由于工程地質(zhì)條件較差，使基坑支護工程施工難度增大，為保證深基坑邊坡安全，本文通過工程實例介紹了該類場地上的支護施工方案，通過采用鉆孔灌注樁+鋼支撐作為本基坑工程的主體圍護形式，以鉆孔灌注樁擋土，外側(cè)采用水泥攪拌樁止水結(jié)構(gòu)，灌注樁頂用鋼筋混凝土圈梁連成一體。實踐說明以上支護方案在居民區(qū)復(fù)雜基坑工程中是切實可行的，可為位于居民區(qū)復(fù)雜場地的基坑支護工程提供借鑒。
1 施工技術(shù)概況及難點
本工程開挖面積較大，且為不規(guī)則多邊形。天然地基淺基礎(chǔ)，距離圍護結(jié)構(gòu)外邊線最近處僅2．6m。同時，某些建筑長邊方向平行于基坑，對基坑開挖產(chǎn)生的變形及沉降非常敏感，極易產(chǎn)生裂縫等不利狀況。
本工程地下結(jié)構(gòu)施工臨近居民區(qū)和保護建筑，最近處不到3m，場地較為狹窄，可利用的空間較為有限。
工期緊，要求4個月完成±0．00以下的施工。
清障難度高，有未拆除的老房地基、廢棄的人防地下室及其它不明的地下障礙物。
2 施工圍護方案及要求
根據(jù)本工程基坑的周邊環(huán)境特點，經(jīng)專家論證，采用鉆孔灌注樁+鋼支撐作為本基坑工程的主體圍護形式，以鉆孔灌注樁擋土，外側(cè)采用水泥攪拌樁止水結(jié)構(gòu)，灌注樁頂用鋼筋混凝土圈梁連成一體。
2.1 擋土體系。
基坑圍護體系采用750@1000mm鉆孔灌注樁+1道鋼管支撐，樁端人土深度為13．0～17．0m；其余地段的圍護體系采用700@900mm鉆孔灌注樁+1道鋼管支撐，斷面為1200mm×700mm，支撐軸線相對標(biāo)高為-0．650m。同時，外圍水泥土攪拌樁止水帷幕，人土深度為10．7m。東側(cè)攪拌樁與灌注樁的布置形式為2排700@1000mm水泥土攪拌樁內(nèi)套打750@1000mm鉆孔灌注樁，其余部位灌注樁外圍采用采用1排700@900mm水泥土攪拌樁作為隔水帷幕，人土深度為10．7m。
2.2 內(nèi)支撐系統(tǒng)。
基坑內(nèi)部分設(shè)置1道內(nèi)支撐。根據(jù)基坑實際形狀，支撐采用對撐+角撐的形式。
2.3 支撐立柱。
鋼立柱截面尺寸為400mm×400mm，采用4L125mm×10mm鋼格構(gòu)柱，立柱樁采用700mm灌注樁，樁端人土深度坑底以下16.0m。同時，因本工程采用灌注樁施工，且支撐立柱樁布置剛好與工程重合，故支撐立柱灌注樁可以利用工程樁而不用重新打設(shè)。
2.4 其它。
坑內(nèi)局部落深處(電梯井和集水井)，應(yīng)根據(jù)其落低的深度、范圍及位置作加固處理，以攪拌樁加固為主。
3 鉆孔灌注樁施工
根據(jù)施工條件及施工經(jīng)驗，本工程的鉆孔灌注樁施工采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進成孔，人工造漿與孔內(nèi)原土自然造漿相結(jié)合護壁，正循環(huán)二次清孔除渣，導(dǎo)管回頂法灌注水下混凝土成樁的施工工藝。
其具體施工順序為：測量放線一護筒埋設(shè)一鉆機安裝就位一成孔鉆進一一次清孔一鋼筋籠的制作與安放一下導(dǎo)管一二次清孔一水下混凝土灌注。
4 混凝土圈梁施工
4.1 定位放灰線
以軸線坐標(biāo)為控制點，用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確測出圈梁位置并打好白灰線，經(jīng)驗收后，再通知挖土。標(biāo)高控制應(yīng)以高程為控制點，用水準(zhǔn)儀測出圈梁頂標(biāo)高，然后向下開挖1000mm，高底差不超過15mm；梁槽挖好后測出模板邊線，確保圈梁截面尺寸，模板支好后，再用水準(zhǔn)儀測出模板頂標(biāo)高，高差不應(yīng)超過5mm。
4.2 挖土施工
因自然地面到圈梁頂高存在一定的高差，所以，基坑外側(cè)以1：0．8放坡至圈梁頂標(biāo)高后，垂直挖土至梁底標(biāo)高，再用人工按經(jīng)緯儀測定的圈外梁邊線，槽底按水準(zhǔn)儀測定的標(biāo)高修整，以保證底標(biāo)高一致。留出用以綁鋼筋、支模板、材料水平運輸和預(yù)留鋼筋的空間。挖出的土方暫時堆放在場地內(nèi)，待圈梁施工好后部分用做回填。
4.3 鉆孔灌注樁超高部分鑿除
對于鉆孔灌注樁超出標(biāo)高的以上部分(為保證鉆孔灌注樁混凝土質(zhì)量，會有超灌部分)，需人工對其進行鑿除。
4.4 鋼筋制作
