基坑支护在建筑工程中的应用

摘 要：本文通过某基坑周围环境及其场地的地质条件,在给定地质勘察报告的条件下,进行基坑支护设计,掌握基坑支护的设计方法.同时,就如何保证基坑的安全可靠、方便施工,进行阐述.

关 键 词：基坑支护钻孔灌注桩旋喷桩深搅桩

1基坑支护的概念及分类

随着城市建设高速发展,高层建筑的逐渐增多,基础埋深随之不断增加,出现了大量的深基坑工程.而这些工程往往处于交通要道或者城市密集区域,为保证周边建筑物、管线、道路等的安全,基坑支护技术应运而生.

基坑支护的概念是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施.

基坑支护的分类主要包括以下几种：①排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂；②地下连续墙支护；③水泥土挡墙；④钢板桩：型钢桩横挡板支护,钢板桩支护；⑤土钉墙（喷锚支护）；⑥逆作拱墙；⑦原状土放坡；⑧基坑内支撑；⑨逆作拱墙；⑩桩、墙加支撑系统；简单水平支撑；钢筋混凝土排桩；上述两种或者两种以上方式的合理组合等.

2工程概述

2.1工程基本情况本工程位于芜湖市城东政务新区,国泰路南侧,河清路东侧,基坑安全等级按基坑工程设计,基坑安全使用期为六个月,地下室开挖深度暂为5.8m～5.9m.

2.2基坑支护设计结构形式采用排桩（钻孔灌注桩）支护；剖面钻孔灌注桩外侧采用Ф700旋喷桩做止水帷幕,坑内加固土采用Ф700单头搅拌桩.

2.3施工程序施工总程序为：钻孔灌注桩→旋喷桩→单头深层搅拌桩→冠梁→锚索→砼喷射施工；

以上施工程序为总体施工程序,具体各部位施工时应按设计要求确定.

2.3.1钻孔灌注桩的施工工艺.①测量放线.开工前认真复核甲方提供的控制点,采用T2经纬仪配合钢卷尺进行桩位测放.②护筒埋设.护筒采用钢制护筒,人工埋设,T2经纬仪配合钢卷尺校核,护筒四周应用粘性土填实.③成孔工艺.根据桩径、桩深不大的特征,拟选用钻速较快、钻进稳定的潜水钻机,以原土造浆护壁正循环回转钻进,穿越软土层和砂层时要控制好钻进速度和泥浆性能,防止缩径和坍孔.正循环时,采用大功率（22KW）的N泥浆泵,有效地清除孔底泥砂沉淤,保证成孔顺利进行.④钢筋笼制作、安装.钢筋笼制作采用直流电焊机焊接,钢筋笼安装采用吊机吊放.⑤清孔.清孔分二次进行.第一次清孔采用N泵正循环清孔,在下放钢筋笼和导管安装完毕后利用导管进行第二次清孔,保证泥浆比满足设计要求.⑥水下混凝土施工:a水下混凝土采用强制式搅拌机进行搅拌,翻斗车输送到孔口；b水下混凝土灌注,水下混凝土灌注采用φ250导管水下回顶灌注工艺,导管提升采用吊车,混凝土吊斗由吊车提升送入孔内,使成孔和灌注交叉作业,以保证工期和灌注质量.

2.3.2旋喷桩施工方法.①钻机就位.移动旋喷机就位,测量放线后,钻机按照设计要求就位于孔位上并保持垂直.②制备水泥浆并钻孔.桩机移位时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆.单管旋喷通常采用76型旋转振动钻机,钻进深度可达30m以上.③旋喷注浆及提升.采用旋喷注浆管进行钻孔作业时,当第一阶段贯入土中时,可借助喷射管本身的喷射或振动贯入,边喷浆,边旋转,同时严格按照设计确定的提升速度提升钻杆.同时技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求.④冲洗.喷射施工完毕后,向浆液罐中注入适量清水,在地面上喷射,把注浆管等机具设备冲洗干净,并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净.

2.3.3Φ700单头深层搅拌桩施工工艺.①平整场地和测量放线.先清理场地,清除桩位处地上、地下一切障碍物包括大块石等,根据图纸放样布置桩位,用竹签标出.②搅拌桩全面施工,根据试桩结果的结论性报告,确定施工技术参数作为指导进行全面铺开搅拌桩施工.③根据测放好的桩位进行桩机定位,调整机身,使设备保持水平,钻头对准桩位.④检查搅拌桩机喷浆是否正常,启动电机,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉至桩底标高.⑤深层搅拌机下沉到设计深度后,间歇一定时间,再按设计确定的提升速度提升钻具,边搅拌,边喷浆,边提升.喷浆搅拌提升到设计桩顶标高,关闭灰浆泵,贮料坑或罐中的水泥浆应恰好排空.⑥关闭搅拌机,清洗全部管路中残存的水泥浆和搅拌头的泥土,直到基本清洗干净,并移位至下一根桩位.

