深基坑開(kāi)挖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響分析

何 毅 山西建筑工程集團(tuán)有限公司

1 工程概況

某停車場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目處于安徽省合肥市，基礎(chǔ)外邊緣與北側(cè)雙向路相距8.4m；基礎(chǔ)外邊緣與西側(cè)胡同相距6.4m，與南邊路相距13m 左右，與東邊路相距20m。停車場(chǎng)地下兩層，深基坑長(zhǎng)寬分別為21m和103m，開(kāi)挖深在8.6m～10.9m，深基坑開(kāi)挖面積2170m2，周長(zhǎng)250m。深基坑等級(jí)為一級(jí)，設(shè)計(jì)用時(shí)一年。

1.1 工程地質(zhì)條件

建設(shè)場(chǎng)地地形平坦，南部略低。此次勘察的深度最大可達(dá)到17.0m，以巖土的物理力學(xué)屬性來(lái)分層。

1.2 深基坑支護(hù)形式

此工程主體深基坑標(biāo)準(zhǔn)段開(kāi)端深度處在8.6m～9.1m區(qū)間，支護(hù)結(jié)構(gòu)使用了護(hù)坡樁聯(lián)合錨桿支護(hù)體系，樁主筋保護(hù)層厚在50mm左右，沒(méi)入水中的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30。錨桿采用預(yù)應(yīng)力錨桿。

2 基坑開(kāi)挖

2.1 開(kāi)挖平面布置和順序

該項(xiàng)目基坑開(kāi)挖過(guò)程中以中間道路為準(zhǔn)，先明確挖土區(qū)段，并分層放坡挖掘至臨時(shí)道路的兩側(cè)，再對(duì)每個(gè)區(qū)段的臨時(shí)道路實(shí)施退挖?；硬扇》侄畏謱拥姆绞竭M(jìn)行開(kāi)挖，并依據(jù)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制每個(gè)分段寬度＜30m。

2.1.1 豎向開(kāi)挖

每個(gè)區(qū)段都是以階梯式的開(kāi)挖方式，倒退著向臨時(shí)道路方向挖掘，第一層開(kāi)挖深度是-0.30m～-2.25m，第二層開(kāi)挖深度是-2.25m～-4.25m，第三層開(kāi)挖深度是-4.25m～-6.25m，第四層開(kāi)挖深度是-6.25m～-8.25m，最后一層開(kāi)挖深度是-8.25m～-10.25m。然后再安排人工對(duì)剩余部分實(shí)施挖掘，直至挖到底部位置。

2.1.2 臨時(shí)道路開(kāi)挖

臨時(shí)道路開(kāi)挖以20m為一段，采取放坡退挖，第一層開(kāi)挖深度是-0.30m～-3.65m，第二層開(kāi)挖深度是-3.65m～-6.95m，最后一層開(kāi)挖深度是-6.95m～-10.25m，然后再安排人工對(duì)剩余部分實(shí)施挖掘，直至挖到底部位置。

