基坑支护施工技术探析

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摘 要：为了使地下结构在施工过程中的安全,对基坑的侧壁使用支挡给以加固进行保护.本文结合工程实际就基坑支护的施工工艺与控制措施进行叙述,希望能与同行共同探讨、相互学习.

关 键 词：基坑；支护；施工

中图分类号：TV52文献标识码：A

1工程概况

该工程1#、2#楼总建筑面积76204.85m2,其中住宅建筑面积57659.04m2,公建建筑面积7226.66m2,地下室建筑面积11319.95m2.1#楼地下二层、地上三十层,建筑总高度86.5m,2#楼地下二层、地上二十八层,建筑总高度80.9m,本工程为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构,平板式筏板基础,持力层为卵石层.

2岩土工程地质条件

根据勘察报告,拟建场地地层可分为四层,自上而下依次为：

2.1素填土层：厚约1.00~4.50米,以粉土为主,含大量的建筑垃圾,局部上部为水泥地面,稍湿,稍密.

2.2卵石层：厚约6.00~12.40米,层顶高程：1506.63~1508.13米,青灰色,骨架颗粒成份为石英岩、砂岩、花岗岩,磨圆度较好,呈圆状,一般粒径20~100mm,最大颗粒150mm,中砂充填,密实.

2.3砂岩层：厚约10.40~22.40m,层面标高1495.73~1502.17m,桔红色,岩石矿物成份为长石、石英,云母及小量暗色矿物,遇水易软化,5m以上呈强风化,5m以下呈中风化一弱风化.

3场地地下水

拟建场地地下水埋深均0.9~4.5m,相应水位标高1507.83~1508.24m,地下水为潜水,主要含水层为卵石层,由于基础位于水位下3.74~8.23m,为保证基础的施工,必须降低地下水位,含水层厚度约6.00~12.40m,卵石层渗透系数可按40~50m/d考虑.

4施工总体安排

根据本工程特点,1#、2#主楼为地下二层,裙楼及车库为地下一层.由于车库面积很大,如果整体一次开挖,同时施工,则施工场地将全部被挖,进料及施工都极为不便,而且主楼与裙楼及车库之间设有沉降后浇带,要求在主楼主体施工完毕后浇筑,所以在整个主楼主体施工期间都必须不间断进行抽水.为此,我们考虑先进行主楼施工,待主楼基本完工时再进行裙楼及地下车库施工.相应地,基坑开挖、支护及降水也分两次进行,先进行主楼基坑开挖、支护及降水,主体施工至五层,地下室外墙防水完成土回填后停止降水,在裙楼及地下室施工时再次进行基坑支护及降水.

5基坑支护总体安排

1#、2#楼基坑全部采用土钉墙支护,现场自然地坪标高平均为－2.90m（以2#楼±0.000等于1513.96为准）,1#楼基底标高为－10.00m,2#楼基底标高为－9.30m.这样,1#楼基坑支护深度为7.10m,2#楼基坑支护深度为6.40m.车库基底标高分别为－5.30m和－6.00m,基坑支护深度分别为2.40m,3.10m.本工程支护深度有7.10米、6.40米和2.40米、3.10米四种.

6土钉施工的操作

6.1基坑支护的方案流程

按平面图放线、施工降水→开挖工作面、工作面修整→设置临时排水系统（在开挖和设置土钉过程穿插施工）→设置土钉→铺设、固定钢筋网→喷射混凝土面层→注浆

6.2工艺控制要点

6.2.1土方开挖

（1）开挖应遵循下列原则

土方的开挖分层分段进行,通常6～10m的距离分为一段,如果有建筑物时,每一段的距离需要缩短,一般在3～4m之间.土方的开挖需要与土钉的设置保持协调,按照设计的要求的对土方的深度进行开挖,合理安排土钉的施工顺序.对于土方的开挖需要按照顺序从上到下进行.中心岛的开挖工作,必须在最后一层土钉完工并初凝至质量验收后进行.开挖的设计要求的基底标高时,监理验收满足要求后,方能开始垫层施工,施工的过程中基底土地的暴露时间尽量减少.