2.3.4冠梁施工.钻孔灌注桩桩顶浇筑连合冠梁,废水池、吸水井+二级泵房采用加设内支撑支护,钻孔灌注桩施工结束后,在土方开挖至内支撑梁垫层底标高后,桩顶冠梁及内支撑同时浇筑施工,以便形成整体.

2.3.5锚索施工工艺.①钻孔：采用xy-2pc钻机钻进,其孔位、孔深与钻孔角度按设计要求确定.其开孔偏差不得大于10cm,孔斜不得大于孔深的2%,孔深必须满足设计要求,超深不得大于20cm,孔径不得小于设计图纸及锚索厂家说明书规定的要求.②钻孔冲洗：采用高压风水进行冲洗,直至回清水后10min,然后用风吹干孔内积水.③下料及编束：钢绞线下料用砂轮切割机,将整束钢绞线理顺整齐,在内锚固端每隔1.0m安放一块隔离板；然后将注浆管从张拉端隔离板中心孔穿入,直至距内锚端头0.4m,用铁丝将锚固段捆扎呈枣核状,对不同的进回浆管进行编号,对于水平或向上倾斜的锚索孔,编束时还应在锚固段的段顶位置还应安装阻塞器.编束完成后,应请监理检查验收并签发合格证.④锚索入孔前保持孔内清洁,下束采用人工进行,下束时应保持锚索平顺,全索没有扭曲交叉.当采用人工下束困难时用吊车辅助施工,倾斜向上锚束放入孔内后应在孔口对锚束进行固定.⑤锚索注浆：采用425#普通硅酸盐水泥纯水泥浆液灌注,水灰比暂定1:0.5,掺8%微膨胀剂UEA和2%减水剂JG-2,锚索注浆配比与外加剂的掺量必须通过室内试验及现场试验确定,并经监理工程师批准后方可使用.在注浆工作开始前,应精确计算锚固段的孔内占浆量,确保浆液充满锚固段,水平向上的锚索孔在灌浆前还应进行压水试验,确保孔内无失水、阻塞器不漏水后方可进行注浆工作.⑥锚索张拉：采用一台YCW-400型张拉千斤顶张拉,施工时先预拉设计吨位的10%不计伸长量,每级吨位持荷5min,拉到设计吨位后持荷20min,待张拉机标尺不再伸长即可锁定,每级张拉时测量并记录相应的伸长值,与理论伸长值进行校核,检查张拉是否正常,锚索伸长值误差控制在-5%～+10%范围内.⑦张拉检查标准：达至控制压力,未发生断丝或滑丝现象,且实际伸长量未超过允许伸长值,视为合格；达至控制压力,发生断丝或滑丝,但油压下降不超过5%,伸长量未超过允许伸长值,视为合格,否则为不合格.⑧封孔回填灌浆及锚头防护：封孔回填灌浆使用锚具系统中的灌浆孔或从孔口预埋的进回浆管施灌,灌浆管伸至锚固端顶面,使用设计压力进行封孔回填灌浆.封孔回填灌浆在张拉工作结束28天后进行.

2.3.6喷射砼面层施工工艺.①钢筋网编制.按有关规范要求绑扎双向钢筋网,配筋采用φ8@200双向编排,相邻钢筋接头错开500mm.网编制完成,用φ14@1000×1000进行固定,然后用2φ14通长压紧在钢筋网上.②喷射砼面层.喷射砼面层作业应按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86-85）要求执行.在钢筋网编制完成后一次性喷射80mm.石子粒径5～15mm,砼标号为C20.如有需要,喷射砼应掺加加速凝剂,其速凝剂掺量为水泥的3～5%.

2.3.7基坑排水.基坑开挖至坑底后,沿坑底四周修整排水沟深度300mm,宽度300mm,为排水顺畅,排水沟沿通向集水井方向设置3‰的纵向坡度,沟内填滤料,由于基坑排水时间较长,如果水量比较大时,沿排水沟铺水平集水管,水平集水管与集水井相连,集水管选用透水性塑料管,管外填滤料,在基坑四周适当位置设置一定数量的集水井,集水井用砖砌筑或用无砂混凝土水泥管,深底900mm,直径600mm,滤水管外填滤料,集水井内下水泵,及时排出坑内积水.

3结语

基坑支护工作的好与坏,会影响到整个建筑工程的质量及安全,但随着经济的发展,基坑支护技术已经逐渐的走向成熟,但当前的技术仍然存在着一定的缺点,如深基坑支护的设计以及监测都是近年来常遇到的技术难题,如何改进当前的技术,使基坑支护技术趋于更加完善,仍然是一个值得深入研究的课题.