2.2 開(kāi)挖工藝要求

①開(kāi)挖基坑過(guò)程中，按照分層開(kāi)挖原則嚴(yán)格控制開(kāi)挖過(guò)程，嚴(yán)禁超挖。②開(kāi)挖過(guò)程采用五邊施工方式進(jìn)行，即基坑開(kāi)挖的時(shí)候也同時(shí)實(shí)施鑿除、鋪筑、澆筑及砌筑等作業(yè)，以防基坑土體因長(zhǎng)期暴露而引發(fā)不必要的問(wèn)題，增強(qiáng)基坑的穩(wěn)定性。③開(kāi)挖過(guò)程以機(jī)械設(shè)備為主，并由施工人員在旁輔助。同時(shí)，對(duì)于墊層要進(jìn)行分倉(cāng)鋪設(shè)，且必須在12h 內(nèi)做完施工，尤其是降雨天氣下更要盡快完成施工。④基坑要增設(shè)二次圍護(hù)，且待土體達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，及時(shí)設(shè)置好墊層結(jié)構(gòu)。⑤基坑開(kāi)挖過(guò)程中要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求實(shí)施開(kāi)挖作業(yè)，直到挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高為止，以保障開(kāi)挖質(zhì)量。⑥根據(jù)地梁分塊情況實(shí)施分倉(cāng)施工，并控制分倉(cāng)面積＜250m2。做完分倉(cāng)施工之后，開(kāi)始實(shí)施承臺(tái)二次開(kāi)挖作業(yè)。承臺(tái)開(kāi)挖施工采取分段跳挖方式進(jìn)行，并同時(shí)進(jìn)行墊層施工，設(shè)置好支撐措施。澆筑底板的過(guò)程中，需要結(jié)合項(xiàng)目的后澆帶情況來(lái)實(shí)施分塊澆筑作業(yè)。⑦機(jī)械開(kāi)挖施工過(guò)程中，要依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高嚴(yán)格控制挖掘深度，防止因超挖等造成土體擾動(dòng)。⑧基坑開(kāi)挖施工期間，要及時(shí)把挖出的土方運(yùn)輸?shù)街付ǖ男锻翀?chǎng)地，以防因土方堆載過(guò)大而引起支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，影響整個(gè)基坑的安全性。⑨基坑開(kāi)挖必須按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行分層分段開(kāi)挖，控制每層開(kāi)挖厚度≤2.5m，開(kāi)挖表面高度差值≤2m。

2.3 開(kāi)挖施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

①超挖。開(kāi)挖基坑的過(guò)程中嚴(yán)格控制開(kāi)挖深度，禁止開(kāi)挖超過(guò)基底設(shè)計(jì)標(biāo)高，如果出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，要及時(shí)和設(shè)計(jì)單位溝通，制訂有效的處理措施，有效解決超挖影響。②基土保護(hù)。對(duì)基坑做完開(kāi)挖之后，要盡量減小及避免對(duì)基土產(chǎn)生不必要的擾動(dòng)影響。如果不能及時(shí)施工，可以留下一定厚度的土層，等基礎(chǔ)施工時(shí)再對(duì)預(yù)留下的土層實(shí)施開(kāi)挖。③工序不合理。依據(jù)設(shè)計(jì)方案中明確規(guī)定的施工順序進(jìn)行基坑開(kāi)挖作業(yè)，從低處向高處留有一定的坡度，以便排水施工。④機(jī)械設(shè)備下沉。開(kāi)展基坑開(kāi)挖之前，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)條件及地下水情況做全面的調(diào)查，以便選擇合適的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開(kāi)挖，并有效防止機(jī)械設(shè)備發(fā)生下沉，提高機(jī)械設(shè)備施工的安全性。⑤開(kāi)挖尺寸較小或邊坡較陡?；娱_(kāi)挖過(guò)程中要結(jié)合結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸控制開(kāi)挖的坡度和寬度，并根據(jù)現(xiàn)實(shí)施工的需要及時(shí)調(diào)整工作面的寬度。

3 支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工

3.1 噴錨支護(hù)與土釘墻支護(hù)施工

這種支護(hù)須滿足放坡開(kāi)挖要求，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。第一，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行基坑開(kāi)挖分段分層，禁超長(zhǎng)或超深開(kāi)挖。第二，上下層面板或者錨桿（土釘）施工時(shí)，必須滿足既定的養(yǎng)護(hù)要求。第三，錨桿施工需按照邊坡土質(zhì)條件或?qū)嶋H含水情況選擇成孔設(shè)備，控制成孔深度須大于要求長(zhǎng)度0.3m～0.5m。孔隙大的雜填土或砂性土不適合預(yù)成孔的邊坡，可用打入式花管，促成注漿錨桿。第四，分兩次噴射面板設(shè)有鋼筋的噴射混凝土，且其強(qiáng)度和厚度必須滿足規(guī)定要求。

