某住宅小區高層住宅樓項目深基坑支護的設計與施工

李建華

(際華三五一三鞋業有限公司 陜西 西安 710068)

1、工程概況

    本工程場地位于西安市含光路以西，南二環路以北，西臨興化巷，北臨興化東巷，原某住宅小區內。本工程由4棟高層住宅主樓、裙房、地下車庫等組成，形成大底盤多塔樓聯體結構；住宅主樓最高部分為地上33層，鋼筋混凝土剪力墻結構；裙房部分為地上2層，地下車庫為地下1層，均為鋼筋混凝土框架結構。開挖基坑平面近似長方形，平面尺寸東西長112.18m，南北寬85.20m，設計開挖深度為-8.25m，基坑四周地坪標高介于-0.75～-0.95m之間，基坑邊坡實際高度為7.3～7.5m，均無放坡條件。

2、場地地質情況

    根據陜西某工程勘察研究院提供的巖土工程勘察報告，本工程場地地貌單元屬西安市黃土梁洼。場地土在勘察深度范圍內的地層巖性主要為第四紀松散堆積物，即全新世人工填土，晚更新世風積黃土，殘積古土壤，中更新世沖洪積粉質粘土及中、粗砂等。穩定水位埋深為11.00～12.00m，根據區域水文地質資料，水位年變化幅度1.5m左右。

3、基坑邊坡支護設計方案

    根據場地地質條件及周邊建筑物等環境條件，設計采用三種支護組合模式，即：

    I-I段：該段位于基坑南側及東側的南端和北端，基坑開挖邊線4.5～6.1m處有5-7層的住宅樓4棟，基礎埋深-3.2m。該段附近有重要建筑，采用護坡樁+錨桿+土釘墻進行支護。其中：

    護坡樁：L=12.0m，φ700，間距2.0m，主筋15Φ18，箍筋Φ14@2000，繞筋φ8@200，混凝土強度等級C35；

    冠梁：700×500，主筋8Φ18，箍筋φ8@250，混凝土強度等級C35；

    錨桿：第一排錨桿按一樁一錨布設，第二排錨桿按一樁兩錨布設，錨桿長度12.0m，主筋2Φ18，孔徑150，傾角15度；

    土釘墻：設計施工兩排土釘，分別對錨桿上部及下部樁間土進行加固，土釘水平間距2.0m，土釘長度4.5m，主筋1Φ18，孔徑120, 傾角12度。

    Ⅱ-Ⅱ段：該段位于基坑東側中間原有住宅樓之間，結合兩側支護段方案，采用護坡樁+錨桿+土釘墻進行支護。其中：

    護坡樁：L=12.0m，φ600，間距2.0m，主筋12Φ18，箍筋Φ14@2000，繞筋φ8@200，混凝土強度等級C35；

    冠梁：600×500，主筋6Φ18，箍筋φ8@250，混凝土強度等級C35；

    錨桿：錨桿按一樁兩錨布設，錨桿長度12.0m，主筋2Φ18，孔徑150，傾角15度；

    土釘墻：設計施工四排土釘，分別對錨桿上部及下部樁間土進行加固；土釘水平間距2.0m，垂直間距1.3m，土釘長度4.5m，主筋1Φ18，孔徑120，傾角12度。

    Ⅲ-Ⅲ段：該段位于基坑西側及北側，開挖邊線距西側圍墻約1.5～2.5m，距北側圍墻約1.5m，圍墻外側為市政道路，采用護坡樁+錨桿+土釘墻進行支護，其中：

    護坡樁：L=11.0m，φ500，間距3.0m，主筋9Φ18，箍筋Φ14@2000，繞筋φ8@200，混凝土強度等級C35；

    冠梁：500×500，主筋6Φ18，箍筋φ8@250，混凝土強度等級C35；

    錨桿：按一樁兩錨布設，長度為12.0m，主筋2Φ18，孔徑150，傾角15度；

    土釘墻：設計施工四排土釘，土釘水平間距1.5m，垂直間距1.0～1.5m，土釘長度4.5～6.0m，主筋1Φ18，孔徑120，傾角12度。

4、基坑邊坡支護施工方案：

    4.1施工工序安排：

    4.1.1 場地為原有住宅樓拆遷場地，地下埋藏及地上架空管線較多，在基坑開挖及基坑邊坡支護工程施工前查清所有管線分布情況，加以保護。

    4.1.2 基坑開挖前先進行護坡樁和冠梁施工，在基坑坡頂設置變形觀測點，在周邊建筑物設置沉降觀測點，并進行初次觀測。

    4.1.3 基坑開挖嚴格按分層分段的原則進行，分層深度按2.5m一層，且每層分段開挖長度不宜超過30m，若因施工進度需要超挖可每隔30m設置一處5.0m寬臺柱做臨時支撐。

