论文部分内容阅读
一、工程概况
深基坑支护结构的要求可分为三个原则：1)保证基坑四周边坡的稳定性，满足地下施工有足够空间的要求；2)保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害；3)保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。软土基坑土方开挖施工不仅有一般基坑土方开挖施工的特点，因软土具有软塑、流动、不稳定的特点，不能进入大型施工机械，挖土施工效率慢：软土具有流动性，受外力的影响容易产生流动推力，破坏工程桩与维护体结构，造成工程事故。
本工程位于嘉兴地区，地基土层主要由人工杂填土、粘质粉土、素填土和第四纪冲洪积层组成，属于上文所说的软土地基，软土层接近25米。场地内地质差：原土面2.00m 以下为软土，软土呈灰黑色， 饱和、流一软塑，全场均有分布，厚度为6.8O-10．80m。如何在大面积的软土中进行基坑支护结果施工，保证支护结构及工程桩的安全，是本工程的施工难点。本文仅结合本工程实例，从支护结构施工方案，主要技术措施二个方面总结在软土基坑支护结构施工质量控制要点。
二、支护结构施工方案
1．基坑支护结构方案的选择
根据本工程的岩土工程条件和基坑特点，比较可行的支护结构方案为钻孔灌注桩排加预应力锚杆。其中钢筋混凝土地下连续墙具有挡土、止水，兼作地下工程外墙等特点，但因其造价较高，施工工序繁杂、且需专门的大型施工机械，因此其应用并不多见。本工程东西两侧最近3m 以外即为采用桩基础的多层建筑物，锚杆施工无法进行；另该场地上部土层主要为松散的杂填土、软塑至可塑状态的粘性土组成，并分布有厚层软塑至流塑状态的淤泥质粘土，该层在开挖过程中，易产生蠕变、流动。因而本基坑无法采用单纯桩锚支护，采用的是D630 钢管对撑；跨度大，中间加打灌注桩立柱。对于喷锚网支护，在此地区一般深度不超过7m。由于该场地严峻的周边环境，其锚杆长度受限，采用单纯喷锚网支护显然是不可取的。本场地上部土层为强度较好的土层，可考虑充分利用上部土层的性质。为节约工程投资，减少支撑体系的层数，降低土方挖运的难度，并满足施工堆截要求，场地上部3.0m 范围可采用削坡卸载放坡的支护措施。综上分析，考虑到本工程场地周边环境的严峻性和复杂性，本基坑支护结构采用D800的灌注桩密排支撑，灌注桩外侧采用水泥搅拌桩止水。
2．确定支护施工工艺流程
支護桩均为钢筋混凝土，根据工程实际，本工程采用正循环钻进工艺成孔：定位——正循环钻进至设计深度——制备水泥浆——搅拌——清洗。
定位：深层水泥搅拌机到达指定桩位，对中。
正循环钻进至设计深度：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机，放松起重机钢丝绳，按照正循环钻进路线，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，在土层,适当少投粘土,靠钻进自造浆，在砂土层则加大泥浆浓度。
制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，既开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
提升喷浆搅拌：待深层搅拌机下沉到设计强度后，开启灰浆泵，将水泥浆压入，并且边喷浆，边搅拌，同时按设计确定的提升速度提升搅拌机，重复上下搅拌。为使土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计深度后在提出地面。
清洗：向已排空的集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。
3．主要技术措施
（1）混凝土灌注
开始灌注前认真清孔，沉渣厚度小于20cm。整个灌注过程中认真做好各项记录，包括灌注起止时间、停待料时间、天气及灌注中的非正常因素等，记录要完整、准确、及时。混凝土采用导管法连续灌注，避免灌注过程中对孔壁的冲刷，导管为法兰盘连接。灌注混凝土至桩顶时，适当超过桩顶设计标高30cm，以保证在凿除浮浆后，桩顶标高和质量能符合设计要求。随混凝土灌注高度的上升，连续不间断并保证单桩灌入量。如有特殊情况受限，灌注时间间断不超过30S。混凝土的检查试验，每一批商品混凝土，搅拌站按规范出具混凝土试件报告、施工现场复验。