3.2 灌注（樁）墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

人工挖孔及機(jī)械成孔灌注（樁）墻均應(yīng)采取間隔施工的方式；要求樁位偏差和軸線或垂直軸線均應(yīng)控制在50mm 以內(nèi)，垂直度偏差應(yīng)小于或等于0.5%；埋設(shè)綁扎、吊裝或埋設(shè)非均勻配筋的（樁）墻鋼筋籠時(shí)，鋼筋籠安放和設(shè)計(jì)方向應(yīng)保證一致；施工結(jié)束，下層土方開(kāi)挖前用低壓變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)樁身的完整性，檢測(cè)數(shù)量盡量超過(guò)總體樁數(shù)量的10%，大于或等于5 根。此外，還應(yīng)特別注意處理土方開(kāi)挖后樁間土的保護(hù)及排水工作。

3.3 預(yù)制樁類支護(hù)結(jié)構(gòu)施工

這種類型的預(yù)制樁包括預(yù)制混凝土樁與鋼板樁兩種。第一，檢測(cè)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)的成品樁的質(zhì)量。第二，明確沉樁的施工順序及工藝。焊接鋼板樁可使用剖口對(duì)焊或魚(yú)尾板焊接，合理設(shè)置相鄰樁的間隔，使其盡量錯(cuò)開(kāi)1m以上；混凝土預(yù)制樁須單節(jié)樁，不要接長(zhǎng)。

3.4 深層攪拌樁施工

深層攪拌樁可采用漿噴或粉噴進(jìn)行施工，選擇施工方法或相應(yīng)設(shè)備時(shí)，應(yīng)綜合考慮設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件，實(shí)際施工前需要先明確各項(xiàng)施工參數(shù)。施工必須滿足搭接要求，每段施工均應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，相鄰樁體施工間隔時(shí)間應(yīng)控制在24h內(nèi)。須在施工起始時(shí)采取加強(qiáng)措施，攪拌結(jié)束后及時(shí)插入型鋼等材料。合理劃分施工段，以保證樁體的完整性或均勻性，減少段數(shù)，且應(yīng)縮短施工段間時(shí)間間隔，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，需要補(bǔ)樁或采取其他加強(qiáng)措施。施工時(shí)如實(shí)記錄樁位、提升速度和樁長(zhǎng)、水泥漿（粉）用量等。

3.5 護(hù)坡樁支護(hù)施工技術(shù)

護(hù)坡樁支護(hù)施工是一種綠色、環(huán)保、方便的施工方法，通常按照定位、沖孔、制作鋼筋籠、下鋼筋籠、下導(dǎo)管、澆筑混凝土、連接梁的順序進(jìn)行。在施工中，應(yīng)用護(hù)坡樁施工技術(shù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

首先，護(hù)坡樁中心樁的位置決定了整個(gè)支護(hù)工程的成敗。因此，施工前應(yīng)根據(jù)地勘結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)圖紙的要求，對(duì)中心樁位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保中心樁的誤差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。第二，沖擊鉆機(jī)是護(hù)坡樁成孔的主要設(shè)備。使用該設(shè)備鉆孔時(shí)，要求鉆頭與樁中心的誤差控制在5cm以內(nèi)。同時(shí)，鉆井過(guò)程應(yīng)保持接觸和穩(wěn)定。施工過(guò)程中，準(zhǔn)確記錄鉆孔深度、地質(zhì)特征和地質(zhì)位置信息，調(diào)整鉆機(jī)狀態(tài)，確保鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度。第三，鋼筋籠制作時(shí)，所有主筋應(yīng)保持平直，所有鋼筋連接點(diǎn)應(yīng)按規(guī)范焊接，以保證鋼筋籠的完整性。下放鋼筋籠時(shí)，主筋應(yīng)靠近土層一側(cè)，鋼筋籠用圓木固定，以保證整體穩(wěn)定。第四，混凝土澆灌后，對(duì)混凝土完整性、表面高度和強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行檢查，確保保護(hù)樁的整體質(zhì)量合格，創(chuàng)造了深基坑支護(hù)的良好條件。

