建筑工程基坑支护施工方案设...中关村信息谷产业园项目为例_章斌.pdf

工程技术与应用 43工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月建筑工程基坑支护施工方案设计及要点分析以南宁中关村信息谷产业园项目为例章 斌中交四航局第六工程有限公司，广东 珠海 519000摘要：文章以南宁中关村信息谷产业园项目为例，结合此项目基坑范围较大、地质条件较差且周围具备放坡开挖条件的实际情况进行基坑支护方案设计，决定采用锚喷网+放坡支护的基坑施工方案，最后总结了施工预备、土方开挖、土钉墙施工和基坑排水环节的施工要点，以供类似工程参考。关键词：建筑工程；基坑施工；锚喷网Abstract:Taking Nanning Zhongguancun Information Valley Industrial Park project as an example,this paper designs the foundation pit support scheme based on the actual situation of large foundation pit scope,poor geological conditions and slope excavation conditions around the project,and decides to adopt the foundation pit construction scheme of anchor shotcrete net+slope support.Finally,it summarizes the construction points of construction preparation,earthwork excavation,soil nail wall construction and foundation pit drainage,so as to provide reference for similar projects.Key Words:building engineering;foundation pit construction;anchor shotcrete net分类号：TV551.3Analysis on the Design and Key Points of Foundation Pit Support Construction Scheme of Building EngineeringTaking Nanning Zhongguancun Information Valley Industrial Park Project as an ExampleZHANG BinThe Sixth Engineering Company of CCCC Fourth Harbor Engineering Co.,Ltd.,Zhuhai 519000,Guangdong,China014.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介：章斌，男，本科，工程师，研究方向为建筑工程技术。厂房项目。位于南宁市高新区连畴路以西，永林路以北，用地面积为 52 316.97 m2，包含 8 座标准厂房，其中 1#厂房区域局部设有一层地下室。基坑周边地面标高为 95.40 96.20 m，地下室面标高为 92.10 m，底板厚度按 0.6 1.5 m 考虑。基坑底高程为 90.60 91.50 m，基坑最大开挖深度约 4.8 m。整个基坑开挖周长为 216 m，基坑底面积约 2 922.7 m2。场地东南角存在一个水坑，水深最深处约 1.50 m坑底存在淤泥及软土，施工过程中需清除换填。场地的大部分区域都无法积存地表水，因此勘察场地常年没有地表水流经。勘察期间在钻探深度范围内揭露的地下水为上层滞水，主要赋存于杂填土、素填土（含圆砾）及含砾黏土的孔隙中，水位观测结果显示初见水位埋深为 1.80 8.40 m，对应高程为88.40 95.30 m，稳定水位埋深为 3.40 6.20 m，对应高程为 89.27 95.13 m，该层地下水主要受大气降水和附近居民生活用水补给，总体由原始地形高往低处排泄，水量贫乏中等。由于含水层变化较大，水位随季节性有一定的变化，丰水季节水位较高、枯水季节水位较低，变化幅度为 2 5 m。拟建场地地下室底板顶标高为 90.80 m，地下水对基坑及基础施工有影响。