對某深基坑工程的施工技術(shù)的分析

 對某深基坑工程的施工技術(shù)的分析

　　關(guān)鍵詞：深基坑；施工技術(shù)；地質(zhì)；措施

　　1工程概況

　　某高層建筑地下室二層、上部由1-6#共六幢24~30層（其中1#樓30層，2~4#樓26層，5~6#樓24層）組成，總建筑面積992800m2。其基地面積為236000m2。高層主體建筑最高為99.6m，最低86.3m。主樓均設(shè)二層地下室，層高為3.8m和2.85m。該工程±0.00相對于絕對標(biāo)高6.70m，基坑開挖區(qū)域呈梯形，總長為156.3m，最寬處68.4m，最窄處46.2m，其基坑面積約為13400m2。主樓基礎(chǔ)由箱形基礎(chǔ)和樁基組成，地下車庫由抗拔樁基和大型底板組成。主樓基礎(chǔ)最深的底板厚度為2.2m，底標(biāo)高為-7.85m，落深處標(biāo)高-10.7m，地下車庫基礎(chǔ)底板厚度為500mm，底標(biāo)高為-6.90m�，F(xiàn)場自然地坪面層標(biāo)高15m，則主樓最深的基礎(chǔ)實(shí)際開挖深度為7.30m，局部落深的基礎(chǔ)實(shí)際開挖深度為8.45m；地下車庫實(shí)際開挖深度為5.6m�；�坑圍護(hù)采用重力壩形式擋土隔水，其內(nèi)部沒有水平支撐，整個基坑開挖總方量約92500m3。

　　2地質(zhì)情況

　　根據(jù)勘察提供的地質(zhì)資料及對土工試驗(yàn)、工程剖面圖分析，夾層灰色粘質(zhì)粉土顆粒組成中粘粒含量一般均小于13％，孔隙比大于1，含水量大于30％，并夾有小量薄層粉砂，該層在地下滲流的情況下，易發(fā)生坍塌及流砂現(xiàn)象，對圍護(hù)和降水提出了很高要求。

　　3施工分析

　　由于該工程的降水、圍護(hù)、挖土有兩個單位施工，業(yè)主從降低成本的角度出發(fā)，基坑圍護(hù)采用重力壩形式擋土隔水，基坑內(nèi)部沒有設(shè)置任何水平支撐加固，而且基坑開挖面積很大，挖土深度又深，地下水位很高，這些使深基坑施工難度加大。根據(jù)圖紙上建筑物的分布情況，所有高層均與圍護(hù)毗鄰，這就要求圍護(hù)施工按高標(biāo)準(zhǔn)、高要求實(shí)現(xiàn)施工。根據(jù)地質(zhì)報告可知，該區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，土質(zhì)的含水量較高，如果施工考慮不全，在開挖土方時勢必產(chǎn)生涌砂和管涌等滲透現(xiàn)象。為確保工程的施工安全，通過協(xié)調(diào)，挖土、降水由指定專業(yè)施工單位施工，圍護(hù)由兩家施工單位施工。經(jīng)過仔細(xì)的研究、分析，確定了主要分項(xiàng)工程的質(zhì)量控制，即基坑圍護(hù)施工、預(yù)降水施工、土方開挖施工、信息化施工等幾個主要方面來加以控制，對于各分項(xiàng)內(nèi)部關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)再進(jìn)行具體細(xì)部深化。

　　4施工過程控制

　　基坑工程的施工包括挖土、支護(hù)、監(jiān)測三位一體。施工及監(jiān)理人員根據(jù)相關(guān)規(guī)范、圖紙結(jié)合工程實(shí)際情況，對基坑進(jìn)行了事前、材料、施工過程的質(zhì)量控制，并有針對性的熟悉了地質(zhì)報告、設(shè)計文件、施工組織設(shè)計，了解了周邊的建筑環(huán)境及地下管線情況。施工過程中能按照設(shè)計中的施工順序指導(dǎo)施工，對每道工序嚴(yán)格把關(guān)并作好自檢記錄，對錨桿注漿進(jìn)行了旁站監(jiān)理，控制了噴混凝土面層的厚度，并取樣做了試塊；預(yù)應(yīng)力錨桿按照設(shè)計要求的值進(jìn)行了張拉并鎖定。在基坑的施工過程中，按照設(shè)計的要求每天對基坑進(jìn)行了監(jiān)測。根據(jù)工程特點(diǎn)，選擇桅桿式GPJ-7型雙軸攪拌樁和HB603型柱式灰漿泵注漿，采用二次回轉(zhuǎn)切削土，二次注漿，三次攪拌的成樁工藝0根據(jù)施工進(jìn)度，工程投入4臺攪拌樁及相應(yīng)配套設(shè)備，分區(qū)段同時施工，并采用以下質(zhì)量控制措施：