3.6 地下連續(xù)墻支護(hù)施工

地下連續(xù)墻支護(hù)施工技術(shù)在地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的地區(qū)應(yīng)用較廣，其能有效防止地面坍塌與滲漏問(wèn)題發(fā)生，繼而為住宅房屋項(xiàng)目建設(shè)創(chuàng)造良好施工環(huán)境。從施工過(guò)程來(lái)看，該技術(shù)的應(yīng)用具有施工振動(dòng)小，強(qiáng)度剛度大的特點(diǎn)，而且墻體防滲效果較為突出。所不足之處在于地下連續(xù)墻支護(hù)施工的成本相對(duì)較高，其在中小型住宅房屋項(xiàng)目中的適用性較差。

地下連續(xù)墻支護(hù)施工中，施工人員要注重兩個(gè)方面的重點(diǎn)把控。一方面，在地下連續(xù)墻施工中，大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的應(yīng)用較廣泛，對(duì)此，應(yīng)按照分層、分段澆筑施工的要求進(jìn)行大體積混凝土澆筑施工。在澆筑過(guò)程中，確保混凝土澆筑的連續(xù)性，同時(shí)應(yīng)及時(shí)做好澆筑振搗工作，要求振搗器垂直插入的深度保持在500mm 以上，然后按照自后向前的順序進(jìn)行振搗，如有必要，還應(yīng)注重二次振搗工藝的應(yīng)用。完成大體積混凝土澆筑施工后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行不小于14d 的養(yǎng)護(hù)管理，確保地下連續(xù)墻澆筑施工質(zhì)量突出。

另一方面，應(yīng)注重地下連續(xù)墻位置和排列結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要求在設(shè)計(jì)中考慮地質(zhì)條件及工程建設(shè)情況，然后對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，要求不同墻體之間銜接緊密，且承壓、支護(hù)能力突出，此外，在完成地下連續(xù)墻布局后，應(yīng)保證該支護(hù)方式下的住宅房屋整體質(zhì)量突出，確保安全效益良好。

3.7 施工過(guò)程管理

在深基坑支護(hù)施工中，施工單位在工程設(shè)計(jì)前期的編制中就應(yīng)該對(duì)施工工藝、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)以及施工順序做好應(yīng)急防護(hù)措施。如在土方開(kāi)挖的過(guò)程中，施工單位應(yīng)該協(xié)同建設(shè)單位一起對(duì)土方開(kāi)挖順序和出土口的位置進(jìn)行確定，同時(shí)施工單位還應(yīng)該對(duì)施工環(huán)境的保護(hù)要求進(jìn)行充分了解，并對(duì)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行重視，然后根據(jù)數(shù)據(jù)變化調(diào)整施工流程，以此為深基坑施工的信息化建設(shè)提供有效保證。當(dāng)在施工過(guò)程中出現(xiàn)地面大量堆載、基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露等問(wèn)題時(shí)應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行整改。在正式施工開(kāi)始之前，施工單位還應(yīng)該與相關(guān)單位一起對(duì)施工質(zhì)量控制、順序、流程、工藝等在使用中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)，并制定實(shí)用的應(yīng)急方案;在基坑支護(hù)的施工過(guò)程中，當(dāng)確定塔吊位置后，應(yīng)該對(duì)其接地部位進(jìn)行加固處理，以防出現(xiàn)意外;當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成之后，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，以此為后期的工程施工提供有效的安全保證。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，住宅房建工程基坑支護(hù)施工有非常強(qiáng)的系統(tǒng)性及技術(shù)性，且實(shí)際基坑支護(hù)施工中會(huì)面臨復(fù)雜的地質(zhì)條件，因此住宅房建工程施工單位要在全面調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上選擇合理可行的基坑開(kāi)挖及支護(hù)方式，并針對(duì)基坑支護(hù)施工全過(guò)程管控，提高基坑支護(hù)的安全性及穩(wěn)固性，為安全、高效、優(yōu)質(zhì)地完成整個(gè)住宅房建項(xiàng)目施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。