（2）边坡修整

在开挖的过程中,不管选择何种开挖方式,一定要避免超挖边壁或对边壁土体造成松动.基坑的边壁,需要人工使用铲锹进行切削修整,确保边壁满足设计要求的坡度.同时,边壁土体暴露的时间不宜过于长.对开挖后的边坡段用人工及时修整,清除待喷面上的松散杂物,以便于后面初喷、成孔的施工,在上一层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度70%后,方可进行下一层土方开挖及下层土钉施工.

6.2.2土钉设置

（1）孔位定位

在正式开始土钉施工前,需要对地下管道的分布情况准确掌握,避免在土钉墙施工的过程中对管线造成影响.

（2）锚管制作

锚管采用焊接钢管,钢管外径48mm,壁厚为3.5mm,沿管长方向每隔0.2米设置一个出浆孔.锚管按照设计的要求进行下料,为了避免锚进入土层时水泥进入锚管,需要将锚的进入的一端做成带锥行的扩大头形状,并且将缝隙焊死,锚管注浆孔按双向每隔0.2米设置,注浆孔直径为5～10mm.

（3）锚入锚管

使用手持式冲击锤将锚管锚入土体,施工时应控制其定位和倾角误差在设计要求和规范规定的允许范围内.锚管置入后应即注浆并及时封闭,防止水土流失妨碍土体稳定.

6.2.3喷射混凝土面层

（1）网片制作

按设计要求制作钢筋网片.钢筋网为A8@200mm×200mm,网片采用绑扎制作,网格允许偏差为±10mm.制作网片时,相邻两网筋接头应错开0.2m以上.

（2）网片铺设

网片应牢固地固定在边壁上,不应出现晃动.网片铺设时每边绑扎的搭接长度应不小于20cm.

（3）焊接锚杆头

加强筋为4B16mm,长度400mm,加强筋与土钉钢筋进行焊接.

（4）混凝土原料应符合质量要求

水泥：混凝土面层应使用设计要求的水泥.计划使用32.5级普通硅酸盐水泥.砂料：使用中粗砂.外加剂：为使喷射混凝土的初凝时间小于10min、终凝时间小于30min,特掺加水泥重量3%的早强剂.水：使用饮用的自来水,不得使用污水或pH值小于5的酸性水.

（5）应严格控制混凝土配比.严格按1：2.0：2.0（水泥：砂：碎石重量比）配比制作混凝土.

6.2.4注浆

（1）第一次注浆压力不得小于0.2MPa,第二次压力不得小于1.5MPa.压力注浆时,为防止孔口漏浆,应在孔口部设置止浆塞,注满后立即封堵孔口.

（2）第一次注浆材料选用水泥砂浆,水泥浆的水灰比宜为0.45,并应加入1.8%的水玻璃（水泥比）或0.1%水泥重量的早强剂,以促进早凝和控制泌水.注浆的水泥用量每米锚管不小于20kg,或以锚管周边土体溢浆为止.第二次注浆采用纯水泥浆.

6.2.5中心岛开挖

本工程基坑开挖深度深,为确保围护结构安全,必须严格按施工组织设计的有关规定,及时开挖,按时完成.

基坑暴露后,应在最短时间内完成垫层、底板混凝土施工,对于确保围护工程安全至关重要.因此要求土建施工队应密切配合,一旦提供了作垫层的施工条件,土建施工队应随时不间断的昼夜施工垫层,并应在基坑开挖工程完工2～3天内完成全部垫层工程施工.

结语

在基坑支护进行施工的过程中,管理人员一定要提升管理意识,做好协调与统筹,对于施工中遇到问题需要及时给以妥善处理.技术人员一定要熟悉施工工艺流程,对关键环节和重要工序加强施工的过程控制,保证工程质量.