基坑支护处理技术浅析

曾　辉　高建筑　孟建国

摘要：文章提出在充分利用已有支护桩的情况下，根据基础各部位开挖深度的不同，采取卸荷和不同的临时斜撑及加强被动区等措施，达到了施工周期短、投资少和保证基坑及周边建筑安全的目的。

关键词：基坑支护；卸荷支顶斜撑；建筑工程

中图分类号：TU753.6 文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）11-0174-02

一、工程概况

某建筑工程，该工程地下1层，地上15层，建筑面积11000m2，钢筋混凝土框架剪力墙结构。采用Φ800mm钢筋混凝土灌注桩，1500mm厚条形承台基础，承台基础用400mm厚构造筏板（筏板下设300mm厚干炉渣）相连，基础顶标高-5.13m，平面尺寸43.8m×19m。构造筏板干炉渣底标高-6.00m，承台垫层底标高-6.80m，电梯基坑处局部-8.37m，室内外高差0.9m，自然地坪为-1.06～-1.6m。施工前期，钢筋混凝土灌注桩和基坑支护帷幕桩已相继施工完成。

（一）工程水文地质条件

1．工程场地土自上而下依次为：（1）杂填土，平均层厚1.18m；（2）粉土，平均层厚1.5m；（3）粉细砂，平均层厚3.88m；（4）I：中砂，中密，平均层厚9.02m；（5）II：粉细砂，中密，平均层厚4.73m；（6）粗砂砾，中密，平均层厚2.22m；（7）粉土，平均层厚5.14m。土质类型为中软场地土，场地类别Ⅲ类。地下水位在自然地坪下2.2～2.7m，为潜水类型，由东向西流入汾河。

2．周边环境。该工程东侧相距6m为5层办公楼，西侧相距8m为6层住宅楼，南侧相距4m为宽15m的道路，相距25m为5层住宅楼，道路下埋设有各种管线。

3．基坑帷幕。基坑四周布设双排喷水泥浆深层搅拌桩，桩径Φ500mm，桩长12m，桩顶标高-2.5m，桩间距350mm，排距400mm。

4．基坑支护。东西两侧距离办公楼、住宅楼分别为3m、5m处，各布置14根钢筋混凝土灌注桩，桩径Φ600mm，桩长12m，间距1.5m，顶标高-1.8m，混凝土强度等级C25。周围均匀布置8Φ18受力筋，箍筋Φ8@200。南北两侧帷幕桩兼作支护桩。

（二）基坑支护综合处理方案

1．原支护桩复核。该工程的岩土工程勘察报告，未提供土的力学性能指标。原支护设计采用的技术数据及要求的技术条件也未获得。按经验数据验算，东西两侧的钢筋混凝土支护桩及南北两侧的喷水泥浆深层搅拌帷幕支护桩均不能保证安全，必须采取处理措施。

2．基坑支护处理原则

（1）尽量保留原有支护桩，使其充分发挥作用，以节约投资；

（2）确保基坑支护结构在基础施工过程中安全可靠；

（3）避免因基坑周围土体变形和降水不当，造成邻近建筑、道路和地下管线的不均匀沉降；

（4）便于施工操作。

根据上述原则，经过对几种方案的分析比较和细致计算，确定了基坑支护的综合处理方案。即采用外围土体卸荷、对不同的开挖深度采取不同的支顶斜撑和不同的承台胎模的做法；降水采用轻型井点和回灌的措施。

3．综合处理方案介绍

（1）钢筋混凝土支护桩和帷幕支护桩外侧挖土至-3.5m卸荷，卸荷宽度2.5m，其标高略高于地下水位；

（2）400mm厚构造筏板部位，用370mm厚砖胎模保护被动土区不受干扰；

（3）1500mm厚条形承台部位，先以工程桩为支点，用钢管斜撑临时支顶钢筋混凝土支护桩和帷幕桩，然后挖土满砌砖胎模加强被动区，再拆除斜撑；

（4）电梯基坑部位，以4排工程桩为支点，边挖土、边用4道钢管斜撑支顶帷幕支护桩，浇筑配筋混凝土胎模兼支护墙，再割除斜撑；

（5）采用4套轻型井点降水，其中3套设在支护桩及承台筏板之间，井点管底标高-9m，高于帷幕桩底3m，在卸土区挖土后安设，主体结构完成4层后拆除；另1套设备设在电梯基坑东、南、西三面，挖土至-6.8m时安设，电梯基坑混凝土完成后拆除；

（6）在基坑外围东、南、西三面布置10口回灌井，保证回灌水高度-3.8m。

二、方案的实施顺序及施工要点

（一）施工顺序

施工准备→卸荷区统一挖土至-3.5m→支护桩内侧边3套轻型井点管埋设，打回灌井、观测井，组装降水回灌系统→降水回灌→基坑内土方开挖，支护桩内侧宽2.5m的范围挖至-5.1m时暂保持不动，其余部位挖至-6m→条形承台部位挖至-6.8m，支顶斜撑，挖除支护桩内侧保留土；砌筑砖胎模砌体兼支护墙，拆除斜撑→电梯基坑外侧1套轻型井点管埋设，机组组装降水→电梯基坑部位挖土，斜撑处斜面分层挖土，分别支顶-5.0m、-6.6m、-7.5m、-8.2m斜撑，支模浇筑钢筋混凝土胎模兼支护墙，割除斜撑，封斜撑管口→电梯基坑部位基础承台施工→拆除电梯基坑外侧1套轻型井点→其余承台筏板施工。

（二）施工要点

1.型钢和钢板用Q235，混凝土强度等级C30，砌体均用M10水泥砂浆砌MU10砖。

2.为使东西两侧桩间土在施工过程中保持稳定，边开挖、边在支护桩间挂铅丝网抹灰。

3.钢斜撑下端支顶在工程桩上，斜撑与工程桩相接触处焊弧形钢垫板，钢垫板与工程桩间孔隙用水泥砂浆或水泥浆灌实；钢斜梯上端槽钢组合腰梁与支护桩间孔隙，用细石混凝土或水泥砂浆灌实。

4.同一根工程桩上支顶两根斜撑的，在该工程桩与其邻近后侧桩间水平支顶木撑，以确保工程桩的安全。

5.支顶斜撑的设置，必须遵循先撑后挖的原则。斜撑的拆除，必须在砌体砌筑后2d且混凝土强度至少达到C10以上时进行。

三、施工监测结果

1．周边环境。东、西两侧建筑及南侧道路稳定，无开裂现象发生，建筑物的最大沉降值10mm，最大倾斜值0.07％，属正常允许范围。

2．支护桩顶变形。观测点埋设后进行第一次观测。从挖土开始，在施工的不同阶段，每日或隔日进行观测，直至承台混凝土施工完毕，共观测10次，东、南、西、北的最大位移分别为7mm、7mm、8mm、20mm。

四、结语

本工程的支护桩及周边建筑、道路的变形监测结果表明，本工程所采用的基坑支护综合处理方案是有效的，充分发挥了原有支护桩的作用。根据基础各部位开挖深度的不同，采取了不同的临时支顶斜撑和加强被动区措施，同时采用挖土卸荷、轻型井点降水及回灌等技术，达到了施工周期短、投资少和保证基坑及周边建筑安全的目的。

作者简介：曾辉，男，河南省第一建筑工程集团有限责任公司助理工程师，研究方向：施工现场负责人管理；高建筑，男，河南省第一建筑工程集团有限责任公司助理工程师，研究方向：生产技术管理；孟建国，男，河南省第一建筑工程集团有限责任公司助理工程师，研究方向：施工现场管理。