　�。�1）施工前根據(jù)地質(zhì)資料挖除基槽的雜填土，直到原土為止，保證挖槽寬度大于1.1倍的樁面寬度，深度根據(jù)雜填土深度確定，地表軟弱時，采取防止機(jī)械失穩(wěn)的措施。

　　（2）枕木鋪設(shè)必須做到相對水平，地基必須穩(wěn)固，隨時檢查調(diào)整底座下枕木的位置，保證機(jī)座的水平和導(dǎo)向架對地面的垂直度，其誤差小于1％。

　�。�3）在施工之前通過數(shù)根試樁確定水泥漿的最終水灰比、泵送時間，攪拌機(jī)提升速度。嚴(yán)格控制第一次下沉預(yù)攪速度，使土體完全預(yù)攪切碎，同水泥漿均勻攪合。根據(jù)試樁施工獲得的參數(shù)，第一次和第二次提升速度宜控制在0.5m/min。采用“二噴三攪”的施工工藝。

　�。�4）注漿攪拌須保證注漿的連續(xù)性，因故斷漿，必須把攪拌頭下沉至漿面以下0.5~1m待恢復(fù)供漿時再提升注漿攪拌。

　�。�5）為了確保工程圍護(hù)體系的連續(xù)性，要求樁間搭接長度不少于20cm，已施工的樁號及時在圖上標(biāo)記，并經(jīng)常對照樁位布置圖進(jìn)行校核，避免錯位和漏樁，鉆頭直徑保證在70cm±1cm，相鄰樁施工時間間隔保持在24h以內(nèi)。大于24h的接頭部位，則采取補(bǔ)樁或壓密注漿予以補(bǔ)強(qiáng)。

　�。�6）水泥漿配制采用P.032.5R普通水泥，倒入集料斗的水泥漿必須過濾，并不停攪動，防止水泥漿離析。

　�。�7）施工時準(zhǔn)確丈量機(jī)上余尺，確保設(shè)計樁長，每次移機(jī)仔細(xì)丈量移機(jī)長度，防止累積誤差過大。

　　（8）在施工過程中每天對水泥用量和樁的施工數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)量及時分析每根樁水泥摻量是否達(dá)到設(shè)計規(guī)定要求。

　　5深基坑開挖中不安全的隱患

　　5.1支撐的及時性是關(guān)鍵工序

　　目前在工地巡查中不易反映出，對圍護(hù)墻無支撐暴露的時間從《監(jiān)測報表》反映有的測點(diǎn)變形值很大，已提出了報警(有累計值，也有一天的變化值)但沒見到對策措施記錄。

　　5.2支撐的可靠性、有效性存在的問題

　　（1）該工地的斜撐焊接無仰焊，僅有的俯焊焊縫的質(zhì)量達(dá)不到要求，漏焊、間斷點(diǎn)焊為數(shù)不少。這會引起斜撐因較大的剪力而產(chǎn)生脫焊的危險。

　　（2）造成偏心的還有單塊契入和二塊契形傳力墊塊同向契入，甚至有用三塊針同向契入的。有的采用了箱型伸縮段的活絡(luò)頭，這種箱型伸縮段本身有一斜面，所以只需單塊契形傳力墊塊，但也有用了二塊、三塊契入，造成偏心傳力。當(dāng)然，也有較好的工地42cm長的傳專力墊塊，契入后頂端的高度都能保持不超過φ609管外緣高度。

　　5.3明溝排水系統(tǒng)不完善

　　基坑開挖過程中，明溝排水系統(tǒng)不完善，常常是缺少縱向排水明溝，集水井如果有也是小和淺，排水不暢，一下雨基坑就積滿水。基坑水溝和集水井要及時設(shè)置，不能下了雨再去挖。必須隨挖土隨修坡同時修筑。下了雨再挖勢必泡軟基坑土層。對留置較長時間的土坡，縱坡頂可不設(shè)橫截溝，只設(shè)20~30cm高的擋水堤。層平臺也不設(shè)橫截溝，只須縱向帶斜面(1~3％小緩坡)即可，或挖成樹枝狀的水溝。集水坑應(yīng)設(shè)在總坡底(或?qū)悠碌?，若要設(shè)縱向排水明溝，不能沿地下墻邊，要設(shè)在坑中或三分線上。要十分小心土坡地層內(nèi)的暗浜及廢除的管線和人防殘留設(shè)施，會有產(chǎn)生軟淤泥或暗流的危險，如不及時排除，將會導(dǎo)致災(zāi)害性的事故，因此務(wù)必引起高度重視。

