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技术 窑 应用科技创新与应用Technology Innovation and Application2023 年 26 期复杂条件下地下停车场深基坑施工关键技术分析徐勇，段涛，杨尊林，张峰，李超（中国建筑第八工程局有限公司总承包公司，上海 201204）对于复杂地质条件下的深基坑工程，施工时必须考虑地下水、岩土结构等环境因素对施工安全、施工进度、施工质量带来的影响。在地下水丰富、岩土结构稳定性较差的条件下施工时，应提前布置止水帷幕，将深基坑与外部土体隔离，防止开挖深基坑时外部土体中的地下水向基坑内渗透、汇聚，从而营造良好的施工环境。由于深基坑的开挖深度较大，除了采取放坡措施外，还要布置支护结构，防止侧壁滑塌带来安全事故。施工单位基于现场情况综合采取多项施工关键技术，才能实现对安全、质量、进度的综合管理，确保工程建设取得良好的综合效益。1工程概况某写字楼的地下停车场采用围挡明挖法施工，基坑面积 15 248.4 m2，周长 540.5 m，深度 10.2耀14.4 m，属于深基坑工程。由地质勘察结果可知，该工程所在区域的地层自上而下分为6 层，依次是杂填土（0.3耀6.8 m）、粉土（3.2耀9.4 m）、粉砂夹粉土（7.5耀12.5 m）、粉质黏土（2.1耀5.8 m）、粉土（3.0耀5.8 m）、粉砂（2.4耀13.8 m）。多年平均水位 5.13 m，历史最高水位 6.10 m，地下水来源以大气降水和地表水渗透为主，未观测到不良水文地质。从整体上看，工程所在地区的地质构造稳定性好，无崩塌、滑坡等地质灾害；但是地层富水性好，深基坑施工过程中要重点做好止水和支护工作。2止水帷幕施工技术2.1测量放线袁开挖沟槽在施工准备阶段，使用全站仪进行测量放线，确定桩位和控制线，用石灰作出标记。使用挖掘机沿着控制线开挖沟槽，沟槽的宽度由桩墙的宽度决定。开挖沟槽中遇到地下障碍物时，使用镐头机清理障碍后再继续挖掘。摘要：该文以某写字楼的地下停车场项目为例，探究深基坑施工中运用到的关键技术及其施工方法。止水帷幕作为深基坑外围止水工程，施工中应加强浆液制备、喷浆成桩等技术的控制，确保发挥良好的挡水效果；支护结构的关键技术是钻孔灌注桩，由于该区域地质条件复杂，采取埋设护筒的方式提高成孔质量；对于深基坑采取分层开挖方案，同时在基坑内部设置降水管井，降低地下水位，提高深基坑施工质量。综合运用上述施工技术，保证深基坑工程顺利完成。关键词：地下停车场；深基坑；止水帷幕；降水管井；钻孔灌注桩中图分类号院TU473.2文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2023冤26-0193-04Abstract:This paper takes the underground parking project of an office building as an example to explore the key technolo鄄gies and construction methods used in the construction of deep foundation pit.As a water sealing project outside the deep founda鄄tion pit,the control of slurry preparation,grouting pile and other technologies should be strengthened in the construction to ensuregood water retaining effect.The key technology of supporting structure is bored pile.Because of the complex geological conditionin this area,the quality of hole formation is improved by embedding the protection tube.For the deep foundation pit,the layeredexcavation scheme is adopted,and the dewatering pipe well is set inside the foundation pit to reduce the groundwater level andimprove the construction quality of the deep foundation pit.The comprehensive application of the above construction technology en鄄sures the smooth completion of the deep foundation pit project.Keywords:underground parking;deep foundation pit;water curtain;precipitation pipe well;bored pile第一作者简介院徐勇（1996-），男，助理工程师。