浅析深基坑支护工程的施工技术

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摘 要：通过对某超高层建筑深基坑工程实例的分析，介绍了深基坑支护工程中钻孔灌注桩、旋喷桩、钢筋混凝土内支撑及锚索施工的工艺流程、施工难点及质量控制措施，对类似工程的施工具有一定的借鉴意义。

关键词： 深基坑支护灌注桩旋喷桩内支撑锚索

中图分类号：U213文献标识码： A

一、工程概况

1.1工程简介

深圳市某超高层建筑,结构高度588 m，地上115层，地下5层，基坑底标高-29.8m，基坑面积约17000 m 2。该深基坑支护工程采取钻孔灌注桩+四道钢筋混凝土支撑及四道锚索，结合高压喷射注浆和袖阀管注浆止水帷幕的形式。

1.2工程地质及水文条件

该工程勘察期间，各钻孔均遇见地下水，赋存、运移于人工填土、第四系冲洪积中粗砂③-2、粉细砂③-3、粗砾砂③-6 层、残积层及花岗岩各风化带的孔隙、裂隙中，地下水类型属上层滞水、承压水和基岩裂隙水。根据地区工程经验及室内渗透试验结果，场地内除中粗砂③-2、粉细砂③-3、粗砾砂③-6 属中等透水地层外，其它各地层均属微透水～不透水性地层。

勘察期间，测得地下水初见水位埋深为2.00～4.60m，相当于标高2.12～5.11m ；承压水水位埋深为3.00～6.20m，相当于标高-0.28～2.21m，混合水稳定水位埋深为2.80～4.90m， 相当于标高1.82～4.71m。

二深基坑支护工程施工

2.1钻孔灌注桩施工工艺流程及施工难点

该深基坑工程北侧临近地铁区域钻孔灌注桩直径为1.6m,其它区域为1.4m，间距均为200mm，砼强度等级C30。

工艺流程：放线定位—护筒埋设—钻机就位—钻孔—清孔—下置钢筋笼—下置砼导管—测量泥浆比重—灌注水下砼—钻机移位、拔护筒—砼养护

施工难点：该深基坑工程的钻孔灌注桩桩长达40m,因此在施工中桩的位置及垂直度能不能保证将直接影响旋喷桩与其咬合搭接，从而也就决定了止水帷幕是否能达到止水要求。

2.2旋喷桩施工工艺流程及难点

该深基坑工程采用直径为1.2m的旋喷桩，为了确定高压旋喷桩施工过程中的各项工艺参数，并检验成桩质量，在正式施工前进行了高压旋喷试验，并采用取芯法检验成桩质量。

工艺流程：定位—钻孔—下喷射管—注浆—旋喷成桩—回灌—清洗—下一孔位

施工难点：旋喷形成的固结体直径和强度分布情况只有通过开挖才可得到较详细的数据，而直接开挖在许多情况下难以实现。除此之外，地下工程地质条件的多变和各种工程对旋喷的要求有很大差别，甚至不具有重复性[1]，因此增加了施工的难度。

2.3 内支撑施工工艺流程及难点

该深基坑工程内部设置四道钢筋混凝土内支撑，整个支撑体系采用双圆环的布置形式，环撑采用C30砼，围檩采用C40，砼支撑立柱采用钻孔灌注桩内插钢管并二次灌注混凝土。

内支撑施工工艺流程：测量放线—支设梁底模—绑扎梁钢筋—支设梁侧模—浇筑砼—拆模—养护

本工程内支撑施工难点：应业主要求，为加快基坑工程进度，必须采取一系列措施，包括在整体支撑未完全形成的情况下，就进行局部支撑下土方开挖；同时深圳地区雨水较多，必须减少基坑无支撑暴露的时间和空间。

2.4 锚索施工工艺流程及难点

该深基坑工程预应力锚索采用15.2mm钢绞线，强度标准值1860MP，腰梁采用砼梁。

锚索施工工艺流程:钻机对位—钻孔—锚索插入—第一次注浆—第二次注浆—养护—张拉—锁定。

本工程锚索施工的难点：锚杆钻机穿越强风化岩层时会出现卡钻和塌孔现象，还会破坏坑外已经形成的止水帷幕，即使注浆后仍会出现从孔中大量渗水的现象，不仅降低水泥浆的强度，而且造成坑外土体下沉。

