深基坑支護施工方案

一、工程設計概況

擬建某工程基坑開挖深度約14.85m,為保證建筑基坑邊坡穩(wěn)定及安全，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對基坑邊坡采用土釘墻及預應力錨桿和排樁支護方案,西側為B型支護,東北側為C型支護,北側為A型支護，東南側為D型支護、南側為A型及E型支護。

基坑支護主要技術參數(shù)如下：

(1)A型錨桿及土釘墻支護:(南、北邊坡)

該基坑邊坡高度12.0m，采用土釘噴錨支護方案,有效支護高度12m,設置土釘8排，放坡坡比1：0.2，土釘墻支護采用洛陽鏟人工成孔，土釘孔直徑130mm、傾角15°,土釘水平間距1.5m，以梅花形布置。

(2)B型土釘墻:（西坡）

根據(jù)設計方案該基坑邊坡底標高391.85m，采用土釘噴錨支護方案,有效支護高度4.6m,設置土釘3排，垂直開挖，土釘墻支護采用洛陽鏟人工成孔，土釘孔直徑130mm、傾角15°,土釘水平間距1.8m，垂直間距1.4m，以十字形布置。噴錨支護施工隊施工該支護時宜先對1#樓承臺下土方邊坡先噴射一層5cm厚混凝土，在進行土釘墻施工。

(3)C型錨桿及土釘墻支護:（東坡北段）

根據(jù)設計方案該基坑邊坡高度14.85m，采用土釘噴錨支護方案，有效支護高度14.85m，設置土釘8排，放坡坡比1：0.1，土釘墻支護采用洛陽鏟人工成孔，土釘孔直徑130mm、傾角15°,土釘水平間距1.5m，垂直間距1.4m，以梅花形布置。

(4)D型錨桿及土釘墻支護:（東坡南段）

根據(jù)設計方案該基坑邊坡高度14.85m，采用土釘噴錨支護方案,有效支護高度14.85m，設置土釘9排，放坡坡比1：0.1，土釘墻支護采用洛陽鏟人工成孔，土釘孔直徑130mm、傾角15°,土釘水平間距1.5m，垂直間距1.5m，以梅花形布置。

(5)E型排樁支護（南側）

根據(jù)設計該基坑邊坡高度12m，建筑物外墻邊線緊鄰用地紅線，采取排樁墻支護方案。排樁墻總長度為40m，樁徑為700mm，樁長27m，樁間距1.4m，灌注樁混凝土強度等級C30，主筋為14Φ25，箍筋為φ8@150；冠梁混凝土強度等級為C30,高0.5m，寬0.7m；錨桿采用一樁一錨，長為9m，水平間距為1.4m；豎向間距為3m；樁間采用掛φ6200mm×200mm鋼絲網(wǎng)噴C20混凝土處理。根據(jù)地勘報告，基坑開挖范圍內(nèi)主要為黃土層，其中部分具有濕陷性。場地地下水屬潛水，靜水位標高取398.0米。

二、周邊環(huán)境對基坑的影響及解決辦法

(1)周邊環(huán)境對基坑的影響

基坑東側坡頂距工地臨時圍墻1m，圍墻外為宏信花園工地，其臨時施工道路距圍墻6m，道路與圍墻范圍內(nèi)部分場地建有臨時配電房和廁所，其余場地空置。臨時配電房及廁所對基坑邊產(chǎn)生額外的荷載。

基坑南側距工地臨時圍墻1m，沿圍墻建有隔壁工地臨時宿舍及配電房，部分材料沿圍墻堆碼。臨時宿舍及庫房、堆碼的材料都對基坑產(chǎn)生額外的荷載，且基坑邊住人是重大的潛在不安全因素。

