘墻和護(hù)坡樁聯(lián)合護(hù)坡[2]，其中土釘墻面積約6209.4m2，護(hù)坡樁約882.84m3。

2.1 土釘墻邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工

2.1.1 土釘墻邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)。面板采用的是直徑為6.5mm，板寬和板高分別為300mm的單層鋼筋網(wǎng)，而對(duì)于外網(wǎng)設(shè)置來(lái)說(shuō)則采用的是直徑為14mm，間距為1500mm的縱橫雙向拉長(zhǎng)筋。之后對(duì)土釘尾部的鋼筋進(jìn)行焊接處理。利用水泥、砂子和碎石的初配比1：2.2：0.5的混凝土對(duì)其進(jìn)行噴射，其中最大碎石的徑長(zhǎng)要求不超過(guò)12mm，噴射的混凝土要滿足c20的強(qiáng)度要求和100mm的厚度要求。在進(jìn)行混凝土噴射的過(guò)程中，需要對(duì)混凝土噴射機(jī)的壓力值進(jìn)行限定，最好保證在0.3-0.4MP范圍內(nèi)。最后要在坡頂處設(shè)置排水設(shè)施，例如設(shè)置排水溝或者泛邊，泛邊要求和坡面的混凝土相連接，且寬度至少達(dá)到1.0m。

2.1.2 施工中，做土釘墻邊坡支護(hù)的方法。（1）進(jìn)行修坡處理。修坡過(guò)程需要通過(guò)挖掘機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)時(shí)，不僅需要按照施工方案和要求實(shí)現(xiàn)支護(hù)坡的開(kāi)挖，同時(shí)在開(kāi)挖完畢后，還需人工進(jìn)行修坡處理，修過(guò)的邊坡要實(shí)現(xiàn)立面角為71.6度。（2）編扎鋼筋網(wǎng)。編扎鋼筋網(wǎng)要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)布網(wǎng)的尺寸，單層鋼筋網(wǎng)片為？準(zhǔn)6.5@300×300，網(wǎng)外設(shè)置為Φ14@1500縱橫向拉筋，在制作坡面網(wǎng)鋼筋前就應(yīng)該將網(wǎng)面內(nèi)的鋼筋一一拉直，在網(wǎng)面的交接網(wǎng)點(diǎn)采取綁絲扎牢或焊接的方式進(jìn)行固定。同時(shí)在坡面網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)鋼筋體、斜拉筋和鋼筋網(wǎng)的所有可接觸的部位都應(yīng)該進(jìn)行焊接牢固處理，保證其穩(wěn)固性與安全性。鋼筋網(wǎng)外圍的搭接長(zhǎng)度應(yīng)該盡量大于一個(gè)網(wǎng)格的邊長(zhǎng)，將網(wǎng)格的偏差降低在10mm的范圍內(nèi)，且鋼筋網(wǎng)的最底層應(yīng)該插入坑底不低于20cm。（3）進(jìn)行造孔的施工處理。在整個(gè)工程建設(shè)的過(guò)程中，造孔是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。人工的洛陽(yáng)鏟和專(zhuān)用的錨桿鉆機(jī)是成孔的主要工具。根據(jù)施工設(shè)計(jì)的圖紙對(duì)鉆孔的位置進(jìn)行確定，具體的成孔直徑要達(dá)到110cm，在鉆孔的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)偏差，但這樣的誤差要盡量控制在100mm以?xún)?nèi)，包括成孔間距的誤差、成孔深度的誤差以及成孔直徑的誤差，要控制在一定的范圍內(nèi)，否則會(huì)造成嚴(yán)重的損失。另外，在成孔的過(guò)程中如果遇到障礙物，要及時(shí)調(diào)整孔位，保證原有的安全程度?？孜坏陌踩{(diào)整不是任何人都能進(jìn)行的，要由專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員親自負(fù)責(zé)，做出準(zhǔn)確的決定，并對(duì)原來(lái)的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行修改。