鋼筋加工及堆放應(yīng)在現(xiàn)場進行。制作配料時，16～22mm的水平鋼筋采用閃光對焊，長度不超過20m。22mm以上水平鋼筋的連接，按不同部位，分別采用直螺紋、冷壓套筒及手工電弧焊連接。小直徑鋼筋采用搭接。
鋼筋接頭位置、搭接長度、錨固長度等應(yīng)該要符合設(shè)計要求和施工規(guī)范：圈梁主筋、外側(cè)主筋不可在支座處搭接、內(nèi)側(cè)主筋不可以在跨中搭接；其它搭接長度應(yīng)滿足規(guī)范要求≥30d，圈梁主筋采用焊接接頭，符合規(guī)范。
鋼筋綁扎要求規(guī)格正確，所扎鋼筋不應(yīng)受泥土污染，一旦受污染則要及時清理，支撐梁的鋼筋要與立柱連在一起。底鋼筋要在墊層上分好尺寸就位，以保證支撐梁位置準(zhǔn)確，確保保護層厚度滿足設(shè)計要求。
4.5 支模板工程
圍護鉆孔灌注樁樁隙間的地模不再鋪設(shè)底模板，而應(yīng)鋪墊100mm厚砂石墊層，并用20ram1：3的水泥砂漿找平，然后刷1層隔離劑，并鋪設(shè)1層油氈作為底模，以保證在下次挖土?xí)r順利脫模。底模施工時應(yīng)注意其標(biāo)高控制，使每個支撐桿件中心線保持在同一水平線上。
鋼筋籠制作、安放好后，按混凝土圈梁的邊線，在兩邊架設(shè)木模板，并用鋼管、扣件固定。安裝結(jié)束后，復(fù)核垂直度、中心線、標(biāo)高及各部位的幾何尺寸，保證結(jié)構(gòu)部位的幾何尺寸和相臨位置的正確。驗收合格后，方可進行后續(xù)的混凝土澆注作業(yè)。支模完成后，應(yīng)將工作面內(nèi)的垃圾清理干凈?；炷翝沧r，應(yīng)有專人護模，經(jīng)常檢查模板、支撐等是否有移位、松動和變形等不良現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)，須及時修復(fù)處理，保證混凝土外形美觀。
4.6 混凝土澆注和養(yǎng)護
混凝土澆注前，所有機具設(shè)備必須齊全，并已全面維修保養(yǎng)，以確?；炷翝补噙^程中所有機具設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。合理組織好勞動力，向施工人員做好安全技術(shù)、質(zhì)量、操作規(guī)范交底，以確保安全生產(chǎn)、工程質(zhì)量和各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的全面完成。
混凝土采用商品混凝土，根據(jù)每次澆搗部位，制定出澆搗流向及泵車布置位置，采用泵車接軟管、硬管布料。澆搗前，必須事先與攪拌站取得聯(lián)系，要求提供混凝土配合比單及有關(guān)水泥等材質(zhì)證明單后，方可澆筑。
振搗時依次均勻振搗，應(yīng)做到不漏振、不緊靠模板和鋼筋，待混凝土表面無氣泡出現(xiàn)即拔出進入下一振點，不能松手使棒頭入土。應(yīng)防止蜂窩麻面、露筋等質(zhì)量缺陷產(chǎn)生。澆筑過程中，設(shè)置專人檢測坍落度，發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時與攪拌站取得聯(lián)系，采取措施。每隔7d，需制作試塊以檢測圍護體系是否達到80％強度。
4.7 拆模
拆模后應(yīng)把模板清理干凈，刷好油堆放好，并把固定的對拉螺栓拔出以便于下段圈梁周轉(zhuǎn)使用。
4.8 回填土
考慮到其它工序的施工，圈梁板拆除后，除預(yù)留鋼筋的位置外，其它部位均應(yīng)回填。填土前，將坑內(nèi)的積水排除，并將垃圾清理干凈。填土必須分層進行，采用蛙夯進行夯實。
5 鋼支撐施工
支撐結(jié)構(gòu)由609mm鋼管支撐、混凝土圍檁、型鋼立柱等所組成，每道支撐形成一個平面支承系統(tǒng)，以平衡由圍檁所傳遞的水、土側(cè)向壓力。本工程的鋼支撐體系呈網(wǎng)格狀分布，按照“先撐后挖”的原則，先開槽安裝好鋼支撐后再進行土方開挖。在施工中需特別注意：各個連接件的位置應(yīng)正確，連接牢固、可靠、穩(wěn)定。
5.1 鋼支撐安裝技術(shù)要求。
鋼支撐安裝時，應(yīng)確保支撐端頭同圍檁均勻接觸，并設(shè)置防止鋼支撐端部移動、脫落的構(gòu)造措施。支撐的安裝應(yīng)符合鋼支撐軸線豎向偏差±30mm、支撐軸線水平向偏差±30ram、支撐兩端的標(biāo)高差不大于20mm和支撐長度的1／600、支撐的撓曲度不大于1／1000的規(guī)定。
5.2 支撐立柱樁頂部處理。