基坑西側為1#樓，且緊挨1#樓承臺邊緣開挖，基坑開挖將可能會使1#樓產(chǎn)生不均勻沉降。

(2)解決辦法

對于基坑邊臨時建筑、堆碼的材料及住人問題，經(jīng)計算這些臨時荷載，臨時荷載在基坑承載的范圍之內(nèi)，不要求拆除，但在基坑開挖過程中要求隔壁施工單位對其臨時建筑進行觀測，一旦出現(xiàn)變形裂縫或沉降過大，要求其立即告知我方，并采取補救措施;若臨時荷載超出基坑可承受荷載，則要求隔壁施工單位拆除其臨時建筑。

對于本基坑開挖將可能會使1#樓產(chǎn)生不均勻沉降，項目部將要求第三方觀測單位每日觀測，若沉降過大，將聯(lián)合設計院及甲方采取補救加固措施。

三、基坑支護類型

基坑支護采用錨桿及土釘墻和排樁墻兩種方式進行支護，土釘墻面層為內(nèi)掛一層φ6@200×200鋼筋網(wǎng)，外噴C20細石混凝土。本基坑支護方式根據(jù)土方開挖深度和放坡寬度不同分為A、B、C、D、E五種支護類型。

(1)A型支護

土釘水平間距為1.5m，與水平方向夾角15°，孔徑0.13m，孔內(nèi)置筋見剖面圖，托架間距為2.0m。土釘個數(shù)根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。

孔內(nèi)注漿用M15水泥砂漿，采用壓力注漿，摻入水泥用量7%的膨脹劑。

土釘墻面層為噴射細石砼，厚度為100±20mm，強度等級為C20，并摻入水泥用量3%的速凝劑。網(wǎng)面筋采用一層φ6@200×200的鋼筋網(wǎng)。

孔內(nèi)注漿用水泥砂漿及噴面用細石砼配合比以室內(nèi)試驗設計配合比為準。

本工程錨桿為預應力土層錨桿，其軸向設計拉力值為150KN，在砂漿強度達到其設計強度的75%后（通過砂漿試塊強度確定）方可進行預應力張拉，張拉荷載為設計值得90%，錨桿預應力值（鎖定值）為設計值得70%。

錨桿采用幫條焊，必須保證焊接質量。

自由段處外套直徑為40mmPVC管，且端口用膠帶密封，防止水泥砂漿流入。

螺桿采用25，長300mm，和錨桿連接采用幫條焊，注漿時錨桿接頭要放水平。

(2)B型支護

基坑西側與1#樓交接處土方挖至1#樓樁基頂承臺底部時，再進行基坑支護,支護類型為B型。

土釘水平間距為1.8m，與水平方向夾角15°，孔徑0.13m，孔內(nèi)置筋見剖面圖，托架間距為2.0m。土釘個數(shù)根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。