在整個(gè)工程的成孔過(guò)程中，對(duì)土體的特征要按照土釘?shù)木幪?hào)進(jìn)行記錄，及時(shí)與初始的設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)有較大差距的設(shè)計(jì)要及時(shí)反映，在一定的范圍內(nèi)，要對(duì)土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行有效的調(diào)整[3]。

2.2 護(hù)坡樁的設(shè)計(jì)與施工

2.2.1 護(hù)坡樁的設(shè)計(jì)。護(hù)坡樁的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。

表1

2.2.2 護(hù)坡樁的施工。（1）測(cè)量防線定位。進(jìn)行樁基處理前需要進(jìn)行開(kāi)孔處理，首先，要進(jìn)行測(cè)量防線定位，找準(zhǔn)樁的位置所在，在防線處理時(shí)要以十字形軸線為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)格式進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)定位，在定位過(guò)程中要保證垂直方向大風(fēng)偏差大小不超過(guò)百分之一。（2）成孔。開(kāi)孔的準(zhǔn)備工作完成后就需要進(jìn)行鉆孔，鉆孔時(shí)需要采用連續(xù)不間斷的鉆孔形式進(jìn)行取土成孔處理，在電腦數(shù)控過(guò)程中將鉆孔通過(guò)履帶傳送到需要進(jìn)行鉆樁處理的位置，然后再對(duì)鉆機(jī)整體機(jī)身進(jìn)行水平垂直方向的調(diào)整。當(dāng)做完這一系列的準(zhǔn)備工作后，在施工技術(shù)人員的觀察和指導(dǎo)中實(shí)現(xiàn)挖土工作，挖土工作時(shí)一定要注意將鉆機(jī)的鉆尖與樁的中心位置對(duì)準(zhǔn)，最后取土完畢后再放下護(hù)筒。其中護(hù)筒要求埋置深度不低于1m，且不超過(guò)2m，最好依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的要求高出地面30cm左右。做完以上工作后就可以開(kāi)始由監(jiān)理人員和測(cè)量人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行樁位校核，并糾正偏差。最后進(jìn)行成孔處理[4]。（3）鋼筋籠焊接要符合技術(shù)規(guī)定。首先，進(jìn)行鋼筋籠的焊接時(shí)，要確保使用的鋼筋的品種、規(guī)格、鋼號(hào)等都符合要求。其次，要保證鋼筋籠的各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定的偏差范圍，例如，鋼筋籠的長(zhǎng)度的偏差不得超過(guò)50mm，箍筋間距的偏差必須小于20mm，主筋間距以及鋼筋籠的直徑偏差也都要在10mm之內(nèi)，同一截面中的鋼筋接頭數(shù)必須少于50%的主筋總數(shù)，而鋼筋籠以及主筋的彎曲度偏差則要控制在1%以?xún)?nèi)。另外，在進(jìn)行焊接時(shí)，接長(zhǎng)和加強(qiáng)環(huán)的焊接要分別使用單面搭接和單側(cè)搭接的技術(shù)，并保證焊縫長(zhǎng)10d以及將接頭相互錯(cuò)開(kāi)。最后，為了提升鋼筋籠的強(qiáng)度，應(yīng)盡量使螺族箍筋與主筋點(diǎn)進(jìn)行焊接并且保證鋼筋籠的上下主筋位置在上下軸線上對(duì)齊、一致。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，深基坑支護(hù)工程的順利完成離不開(kāi)設(shè)計(jì)與施工的密切配合，施工過(guò)程要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行，并在具體操作過(guò)程中結(jié)合實(shí)際情況，不斷完善設(shè)計(jì)，以達(dá)到深基坑支護(hù)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

[1]文均麗.超高層建筑地下主體結(jié)構(gòu)與深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)和分析[J].建設(shè)科技，2014（13）：98-99.

[2]方甫官，陳明.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2013（4）：239-239.

[3]李士輝.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[J].科技與企業(yè)，2012（23）：210.

[4]李勇均.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)：選擇、設(shè)計(jì)、算法、施工[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（21）.