浅谈深基坑支护工程质量控制

　　摘要：随着经济建设的迅猛发展，大型的高层建筑在城市中大量涌现。为了确保建筑物的稳定性，建筑基础必须满足地下埋深嵌固的要求，建筑高度越高，其埋置深度也就越深。深基坑的护壁不仅要求保证基坑内的作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动。本文结合工程实例，对深基坑支护技术及质量控制进行探讨。
　　关键词：深基坑 ，支护技术，质量控制
　　l工程概况
　　某工程是集地下车库、商业、住宅等功能于一体的高层建筑。由于工程项目土质情况比较复杂。工程采用独立基础加筏板形式，基坑大面设计开挖深度-5.8m，基坑西北、西南角局部开挖深度达到-8.2m，基坑内4个电梯井部位最大开挖深度达到-9.9m，开挖土方量＞30000m。
　　根据地质报告，场地不良土质的素填土厚度为-0.5～-5.3m，分布范围广泛。地质报告显示，地下水位较高，平均水位-2.3m，对土层稳定性威胁很大，必须进行支护。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。
　　2支护方案的选择
　　该工程设计采用土钉墙支护结构，它是通过对原位土体加固、充分利用原位土体的自稳能力来达到支护作用，因而能大幅度降低支护造价，一般比桩墙式支护结构节约费用30％～60％，而且施工工期短，支护方式具有稳定可靠、施工简便、工期短、效果较好、经济性好等优点。
　　由于该支护是边开挖边支护，分层开挖、分层支护，所以，要求土方开挖必须与支护施工密切配合，做到开挖一层、支护一层，严禁超挖，土方按护坡挖土技术交底开挖并修坡，应保证坡面平整。为保证护壁与边坡的整体稳定性，整个基坑边坡由上至下全部采用土钉墙锚杆护壁。
　　考虑到施工场地的条件限制，经采用同济大学的“深基坑支挡结构分析计算软件FRWSv4.0”进行计算验证，用土钉墙对该基坑进行支护是完全可行的，但根据基坑四周环境及开挖深度，需采用不同的剖面形式。放坡角度取10°，普通水泥砂浆土钉，直径φ100mm，土钉倾角为15°，内配1根φ18mm的Ⅱ级钢筋，水平间距1200mm，面层混凝土板墙厚度为100mm，强度等级为C20，内配6@200mm钢筋网，有土钉处沿横向配置2φ14mm加强筋，纵向配置2φ16mm，L=200mm。
　　3施工工艺
　　3.1施工工艺流程
　　深基坑支护的施工工艺流程为：土方开挖基坑边坡修整放点成孔(钻孔)放入锚筋及注浆管注浆设置泄水孔墙面布筋喷射混凝土养护。
　　3.2钻机定位、成孔
　　成孔设备采用两套MGJ-50型回转式钻孔机，为了满足土钉施工倾角的需要，对钻机进行了配套改造。基坑采用分层开挖的方式，挖完第1层后，设备立即进场进行土钉施工，以免土坡暴露时间过长。
　　3.3土钉锚钉的安装与孔内注浆大部分土钉为φ22mm钢筋，长度L=7000～9000mm。
　　孔内注浆采用水泥浆灌注，胶结材料为P•O32．5水泥，水灰比W/C=0.45～0.55，采用气压式注浆方式，将注浆导管底端插入孔底后开始注浆，待孔口溢出水泥时将导管缓慢撤出，以保证孔中气体全部逸出，直至全孔注满浆液为止。
　　3.4锚固端处理与喷射混凝土板墙
　　布置完面层钢筋网后，先在距锚钉端头200mm处穿孔塞焊1块150mm×150mm×8mm的钢板，然后在钢板外侧锚钉端部两侧沿锚钉长度方向焊3根12mm×150mm的加强筋，使所有的土钉连接成一个整体。喷射混凝土配合比(质量比)为：水泥：豆石：中砂=1:2:2，内掺速凝剂及早强剂，要求混凝土强度等级C20以上。
　　喷射前，先在边壁面上垂直打人短钢筋段作为标志，以保证施工时喷射混凝土厚度达到规定值。100mm厚的板墙分两次喷射，每次厚度控制在50～60mm；120mm厚的板墙分3次喷射，每次厚度控制在40～50mm。在进行下一步喷射混凝土作业时，要仔细清除预留施工缝结合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水潮湿，待混凝土终凝2h后，喷水养护5—7d。