研究方向为房屋建筑施工、劲性混凝土结构施工、地下空间施工。DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.26.045193-2023 年 26 期技术 窑 应用科技创新与应用Technology Innovation and Application2.2布置桩机将桩机布置到 1 号桩位处，检查机架垂直度，最大偏差不得超过 0.5毅，桩机上下误差控制在 30 mm 以内。施工过程中每隔一段时间用经纬仪复测机座标高，若发现桩机有偏斜情况及时调整。2.3制备水泥浆液为保证止水帷幕施工效果，施工所用水泥浆液必须现配现用。在施工现场搭建临时水泥库，于施工前6耀12 h 制作浆液。水泥浆液的水灰比为 1颐5，所用水泥为 P.O42.5 普通硅酸盐水泥，按照质量比加入到搅拌设备中，混合均匀后备用。水泥浆液从制备完毕到使用，中间停滞时间控制在 120 min 以内，避免浆液离析影响使用效果1。2.4喷浆搅拌成桩启动桩机，设定注浆压力为 1.5耀2.0 MPa、注浆流量为 180耀200 L/min，参数设置完毕后开始钻孔。在钻头下沉过程中同步喷射水泥浆液，利用钻头的旋转搅动作用让水泥浆液与土体充分拌合，凝固后形成具有一定强度的桩体。为提高成桩质量，对钻头的下沉和提升速度有严格要求。钻头下沉速度为 0.8 m/min，提升速度为 1.0 m/min，保证速度恒定，不同深度下的搅拌时间如图 1 所示。图 1搅拌桩下沉尧提升速度示意图图 1 中，1 阶段为下沉注浆搅拌，速度为 0.8 m/min；2 阶段为桩底部位 1 m 处重复搅拌，速度为 0.5 m/min；3 阶段为提升注浆搅拌，速度为 1.0 m/min；4 阶段为施工结束，开始下一根桩施工。单根转必须保证一次性施工完成，中途不得停止。每根桩施工完毕后，用清水冲洗注浆管路，避免发生堵塞2。水泥搅拌桩的质量应符合表 1 要求。将水泥搅拌桩按照顺序连接后形成止水帷幕，在深基坑施工中发挥良好的阻水效果，避免深基坑周围岩土中的地下水向基坑内部渗透，保证深基坑施工的顺利进行。表 1水泥搅拌桩质量控制标准3支护结构施工技术3.1支护桩施工流程本工程中深基坑施工除了要考虑地下水的渗透外，还要避免两侧土体位移导致的坑壁滑塌问题。因此，在深基坑施工中设置了支护桩。其长度有 2 种规格，分别是 22.8 m、24.5 m，桩径统一为 920 mm，桩间距为 1 200 mm，整个深基坑工程中共使用 474 根支护桩。在桩体型式上，采用由 C35 混凝土浇筑形成的钻孔灌注桩，施工流程如图 2 所示。图 2支护桩施工工艺流程图结合前期地质勘察结果，该施工区域地下水较为丰富，土层强度较差，为防止钻孔灌注桩施工中出现塌孔问题，需要在钻孔前埋设钢护筒。本工程中所用护筒由厚度为 5 mm 的钢板卷制形成，接口处采用焊接连接；护筒内径由桩径决定，在桩径的基础上再增加 5 cm；护筒高度由护筒坑深度决定，在设计深度的基础上再增加20 cm3。护筒中心点与桩孔中心点必须重合，本工程中使用护筒固定器辅助定位，如图 3 所示。埋入护筒后，将标高引测到护筒上口，方便校正钻孔深度。在孔内混凝土灌注完毕后方可撤去固定护筒的井字架，避免施工过程中护筒出现偏移、下沉等情况。控制指标 质量标准 测量方法 提升速度（V）V0.8 mmin-1 皮尺测量上升距离 秒表测量提升时间 桩底标高（H1）200 mm 皮尺测量 桩顶标高（H2）-50100 mm 水准仪测量 桩位偏差（L）L50 mm 钢尺测量 桩径偏差（D）D0.05 mm 钢尺测量 垂直度偏差（P）P1%经纬仪测量 施工时间/min194-技术 窑 应用科技创新与应用Technology Innovation and Application2023 年 26 期图 3护筒定位器示意图3.2支护桩质量控制标准为取得理想的深基坑支护效果，要求支护桩应满足以下几项质量标准：淤桩位允许偏差，对于垂直于中心线的边桩，最大偏差不得超过桩径的 1/6，最大不得超过100 mm；对于沿中心线方向的中间桩，最大偏差不得超过桩径的 1/4，最大不得超过 100 mm；于护筒允许偏差，护筒中心与桩孔中心的偏差不得超过 20 mm；盂桩孔允许偏差，桩孔垂直度控制在 1%以内，实际孔径与设计孔径的偏差控制在依20 mm 以内，实际孔深与设计孔深的偏差不得超过 100 mm。4基坑开挖施工技术4.1施工准备在完成止水和支护施工后，进行基坑开挖，预计开挖土方总量在 1.2伊105m3。施工前在基坑四周布置若干个降水井，使基坑范围内土体中的地下水在重力作用下向降水井内汇聚，达到降水疏干的效果。同时，在深基坑的坡顶与坡底分别布置截水沟，确保施工期间的雨水和地下渗水能够及时排出。开挖前进行支护桩的强度检测，当支护桩的实际强度达到设计强度的 80%后方可进行深基坑开挖。