（2）土体加固
本工程结合基坑与周边建筑的相对距离及施工顺序等多方面因素，通过与设计单位协调，对工程基坑的土体加固区域及形式进行调整。整个工程项目的基坑加固由原设计的南侧单边裙边加固改为再加中间抽条加固，两端满堂加固，加固范围为从第二道支撑底至坑底下3m。尽量减小南侧基坑的变形，减少对地铁车站结构的影响。
（3）桩间土护壁
为保证坡顶稳定，防止桩间土自然坍落，进行挂网抹浆处理，用4cm×8cm钢丝网，喷50mm厚C20碎石混凝土。为保证桩壁面的平整度、垂直度，护坡桩施工时，我们严格控制孔的位置、垂直度，随时检查钻机的平稳及钻杆的垂直度；在土方开挖时，桩壁面禁止机械挖方，用人工清除以避免桩间土因机械开挖而造成过度坍塌及超挖；在挂网喷浆处理时，用经纬仪测出壁面，在桩间土中插入细钢筋，拉横线和吊垂线控制喷浆厚度及垂直度、平整度。从基坑顶至坑底全面控制，保证壁面的垂直度及平整度。为保证护壁效果，我们要求坑内土方开挖时，在坑内周边预留5.0m宽工作台，待上层壁面处理完毕后，再用机械和人工清土。
（4）基坑监测
在开发项目基坑施工过程中必须及时对本基坑以及地铁基坑和周边环境作重点监测。根据监测数据并加以分析，及时调整工况，制定针对性措施，以此指导施工。基坑施工的监测项目包括周边环境监测、支护结构应力监测、支护结构变形监测，以及周边建筑物、重要道路及地下管线等保护对象进行系统的监测。本次基坑监测对基坑土钉墙和护坡桩8 个观测点进行了沉降及位移观测，对周边建筑物7 个观测点进行了沉降观测。从基坑开挖到基坑施工累计6个多月时间内共进行27 次沉降位移观测；基坑周边位移观测最大位移点在东部土钉墙部位，最大位移为16mm，高层桩锚支护位移甚微，仅为0.2m-1.8 mm，其他部位护坡桩和土钉墙位移均在10mm以内。
总之，深基坑支护施工是一项十分重要而又艰难的工作，要做好深基坑支护施工的前期准备、施工方法和特殊问题的处理等方面的工作。本文通过基坑监测结果看本工程采用上述的的方案与技术措施是成功的。
深基坑支护结构的要求可分为三个原则：1)保证基坑四周边坡的稳定性，满足地下施工有足够空间的要求；2)保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害；3)保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。软土基坑土方开挖施工不仅有一般基坑土方开挖施工的特点，因软土具有软塑、流动、不稳定的特点，不能进入大型施工机械，挖土施工效率慢：软土具有流动性，受外力的影响容易产生流动推力，破坏工程桩与维护体结构，造成工程事故。
本工程位于嘉兴地区，地基土层主要由人工杂填土、粘质粉土、素填土和第四纪冲洪积层组成，属于上文所说的软土地基，软土层接近25米。场地内地质差：原土面2.00m 以下为软土，软土呈灰黑色， 饱和、流一软塑，全场均有分布，厚度为6.8O-10．80m。如何在大面积的软土中进行基坑支护结果施工，保证支护结构及工程桩的安全，是本工程的施工难点。本文仅结合本工程实例，从支护结构施工方案，主要技术措施二个方面总结在软土基坑支护结构施工质量控制要点。
二、支护结构施工方案
1．基坑支护结构方案的选择
根据本工程的岩土工程条件和基坑特点，比较可行的支护结构方案为钻孔灌注桩排加预应力锚杆。其中钢筋混凝土地下连续墙具有挡土、止水，兼作地下工程外墙等特点，但因其造价较高，施工工序繁杂、且需专门的大型施工机械，因此其应用并不多见。本工程东西两侧最近3m 以外即为采用桩基础的多层建筑物，锚杆施工无法进行；另该场地上部土层主要为松散的杂填土、软塑至可塑状态的粘性土组成，并分布有厚层软塑至流塑状态的淤泥质粘土，该层在开挖过程中，易产生蠕变、流动。因而本基坑无法采用单纯桩锚支护，采用的是D630 钢管对撑；跨度大，中间加打灌注桩立柱。对于喷锚网支护，在此地区一般深度不超过7m。由于该场地严峻的周边环境，其锚杆长度受限，采用单纯喷锚网支护显然是不可取的。本场地上部土层为强度较好的土层，可考虑充分利用上部土层的性质。为节约工程投资，减少支撑体系的层数，降低土方挖运的难度，并满足施工堆截要求，场地上部3.0m 范围可采用削坡卸载放坡的支护措施。综上分析，考虑到本工程场地周边环境的严峻性和复杂性，本基坑支护结构采用D800的灌注桩密排支撑，灌注桩外侧采用水泥搅拌桩止水。