三、深基坑支护工程施工中的常见质量问题及控制要点

3.1钻孔灌注桩施工质量控制要点

深基坑工程钻孔灌注桩施工的常见质量问题有：桩位偏移、坍孔、桩底沉渣过厚、钢筋笼上浮、断桩等。

钻孔灌注桩施工质量控制措施：（1）桩位测量放线并自检合格后报监理工程师复核，复核无误后方可施工；（2）钻孔灌注桩施工前必须试成孔，数量不少于2个，以便核对地质资料，检查所选设备、施工工艺及技术要求是否适宜[1]；（3）为保证护壁质量，采用现场配置泥浆并用泥浆池储备。钻孔作业时，应保持泥浆液面高度，以形成足够的泥浆柱压力，并随时向孔内补充泥浆；（4）钻孔结束后，要对所成桩孔进行清孔，用泥浆泵源源不断地将新鲜泥浆泵送入孔中，反复循环达到清除孔底沉渣的作用；（4）混凝土灌注过程中,应始终保持导管位置居中。提升导管时应有专人指挥掌握,如发现钢筋笼上升时,应立即停止提升导管,使导管降落,并轻轻摇动使之与钢筋笼脱开。

3.2 旋喷桩施工常见质量问题及控制要点

旋喷桩施工的常见质量问题有：钻孔灌注桩间旋喷结构渗水、固结体强度不均匀或缩颈、断桩、灌浆压力骤升或骤降、固结体顶部下凹等。

旋喷桩施工质量控制措施：（1）试验确定注浆参数并在施工过程中及时进行调整；（2）施工中应检查施工参数（压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等）及施工程序[2]；（3）在喷射过程中随时观察回浆的情况，回浆量为注浆量的20%左右为正常。（4）当喷射结束后，应及时利用冒浆进行二次注浆或补浆，直到孔口浆液不再下沉为止。

3.3 内支撑施工常见质量问题及控制要点

内支撑施工的常见质量问题有：支撑梁轴线偏移、立柱钢管托板下的支撑梁钢筋焊接质量缺陷、施工缝不按要求处理、混凝土表面裂缝等。

内支撑施工质量控制措施：（1）施工过程中定期复查控制网的轴线，确保测量精度。（2）遇立柱桩钢管时外层钢筋在节点处截断，焊接在钢托板上；内层钢筋通过向上弯折焊接在钢管壁上，并确保焊缝质量满足相关规范要求。（3）在浇筑混凝土前要剔凿连接部位混凝土结构的表面，露出新鲜、坚实的混凝土，保持清洁、润湿，方可进行混凝土浇筑。（4）砼浇筑完毕后及时保湿养护，在高温、大风或低温等极端气候下严格控制砼入模温度、养护温度，采取合理的养护方式保证砼不产生裂缝等质量缺陷。

3.4 锚索施工常见质量问题及控制要点

锚索施工常见的质量问题有：锚索自由段塑料套管破损、锚索孔渗水、锚固体直径较小、承载力较低、锚索预应力损失过大等。

锚索施工质量控制措施：(1)放置前应检查钢绞线的隔离架，用扎丝和胶条绑好,自由段套塑料管，套管端用胶布封闭。(2) 加工锚索杆体时要在距孔口2m处绑扎长度不小于1m的止浆袋，渗水时注浆封堵。(3) 锚索自由长度不宜小于5m,并应超过潜在滑裂面1.5m[3] 。(4)锚固端强度大于15MPa并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉[3]。

四、结语

尽管深基坑支护工程施工时由于水文地质条件的差异，不能照搬其它工程的经验和技术，但是通过采取钻孔灌注桩施工前进行试成孔，核对地质资料，检查所选设备、施工工艺及技术要求是否适合该地质条件；旋喷桩施工前通过试验确定施工参数，然后才进行施工等一系列有针对性的措施，最终取得了令人满意的效果，值得推广应用。

【参考文献】

[1] 刘国彬、王卫东主编《基坑工程手册》（第二版）北京：中国建筑工业出版社， 2009年，744，451页

[2] 《GB 50202-2002 建筑地基基础工程施工质量验收规范》北京：中国建筑工业出版社，2002年，17页

[3] 《JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程》北京：中国建筑工业出版社， 1999年，24,26页