4.2基坑开挖流程考虑到深基坑工程的开挖面积和开挖量较大，本次工程中采取了分段开挖的方式，共分为 4 个阶段，具体施工内容如下。第 1 阶段开挖至第一道支撑梁底部。在止水桩和支护桩的实际强度均高于设计强度的 80%后开始该阶段的施工，开挖深度约为 2.5m，开挖土方量 1.8耀2.0伊104m3。第 2 阶段开挖至第二道支撑梁底部。在第一道支撑梁的实际强度达到设计强度后开始该阶段的施工，开挖深度约为 5.2 m，开挖土方量在 7.0伊104m3左右。在施工时，将本阶段又分为3层，开挖深度分别为1.5、2.0、1.7 m。第 3 阶段开挖至基坑底部。在第二道支撑达到设计强度后开始该阶段施工，开挖至基坑底，开挖深度为3.5 m，注意保留 20 cm 的土方。分 2 层开挖，第一层为1.7 m，第二层为 1.8 m。第 4 阶段开挖坑底预留土方、承台坑、电梯井和梁槽。在开挖方式上，采用机械与人工配合开挖，首先使用斗容为 0.25 m3的小挖掘机进行开挖，然后由人工手持镐、铲等工具完成局部修整。本阶段开挖完成后，立即浇筑混凝土垫层，同时做好成品保护4。5降水管井施工技术5.1降水管井参数设计本工程设置管井用于工程降水，现场共布置管井36 个，钻孔直径 550 mm，深度 18 m。在钻孔内插入无砂混凝土材质的中空滤管，直径 300 mm。在滤管和孔壁之间留出的 250 mm 缝隙中填入粗砂、小砾石等滤料。降水管井的上部高于地面 500 mm，在底板处设置1 道止水钢板，整个结构如图 4 所示。图 4降水管井结构示意图5.2降水管井施工流程5.2.1管井成孔根据施工图完成测量放线，存在井位与桩位冲突的，与设计师协商后更改井位。确定井位后，现场使用GPS10 型回转钻机造孔，孔径为 550 mm。为提高成孔效果，防止出现缩径、塌孔等问题，本工程采取了泥浆护壁措施，所用泥浆比重不低于 1.1 g/cm3。完成钻孔施工后检查成孔质量，确认垂直度、直径、深度等各项指标符合要求后，向孔底填入粒径在 3耀5 mm 的粗砂、砾石，形成厚度约为 40 cm 的砂垫层。5.2.2沉放井管将直径为 300 mm、壁厚为 20 mm 的无砂混凝土滤管放入到钻孔中，要求滤管中心与钻孔中心重合。选择护筒定位器宽 30 cm护筒外径930 mm单位院mm1 50017 500500550黏土195-2023 年 26 期技术 窑 应用科技创新与应用Technology Innovation and Application“托盘法”沉放井管，每节井管为 3 m，相邻两节井管的连接处包裹一层滤砂布，并使用铁丝扎牢，保证上下2节井管对齐5。5.2.3回填滤料井管安装结束后，提前放置用于测量滤料深度的测锤。将滤料用清水冲洗，保证粗砂、砾石的含泥量不超过 5%。用铁锹将滤料填入井管，保证均匀下料，至井口 1.5 m 处停止。在滤料上部填充优质黏土并夯实，直至与地面齐平。5.2.4装泵抽水运用污水泵洗井法进行洗井，观察到排出水由浊变清后即可停止。将潜水泵放入管井内，并使其沉入水面以下 3 m，进行试抽水。观察抽水情况，确定潜水泵可以正常作业后，将其沉入管井底部。降水期间定期检查潜水泵运行情况，禁止随意启停抽水设备。5.2.5停机封井在深基坑施工完毕后，关停并移出潜水泵，将降水管井封死。将砂垫层以上混凝土管清除，插入直径为280 mm 的钢管，上方高出底板顶面 300mm，外侧缠绕麻丝加油膏，并用水泥封死。将 2 个半圆钢环焊接在钢管外侧形成止水翼环，检查焊接质量，不得留有焊缝。左右各布置 2 道止水翼环，上下 2 道之间距离控制在 300mm左右。在底板顶面以下 200mm处，使用切割机将钢管切管，回填粗砂和砾石，至距离顶面 500mm处为止。然后换填C30混凝土至距离顶面，封井情况如图 5 所示。图 5管井封井示意图6结束语随着高层及超高层建筑的不断增多，深基坑的应用变得越来越普遍。在复杂地质条件下进行深基坑施工时，需要考虑多方面因素对施工质量、施工安全带来的影响。通过在深基坑外侧布置止水帷幕，防止基坑外侧地下水向内渗透，营造了安全的施工环境；运用钻孔灌注桩技术布置支护结构，能够防止深基坑侧壁滑塌，提高了施工质量；使用降水管井进行坑内降水，保证了现场施工的顺利进行。现场施工人员应结合地质勘察结果，了解工程区域的水文地质条件，在此基础上合理运用相关施工技术，才能让深基坑施工任务得以高效、安全进行。参考文献院1 罗智勇，宋林波，丁增志，等.复杂地铁车站深基坑体系的变形分析J.四川建筑，2021，41（1）：99-101.2 周启宏，冯虎.桩锚支护体系下基坑开挖过程模拟分析以重庆轨道交通 10 号线二期兰花湖停车场基坑为例J.工程技术研究，2021，6（15）：7-9.3 李波.邻近建筑物被动区预留加固软土换撑地下车库深基坑施工技术J.工程建设与设计，2021（4）:159-160，163.4 单永新.新建地下车库深基坑工程监测控制难点与对策分析J.中国医院建筑与装备，2012，13（4）：70-73.5 王金勇，魏劲松，杜文将.不规则形状的地下车库深基坑施工技术J.建筑施工，2011，33（5）：350-352，358.196-