孔內(nèi)注漿用M15水泥砂漿，采用壓力注漿，摻入水泥用量7%的膨脹劑。

土釘墻面層為噴射細石砼，厚度為150mm，強度等級為C20，并摻入水泥用量3%的速凝劑。網(wǎng)面筋采用一層φ6@200×200的鋼筋網(wǎng)。

孔內(nèi)注漿用水泥砂漿及噴面用細石砼配合比以室內(nèi)試驗設計配合比為準。

鉆孔前詳細對照1#樓樁基結構圖，標出1#樓樁基位置，以免鉆孔破壞1#樓樁基礎。

(3)C型支護

基坑東北側部分采用C型支護。

(4)D型支護

東側主樓部分基坑采用D型支護。

(5)E型支護

灌注樁樁徑為700mm，樁長27.0m，樁間距為1.4m。混凝土等級為C30，坍落度為180mm±20mm，水灰比易為0.45。

冠梁混凝土強度等級為C30，寬0.7m，高0.5m。

錨桿采用一樁一錨，水平間距為1.4m，內(nèi)置D25鋼筋，注漿采用壓力注漿；

樁間土采用掛網(wǎng)噴面處理。

(6)二臺處理辦法

基坑南側二臺做法見下圖：

基坑南側圍墻下二臺處理辦法

圍墻部位下方二臺采用掛網(wǎng)噴面支護，目的是防止雨水對基坑土體的沖刷。

基坑頂面砼面層做至圍墻腳部，砼厚度80mm，強度C20。

四、工藝流程

(1)錨桿及土釘墻施工工藝流程：

錨桿及土釘墻施工工藝流程:基坑開挖→修整邊壁→測量、放線→人工洛陽鏟鉆孔→插桿筋→壓力注漿→養(yǎng)護→邊坡立面平整→綁扎鋼筋網(wǎng)片→進行噴射混凝土作業(yè)→混凝土面層養(yǎng)護→裸露主筋除銹→上橫梁(或預應力錨件)→焊錨具→張拉(僅限于預應力錨桿)→錨頭(錨具)鎖定。

(2)排樁施工工藝流程:

樁位測量放線→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質量→下放鋼筋籠、導管→灌注混凝土→拔出護筒→孔口回填→樁機移位→樁養(yǎng)護

五、操作工藝

(1)排樁墻施工

樁位測量放線：根據(jù)現(xiàn)場坐標基準點及高程基準點測出樁位中心，打入定位樁。鍋錐鉆機就位：移動鉆機，使轉盤中心與樁位中心重合，再找平墊實，使機座周正水平。使樁位偏差<50mm，豎向偏差<1%。鉆進成孔：鍋錐順鉆桿滑落孔底后，鉆桿回轉帶動鍋錐回轉，鍋底的鍋齒將土刮入鍋中。鍋裝滿土后卷揚機將鍋順桿提升到孔口，卸掉泥土，反復進行直達設計孔深。

一次清孔：鉆進到設計孔深后，將鉆具略微提起，慢速回轉，測到終孔孔深才能提鉆，否則繼續(xù)清孔。

不良地質現(xiàn)象的處理方法：

上部雜填土土層松散、厚度較大，采取埋設護筒的方式護壁，護筒高度為2.0m，埋設護筒時四周分層填入粘土夯實，做好護筒的固定工作。

根據(jù)本工程地質勘察報告，6-1層為粗砂層，層厚0.50～2.4m，層底標高-22.21m～20.20m，靜水位標高為-10.55m。鍋錐鉆孔深度達到砂層時，向孔內(nèi)投入一定數(shù)量的粘土，使土與砂結合，便于鍋錐取土，同時配置泥漿護壁。

鋼筋籠制作與安放：

鋼筋籠制作：鋼筋籠在現(xiàn)場分節(jié)制作，主筋與加強筋全部焊接，螺旋筋與主筋采用點焊加固，鋼筋籠制作符合設計要求外。

制作好的鋼筋籠，即進行逐節(jié)驗收，合格后掛牌存放。

鋼筋籠孔內(nèi)安放：鋼筋籠在孔口焊接，兩段籠子應保持順直，同截面接頭不得超過配筋的50%，間距錯開不少于35d。鋼筋籠焊接完好后，應緩慢下放至孔內(nèi)，嚴禁猛提猛墩，隔4米在鋼筋籠四周均勻設立3個水泥保護塊，鋼筋籠下放至預定位置后，應在孔口固定，以防其上竄或下沉。

下導管：

1）導管的選擇：采用螺紋接頭連接的導管，其內(nèi)徑Φ250，底管長度為4m，中間節(jié)長度一般為2.5m，導管管身應無破損，接頭絲扣保持良好。

2）導管下放：導管在孔口連接應牢固，設置密封圈，吊放時，應使位置居中，軸線順直，穩(wěn)定沉放，避免卡掛鋼筋籠和刮撞孔壁，灌注前應保證導管底端距孔底0.5m距離。

砼灌注：

原材料試驗：原材料主要有鋼筋、商品砼。進場的鋼筋須有質保單，并按規(guī)范規(guī)定分批做抗拉、冷彎等性能試驗，商品砼須有相應的質保書，合格后方可使用。

水下砼灌注：灌注前，計算出砼灌注初灌量。施工中要保證灌注初灌量，灌注時導管埋深控制在2-6m，拆管前專人測量孔內(nèi)砼面，并做好砼灌注記錄，灌注砼接近樁頂標高時，應控制最后一次澆灌量，確保樁頂標高符合設計要求。