在挖土過程中，同時將鋼格構(gòu)柱內(nèi)的混凝土由上自下分段鑿除，并在鋼管連接位置下焊接托架。在型鋼立柱上焊牛腿以支承鋼管。鋼管采用分段人工開槽安裝，焊接在支撐格構(gòu)柱的托架上。在必要時，可在某些相鄰支撐立柱樁之間加槽鋼剪刀斜撐，以增加整個支撐體系的縱向穩(wěn)定性。
5.3 安裝支撐。
安裝支撐前，先將預(yù)埋鐵鑿出，通過水準(zhǔn)儀及控制線測出支撐兩端與圍檁的接觸點，并作好標(biāo)記，以保證支撐與墻面垂直且位置準(zhǔn)確。在圍檁預(yù)埋件上焊接鋼牛腿，鋼牛腿面標(biāo)高為該鋼支撐底標(biāo)高。安裝鋼管支撐，將其接頭處法蘭螺絲擰緊。對于斜撐和對撐端頭需與預(yù)埋鐵焊接，焊縫要滿焊牢固，焊縫高度≥10mm，并應(yīng)保證端頭板面與支撐垂直。由于構(gòu)件較長，采用了4點吊點，根據(jù)預(yù)先配置連接好的支撐，整根吊裝就位。在檢查支撐安裝符合要求后，采用液壓千斤頂進行單端或兩端同時施加預(yù)應(yīng)力。在施加預(yù)應(yīng)力時，要密切注意支撐全長的彎曲和電焊異常情況，所加預(yù)應(yīng)力值應(yīng)滿足設(shè)計要求，并及時壓緊固定斜口鋼鍥。
5.4 預(yù)應(yīng)力施工及復(fù)加施工。
用油壓千斤頂在鋼管支撐的端部施加頂緊力，最好兩端同時進行。加軸力前，約束鋼管側(cè)向變形，但不影響軸向變形。加好軸力后，在鋼管端部焊上八字撐，并將鋼管交叉處的上、下抱箍焊死。為方便施工并保持千斤頂頂伸力一致，2臺千斤頂應(yīng)用專用托架固定成整體，接通油管后，即可開泵施工預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力施加到設(shè)計要求后，在活絡(luò)頭子中用鍥型鋼板墊塊填塞活絡(luò)頭子中間的空隙，應(yīng)保證緊密接觸，防止預(yù)應(yīng)力損失。然后回油松開千斤頂，解開起吊鋼絲繩，完成該根支撐安裝和預(yù)應(yīng)力施加。
鋼支撐應(yīng)根據(jù)挖土進度隨挖隨撐，挖好一小段土方后，要立即安裝好相應(yīng)位置的鋼支撐，并施加預(yù)應(yīng)力。然后加強對支撐預(yù)應(yīng)力的觀察，在第一次加預(yù)應(yīng)力后12h內(nèi)，觀測預(yù)應(yīng)力損失及墻體水平位移，并復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計值。當(dāng)晝夜溫差過大導(dǎo)致支撐預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)立即在當(dāng)天低溫時段復(fù)加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計值。當(dāng)墻體水平位移速率超過警戒值時，可在支撐軸力和擋墻彎矩設(shè)計容許范圍內(nèi)，適當(dāng)增加支撐軸力以控制變形。
6 降水工程
本工程采用輕型井點，降水深度控制在坑底或局部落深區(qū)以下1．0m。應(yīng)保持在土方開挖后，降低地下水位到基底500mm以下，以防止地下水?dāng)_動地基土體。降水井點相對均勻布置于基坑內(nèi)，設(shè)5套。除坑內(nèi)降水措施外，地面及坑內(nèi)應(yīng)設(shè)排水措施，及時排除雨水及地面流水。在降水期間，應(yīng)測報抽水量及坑內(nèi)外水位。
成孔時如遇地下障礙物，可以跳開一井點，鉆下一井點。井點管濾水管部分必須埋人含水層內(nèi)。井點使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故，因此，一般應(yīng)設(shè)雙路供電，或備用1臺發(fā)電機。
7 結(jié)語
根據(jù)本項目在實施過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)，圍護墻頂級水平位移、墻體內(nèi)的傾斜或水平位移例斜、支撐軸力、立柱沉降、坑外地下水位、周邊建筑物的沉降、坑外地表沉降的變化均沒有超出報警值。在施工過程中，規(guī)范施工、動態(tài)管理、信息化施工，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，特制定了應(yīng)急搶險措施。實踐證明，在居民密集區(qū)、帶有老房基礎(chǔ)、形狀不規(guī)則的多邊形深基坑施工，采用鉆孔灌注樁+鋼支撐作為本基坑工程的主體圍護形式，是成功可行的。