    4.2護坡樁施工

    4.2.1 成孔

    在鉆機安裝調試完畢后，應先進行試轉，只有當鉆頭錐尖與樁位中心對準后，才能進行正式鉆進。鉆進過程中隨時檢查成孔的垂直度，避免孔斜，鉆孔垂直度偏差小于1％度。

    4.2.2 鋼筋籠制作及固定

    ①鋼筋籠制作誤差為：主筋間距±10mm，箍筋間距±20mm，鋼筋籠直徑±10mm，鋼筋籠長度±100mm。

    ②鋼筋籠保護層偏差為20mm,為了保證鋼筋籠居中，在各層加勁筋周圍等距離加焊6個鋼筋定位器。

    ③鋼筋籠吊放時應對準孔位輕放、慢放，放置到要求標高后，用鐵絲在孔口固定好。嚴禁高起猛落，強行下放。防止鋼筋籠傾斜、彎折或碰撞孔壁。

    4.2.3 樁身混凝土灌注

    ①灌注前用水準儀重新測定樁位孔口標高，嚴格控制孔口至樁頂的深度。

    ②水下灌注混凝土應連續進行，不得中斷。如發生導管漏水等事故，應及時采取處理措施。                      

    ③灌注過程中，應勤測混凝土面，控制導管埋入混凝土中的深度，計算混凝土灌注量，作好灌注記錄。

    4.3 錨桿、土釘墻施工：

    4.3.1 錨桿、土釘墻應在排除地下水條件下進行施工，以避免土體處于飽和狀態并減輕作用于面層上的靜壓水力。

    4.3.2 錨桿、土釘成孔前，應按設計要求定出孔位并做出標記和編號。孔位允許偏差不大于150mm，鉆孔的傾角不大于3度，孔徑允許偏差-5～20mm。

    4.3.3 成孔過程中按錨桿、土釘編號逐一記載：土體特征、成孔質量、事故處理等。并將孔中取出的土體與設計時所認定的加以對比，有偏差時應及時修改設計參數。

    4.3.4 成孔后應進行清孔檢查，對孔中出現的局部滲水、塌孔或掉落松土等及時處理。并及時安設錨桿、土釘。

    4.3.5 錨桿、土釘置入孔中后，可采取重力或低壓(0.4—0.6MPa)方法注漿填孔。重力注漿以滿孔為止，但在初凝前需補漿1～2次。

    4.3.6向孔內注入漿體的充盈系數大于1.1。每次向孔內注漿時，應預先計算所需漿體體積并根據注漿泵的沖程數，求出實際向孔內注入的漿體體積，以確認實際注漿量超過孔的體積。

    4.3.7 注漿用水泥砂漿的水灰比不宜超過0.4～0.45，漿液應攪拌均勻并立即使用，開始注漿前、中途停頓或作業完畢后須用水沖洗管路。

    4.3.8鋼筋網片可用焊接或綁扎而成，網格允許偏差-10～+10mm,鋼筋網片鋪設時每邊的搭接長度應不小于一個網格邊長或200mm，如為搭接焊則焊接長度不小于網筋直徑的10倍。

    4.3.9 噴射混凝土配合比應通過試驗確定，并通過外加劑來調節所需工程強度和早強時間。

    4.3.10噴射混凝土的噴射順序應自下而上，噴頭與受噴面的距離宜控制在0.8～1.2m之間。射流方向垂直噴射面，但在鋼筋部位，應先噴填鋼筋后方，然后再噴填鋼筋前方，以防止鋼筋背面出現空隙。

    4.3.11噴射混凝土面層后，應進行養護7天。

5、基坑排水措施

    在基坑內沿基坑坡腳處設置排水溝，水溝由南向北坡度為2‰，在基坑最北側設一積水池，通過污水泵及時將積水抽至市政排污系統。

在基坑邊坡坡面設置泄水孔，利用泄水孔將土體內積水疏導引流，防止邊坡大量積水破壞土體結構，影響基坑安全。

在坡頂四周支護范圍內設置排水溝和水泥砂漿或混凝土面層，防止地表水向下滲透。靠近基坑坡頂寬2～4m的地面應適當墊高，并且里高外低，便于徑流遠離邊坡。

6、基坑變形監測

    本工程須針對基坑邊坡進行水平位移及沉降觀測，針對基坑周邊建筑物進行沉降觀測。

    按照設計要求，基坑監測工程預警值為：坡頂水平位移最大值為30mm，預警值25mm，周邊建筑物沉降最大值為25mm，預警值為20mm。

當觀測發現超過預警值或出現情況異常時，要及時進行補救。

7、結 語

    本工程采用護坡樁+錨桿+土釘墻的支護方案進行基坑支護施工，以現場的施工效果和檢測情況看，這種支護方案不但確保了基坑安全，對基坑周邊環境影響很小，而且大大節約了施工成本，縮短了施工工期，取得了良好效果。

參考文獻：

(1)中國建筑科學研究院主編：建筑樁基技術規范（JGJ94-2008） 北京：中國建筑工業出版社  2008

(2)楊嗣信：侯軍偉主編：高層建筑施工手冊（第二版） 北京：中國建筑工業出版社 2001

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)