　　3.5排水系统的设置
　　在基坑外构筑排水沟，水流至西南面的沉沙井后排入市政管网。土钉注浆完成后，在基坑侧面插入长度为500mm、直径为60mm的UPVC排水管，使其外端伸出支护混凝土板墙50～60mm，管内填碎石作为滤水层，以利于混凝土板墙后的积水排出。
　　4质量控制措施
　　(1)认真制定支护技术方案，做好施工人员的技术交底，使其明确施工工艺、技术要领和质量标准。
　　(2)对锚杆的安装、注浆、喷混凝土、焊接等关键工序，实行工程技术人员跟班作业，以确保质量符合设计要求。
　　(3)基坑必须分层分段开挖，每层开挖深度限制在锚杆排距+30cm，随开挖随支护，开挖深度要根据图纸设计要求进行复核。
　　(4)凿孔。钻孔前，采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线，以确定钻孔位置，土钉布孔距允许偏差为±50mm；成孔采用锚杆钻机，成孔中严格按操作规程钻进，孔径允许误差为±10mm，钻孔偏斜度≯30％，孔深允许偏差为±50mm。终孔后，应及时安设土钉，以防止塌孔。
　　(5)挂钢筋网。网格允许误差为±20mm，经、纬筋搭接点用扎丝扎牢。
　　(6)土钉制作。严格按设计材径、长度下料，误差允许值为±20mm，稳中架按间距1.5m焊牢，整个过程必须严格按照图纸施工。
　　(7)土钉安装。安装前进行锚杆长度复核、验收，安放时应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉锚杆一起放人孔内，注浆管应插至距孔底250～500mm。为保证注浆饱满，在孑L口部位设置浆塞及排气管，D48mm钢花管土钉直接注浆。
　　(8)注浆液。严格按设计要求的水灰比W/C=0.45～0.55配料，搅拌均匀。
　　(9)注浆作业。按照设计要求，注浆采用水灰比W/C=0.45～0.55的纯水泥浆，水泥为P•O32.5水泥。注浆压力控制在0.3～0.8MPa之间，并根据试验锚杆情况由设计单位确定注浆技术与质量要求。注浆前，将孔内残留或松动的土清理干净，注浆开始后若中途停顿须≯30min，待孔口稍有溢流现象时即堵口封死。
　　(10)喷混凝土。严格按设计要求的比例配料并搅拌均匀，喷混凝土时要垂直于层面喷。喷射作业应分段分片依次进行，同一分段喷射顺序应自下而上。注意观察料的水量和回弹情况，及时调整喷浆水量和喷浆距离，并抽检混凝土试块。严格掌握喷层厚度，表面平整度要求±30mm。喷混凝土前，埋设好喷射混凝土厚度的标志，由专人负责检查土钉制作、注浆、挂网等质量是否符合设计要求，下达喷混凝土指令后方能开始喷浆作业。
　　(11)降雨量过大引起基坑坍塌的预防措施。基坑的周边砌筑20cm高的止水台，作为通常情况下的挡水设施；配备足够数量的草袋，紧急时对基坑周围施做围堰，防止地面水大量流人坑内。施工现场的仓库应配备足够的潜水泵、泥浆泵，注意及时获取天气信息，预先做好准备工作。加大排水系统的能力，并保持其畅通。
　　(12)基坑开挖过程中的监测及监控要求。采用信息化施工，及时掌握边坡支护结构的稳定状况及变化。监测前，编制系统的监测实施方案并在施工中严格按监测方案执行。要求边坡顶每隔15-20m设置1个观测点，施工期间每天测1次，雨水过后测1次，施工完毕且监测数据稳定后每周测1次。施工14d后进行拔出破坏试验。
　　5结束语
　　深基坑支护工程是近20年来随着城市高层建筑的发展而发展起来的一门新的实践工程学，其理论还有待于不断完善。如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型，还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。
　　参考文献：
　　[1]王广超．复合支护结构在基坑支护中的应用[J]．探矿工程：岩土钻掘工程，2008，35(3)．49—51．
　　[2]JGJl20—99，建筑基坑支护技术规程[S]．
　　
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