　　5.4基坑開挖局部有超挖現(xiàn)象

　　其表現(xiàn)在兩道支撐間的層坡過緩，達(dá)1：3，所以近坡腳區(qū)域出現(xiàn)超挖，造成無支撐暴露面積過大，時間過長，地墻的變形就大，開挖中各層土宜挖至支撐底下20cm左右。問題嚴(yán)重的還是大多工地的層坡過陡，有的已是直立，當(dāng)降水不好或下了雨就會出現(xiàn)小滑坡的險情，有的工地竟同時有二個，甚至于三個陡立的層坡。正確的做法必須是土挖完，即進(jìn)行修坡、修平臺和挖水溝，達(dá)到了安全層坡的要求，再挖另一層段的土方，使基坑縱坡常保持在安全坡度狀態(tài)下。土坡要按土性經(jīng)過邊坡穩(wěn)定性分析，定出安全坡度，縱向放坡要小于這安全坡度。通常降水好的基坑層坡保持1：1.5左右，總坡做到1：2.5~1.3為宜。修坡必須自坡頂起鏟下，切忌從坡腳開始。

　　6深基坑需改進(jìn)的工作

　　基坑開挖必須建立“任務(wù)單”和填寫“挖土支撐記錄表的制度”。挖土、支撐的施工單位和監(jiān)理人員要對當(dāng)天的工作做到心中有數(shù)，挖土的配上足夠的挖運(yùn)能力，支撐的要事前并備足配件，做到挖土完即到場設(shè)撐；監(jiān)理人員在土完設(shè)撐時要旁站，加預(yù)應(yīng)力，下契塊，各方負(fù)責(zé)人填表簽字。目的達(dá)到有序快速，做到支撐及時、有效。當(dāng)然關(guān)鍵還在于要結(jié)合《監(jiān)測報表》經(jīng)常分析“記錄表”中挖土完到支撐加力完的時間，提出緊湊工序銜接，或調(diào)整場布、調(diào)整機(jī)具或調(diào)整工序安排等有效措施，盡可能地縮短時限，優(yōu)化時空參數(shù)，減少無支撐暴露時間，達(dá)到控制基坑變形在允許范圍內(nèi)。

　　6.1減少基坑暴露時間

　　盡快的按設(shè)計澆筑好結(jié)構(gòu)，建立永久的平衡。結(jié)構(gòu)澆筑要快，尤其是底板和底板前的墊層。端頭井面積較大墊層可分為幾塊，結(jié)構(gòu)施工段的墊層也可分成幾小段；大于200m2以上的基底不能置留1d以上。尤其應(yīng)避開雨天施工，并有應(yīng)急措施，墊層可挖一段澆注一段，但必須對應(yīng)著支撐的位置澆筑墊層混凝土；底板混凝土應(yīng)在墊層混凝土完后的5~7d內(nèi)澆注，總之澆注墊層和底板要越快越好。

　　6.2將復(fù)加支撐預(yù)應(yīng)力的控制措施定為制度

　�。�1）在撐了第三道支撐后，對第一道、第二道軸力作檢查，如預(yù)應(yīng)力損失大應(yīng)及時復(fù)加到設(shè)計規(guī)定的值；當(dāng)撐上第五道支撐后，對第三道和第四道作險查并施加到設(shè)計規(guī)定值。

　　（2）如圍護(hù)結(jié)構(gòu)或周邊環(huán)境變形值較大(出現(xiàn)報警值)即對變形大的測點(diǎn)左右約一倍坑深影響范圍內(nèi)的支撐，復(fù)加比設(shè)計規(guī)定的軸力再大10％的撐力(但要事前征得設(shè)計的同意并辦妥簽證手續(xù))。

　　7結(jié)束語

　　基坑工程的變形包括相鄰基坑附近地區(qū)由于基坑的開挖和降水，引起地面下沉變形。前者目前估算的方法有經(jīng)驗(yàn)法、試驗(yàn)法及數(shù)值分析法；后者則除一般估算外，主要通過信息化施工，進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測掌握，控制保護(hù)結(jié)構(gòu)變形量。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]董建國、沈錫英、鐘才根:土力學(xué)與地基基礎(chǔ)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2005.

　　[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn):巖土工程勘察規(guī)范(GB50021—94)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1995.

　　[3]余志成、施文華:深基坑支護(hù)設(shè)計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997.

　　[4]務(wù)新超、魏明:土力學(xué)與地基基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

　　[5]沈健,李耀良,王建華.深基開挖對鄰近高架基礎(chǔ)影響的三維數(shù)值分析[J].地下空間與工程學(xué)報,2005,