試塊制作：標準養(yǎng)護按一樁一組，同條件養(yǎng)護共3組；為便于給土方開挖時判定砼的強度提供依據(jù)。

起拔護筒：砼灌注結束后，即起拔護筒，并將灌注設備機具清洗干凈，堆放整齊。

排樁施工應符合下列要求：

1）樁位偏差，軸線和垂直軸線方向均不宜超過50mm。垂直度偏差不宜大于0.5%；

2）鉆孔灌注樁樁底沉渣不宜超過200mm；

3）排樁宜采取隔樁施工，并應在灌注混凝土24h后進行鄰樁成孔施工；

4）冠梁施工前，應將支護樁樁頂浮漿鑿除清理干凈，樁頂以上露出的鋼筋長度應達到設計要求。

(2)基坑開挖

基坑開挖應按設計規(guī)定以每2.5m為一層，分段開挖，做到隨時開挖，隨時支護，隨時噴混凝土，在完成上層作業(yè)面的錨桿預應力張拉或土釘與噴射混凝土以前，不宜進行下一層土的開挖。

本基坑南北間距約為132m，東西間距約為72m，當上一層土釘或錨桿未完時，允許在距離四周邊坡10m的基坑中部自由開挖，但應注意與分層作業(yè)區(qū)的開挖相協(xié)調(diào)；嚴禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動或擋土結構的破壞。

(3)排水

錨桿、土釘支護宜在排除作業(yè)層地下水的情況下進行施工。

基坑東、南側坡頂?shù)孛娌捎肅20混凝土硬化至圍墻腳部；基坑北側坡頂向外延伸2m范圍內(nèi)用C20混凝土硬化，并且里高外低，便于徑流遠離邊坡。坡頂排水溝與基坑邊緣的距離為2.0m，溝底和兩側找平砂漿中摻入5%的防水劑。

為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水，在坑底設置排水溝和集水坑，坑內(nèi)積水應及時抽出，排水溝和積水坑宜用磚砌并用砂漿抹面以防止?jié)B漏。排水溝尺寸為200×300，排水溝根據(jù)現(xiàn)場基底實際情況設置其位置，距坡腳距離易為1.0m。

(4)鉆孔和錨桿制作

鉆孔前先放線定位，保證土釘位置正確，防止高低參差不齊和相互交錯。

鉆孔深度要比設計深度多100mm～200mm，以防止孔深不夠。

錨桿應由專人制作，接長應采用幫條焊，為使錨桿置于鉆孔的中心，應在錨桿上每隔2000mm設置定位托架一個;鉆孔完畢后應立即安插錨桿以防塌孔，為保證非錨固段可以自由伸長，可在錨固段和自由段之間設置堵漿器，并用PVC管套住自由段。

(5)注漿

孔內(nèi)注漿用M15水泥砂漿，采用壓力注漿，摻入水泥用量7%的膨脹劑。

注漿管在使用前應檢查有無破裂和堵塞，接口處要牢固，防止注漿壓力加大時開裂跑漿;注漿管應隨錨桿同時插入，采用干成孔作業(yè)，灌漿前封閉孔口。

注漿前要用水引路潤濕輸漿管道;灌漿后要及時清洗輸漿管、灌漿設備;灌漿后自然養(yǎng)護不少于7d，待強度達到設計強度的75%時方可進行張拉工藝;在灌漿體硬化之前，不能承受外力或由外力引起的錨桿移動。

(6)噴射混凝土

鋼筋網(wǎng)應在噴射一層混凝土后鋪設，鋼筋保護層厚度不宜小于20mm。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，在混凝土噴射時應不出現(xiàn)移動。

鋼筋網(wǎng)片采用φ6@200×200綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差為10mm，鋼筋網(wǎng)鋪設時每邊的搭接長度為200mm。