2．确定支护施工工艺流程
支護桩均为钢筋混凝土，根据工程实际，本工程采用正循环钻进工艺成孔：定位——正循环钻进至设计深度——制备水泥浆——搅拌——清洗。
定位：深层水泥搅拌机到达指定桩位，对中。
正循环钻进至设计深度：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机，放松起重机钢丝绳，按照正循环钻进路线，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，在土层,适当少投粘土,靠钻进自造浆，在砂土层则加大泥浆浓度。
制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，既开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
提升喷浆搅拌：待深层搅拌机下沉到设计强度后，开启灰浆泵，将水泥浆压入，并且边喷浆，边搅拌，同时按设计确定的提升速度提升搅拌机，重复上下搅拌。为使土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计深度后在提出地面。
清洗：向已排空的集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。
3．主要技术措施
（1）混凝土灌注
开始灌注前认真清孔，沉渣厚度小于20cm。整个灌注过程中认真做好各项记录，包括灌注起止时间、停待料时间、天气及灌注中的非正常因素等，记录要完整、准确、及时。混凝土采用导管法连续灌注，避免灌注过程中对孔壁的冲刷，导管为法兰盘连接。灌注混凝土至桩顶时，适当超过桩顶设计标高30cm，以保证在凿除浮浆后，桩顶标高和质量能符合设计要求。随混凝土灌注高度的上升，连续不间断并保证单桩灌入量。如有特殊情况受限，灌注时间间断不超过30S。混凝土的检查试验，每一批商品混凝土，搅拌站按规范出具混凝土试件报告、施工现场复验。
（2）土体加固
本工程结合基坑与周边建筑的相对距离及施工顺序等多方面因素，通过与设计单位协调，对工程基坑的土体加固区域及形式进行调整。整个工程项目的基坑加固由原设计的南侧单边裙边加固改为再加中间抽条加固，两端满堂加固，加固范围为从第二道支撑底至坑底下3m。尽量减小南侧基坑的变形，减少对地铁车站结构的影响。
（3）桩间土护壁
为保证坡顶稳定，防止桩间土自然坍落，进行挂网抹浆处理，用4cm×8cm钢丝网，喷50mm厚C20碎石混凝土。为保证桩壁面的平整度、垂直度，护坡桩施工时，我们严格控制孔的位置、垂直度，随时检查钻机的平稳及钻杆的垂直度；在土方开挖时，桩壁面禁止机械挖方，用人工清除以避免桩间土因机械开挖而造成过度坍塌及超挖；在挂网喷浆处理时，用经纬仪测出壁面，在桩间土中插入细钢筋，拉横线和吊垂线控制喷浆厚度及垂直度、平整度。从基坑顶至坑底全面控制，保证壁面的垂直度及平整度。为保证护壁效果，我们要求坑内土方开挖时，在坑内周边预留5.0m宽工作台，待上层壁面处理完毕后，再用机械和人工清土。
（4）基坑监测
在开发项目基坑施工过程中必须及时对本基坑以及地铁基坑和周边环境作重点监测。根据监测数据并加以分析，及时调整工况，制定针对性措施，以此指导施工。基坑施工的监测项目包括周边环境监测、支护结构应力监测、支护结构变形监测，以及周边建筑物、重要道路及地下管线等保护对象进行系统的监测。本次基坑监测对基坑土钉墙和护坡桩8 个观测点进行了沉降及位移观测，对周边建筑物7 个观测点进行了沉降观测。从基坑开挖到基坑施工累计6个多月时间内共进行27 次沉降位移观测；基坑周边位移观测最大位移点在东部土钉墙部位，最大位移为16mm，高层桩锚支护位移甚微，仅为0.2m-1.8 mm，其他部位护坡桩和土钉墙位移均在10mm以内。
总之，深基坑支护施工是一项十分重要而又艰难的工作，要做好深基坑支护施工的前期准备、施工方法和特殊问题的处理等方面的工作。本文通过基坑监测结果看本工程采用上述的的方案与技术措施是成功的。