噴射混凝土為細石混凝土，厚度為100±20mm，強度等級為C20;為加強支護效果，在噴射時摻入3%的速凝劑。

噴射混凝土的配合比應按設計要求通過實驗確定，骨料粒徑不宜大于12mm;噴射混凝土作業(yè)，應事先對操作手進行培訓，以保證噴射混凝土的水灰比和質量能達到要求;噴射混凝土前，應對機械設備、風、水和電路進行全面檢查及試運轉;噴射混凝土的噴射順序應自上而下，噴頭與受噴面之間的距離宜控制在0.8m～1.5m范圍內(nèi)，射流方向垂直指向噴射面，但在鋼筋部位應先噴填鋼筋一方后再側向噴填鋼筋的另一方，防止鋼筋背面出現(xiàn)空隙;為保證噴射混凝土厚度達到規(guī)定值，可在邊坡上垂直插入短的鋼筋段作為標志。

在噴射混凝土初凝2h后方可進行下一道工序，此后應連續(xù)噴水養(yǎng)護5～7d。

噴射混凝土強度可用100mm×100mm×100mm試塊進行測定，制作試塊時應將試模底面緊貼邊壁，從側向噴射混凝土，每批至少留取3組試件。

六、試驗檢測

(1)錨桿試驗

應在錨桿錨固段漿體強度達到15MPa或達到設計強度等級的75%時可進行錨桿試驗。

加載裝置(千斤頂、油泵)的額定壓力必須大于試驗壓力，且試驗前應進行標定。

加荷反力裝置的承載力和剛度應滿足最大試驗荷載要求。

計量儀表(測力計、位移計)應滿足測試要求的精度。

基本實驗和蠕變試驗錨桿數(shù)量不少于3根，且試驗錨桿材料尺寸及施工工藝應與工程錨桿相同。

驗收錨桿的試驗數(shù)量應取錨桿數(shù)的5%，且不應少于3根。

錨桿試驗應按《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-99)附錄E的規(guī)定執(zhí)行。

(2)土釘試驗

土釘支護施工必須進行現(xiàn)場抗拔試驗，應在專門設置的非工作土釘上進行抗拔試驗直至破壞，用來確定極限荷載，并據(jù)此估計土釘?shù)慕缑鏄O限黏結強度。

每一典型土層中土釘試驗數(shù)量不宜少于總數(shù)的1%，且不應少于3個。測試釘?shù)目傞L度、黏結長度和施工方法原則上應與工作釘一致。

土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗時，土釘、千斤頂、測力桿三者應在同一軸線上，千斤頂?shù)姆戳軕糜诨炷撩鎸踊蛲玲斏?、下部，安設兩道工字鋼或槽鋼作橫梁，并于護坡墻緊貼;當張拉到設計荷載時，擰緊鎖定螺母完成錨定工作;張拉時宜采用跳拉法或往復式拉法，以保證土釘和鋼梁受力均勻;張拉力的設定應根據(jù)實際所需的有效張拉力和張拉力的可能松弛程度而定，一般按設計張拉力的75%～85%進行控制。

測試釘進行抗拔試驗時的注漿抗壓強度不應低于6MPa。試驗應采用連續(xù)分級加載，首先施加少量初始荷載(不大于土釘設計荷載的20%)使加載裝置保持穩(wěn)定，以后的每級荷載增量不超過設計荷載20%。每級荷載施加完畢后應立即記下位移數(shù)并保持荷載穩(wěn)定不變，繼續(xù)記錄以后1min、6min、10min的位移讀數(shù)。若同級荷載下10min與1min的位移讀數(shù)增量小于1mm，即可施加下級荷載，否則應保持荷載不變繼續(xù)測讀15min、30min、60min時的位移。此時若60min與6min的位移增量小于2min，可進行下級加載，否則即認為達到極限荷載。根據(jù)試驗得出的極限荷載必須大于設計荷載的1.25