2 基坑支护工艺分析2.1 排桩支护工艺通常而言，在建筑物的地下空间及场地的地质复1 工程概况南宁中关村信息谷产业园项目是北京中关村信息谷与中交四航局联合投资的工业生产性服务业及标准工程技术与应用 442023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究杂的情况下，排桩支护工艺是首选1，主要的排桩支护方法有 SWM 工法桩、钻孔灌注桩、钢板桩、高压旋喷桩、钢管桩等排桩一类的支护方法2，不同的支护工艺有不同的实用特点3。2.2 深层搅拌桩支护工艺用水泥作为泥土固化剂是深层搅拌桩的核心工艺4，胶凝材料利用搅拌设备进行充分的搅拌，完成土体和胶凝材料的有机充分融合，进而形成稳定的固结土体，整体强度较高，它的支护作用如挡土墙结构一般，并且这种方式具有良好的稳定性5，配筋可以根据实际的情况进行添加，同时可以根据设计的土体压力调节墙体的厚度6。深层搅拌桩分为不同的类型，需要根据施工现场的实际情况进行选择，主要有单轴型、双轴型、三轴型三类7。2.3 地下连续墙支护工艺地连墙的支护结构和其他类型的相比较，最大的特征就是刚度较大，整体性、稳定性也比较突出，可以达到永临结合的效果，但是一般造价较高。地连墙施工的基坑对周边紧邻地下建筑的管道沉降等要求比较苛刻，可以确保附近环境内的主要建筑物或者地面结构不会因为施工而受到破坏或者沉降影响，地连墙的施工也需要用到铣槽机等大型机械设备施工。2.4 锚喷网支护工艺锚喷网支护工艺是一种较为常见的、适用性广泛、实用性较强、施工便捷的基坑支护技术，这种支护工艺施工效率较高，在开展施工之前，结合现场施工的情况进行综合分析，如场地周围有较大的空地，并且周围无重要结构物等，可以进行放坡开挖的区域，就可以采用锚喷网支护。喷射混凝土对土地表面起到稳定作用，锚杆+钢筋网可以对支护面起到加强作用，适用于地质条件较差、跨度较大的地下工程施工。3 项目基坑支护施工方案设计该项目基坑范围较大，同时地质条件较差，周围具备一个放坡开挖的条件，因此，综合选择锚喷网+放坡支护的形式作为此项目的基坑施工方案。根据不同情况不同深度选用 1 1、1 1.75、1 1.4、1 1.5等不同坡率进行开挖，坡面挂网喷混凝土与土钉施工协调分段分层进行，坡面挂 6200 钢筋网，C20 细石混凝土封面，坡面喷射混凝土厚度为 80 mm，一次喷射厚度为 30 50 mm。基坑支护平面图如图 1 所示，图 1 中，X 表示经度，Y 表示维度。基坑支护典型断面图如图 2 所示，图 2 中，C20 表示混凝土型号。图 1 基坑支护平面布置图（单位：m）图 2 基坑支护断面图（单位：m）4 项目基坑支护施工要点总体施工流程为基坑放线定位分层开挖土方至基坑底坡面修整挂钢筋网面层施工。基坑开挖分层分段进行，分层厚度不宜大于 1.50 m，分段长度不宜大于 10.00 m。下文将对施工重要环节中应注意的要点进行分析。4.1 施工准备施工前，熟悉工程图纸，核对平面的尺寸及坑底的标高，组织施工人员进行新规范、新标准学习，就设计的图纸和施工的方案，对具体的施工人员做好交接工作。绘制基坑土方示意图，设计好开挖的路线，了解施工的步骤，标记好底板标高和排水沟的具体位置，对排水、基坑降水、坑边截水实行有效可行的措施。对工程施工所需要的测量仪器进行送检和报验工作。同时根据建设单位提供的基准点和水准点，建立适合工程的测量定位网络和标高控制网络。4.2 土方开挖土方开挖采用 PC220 挖掘机进行挖土，直接装车运至场内规划弃土场，为了减少对坑底土的破坏，严禁超挖。一般在距离坑底 0.3 m 的土方和地梁、承台等工程技术与应用 45工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月局部采用人工的方式进行修挖。分块、分段、分层间隔跳挖是基坑开挖的原则，一般采用对称开挖的方式，10 m 是分段开挖的长度最大值，1.5 m 则是开挖的深度限制，开挖的方式需要根据位移的情况进行适当的调整。垫层一般与基坑开挖同步进行，开挖工作面之后的下一个工序就是施工基础垫层，1 d 是基坑底暴露的时间极限，当垫层施工跟不上开挖的速度时要停止开挖。开挖时还要注意天气情况，开挖的方式由监测位移决定。4.3 土钉墙施工开挖修坡按设计要求分层、分段、限时开挖，分层厚度不宜大于 1.50 m，分段长度不宜大于 10.00 m，分层开挖深度与土钉竖向间距协调同步，严禁超挖。每层开挖后，随即进行挂线定位、切削修坡、清除虚土，控制坡度及平整度。（1）初喷坡面。初喷前埋设控制混凝土厚度的标志，之后及时在修整验收后的边坡上喷一层薄混凝土，厚度为 40 mm，喷射混凝土适当加入速凝剂以提高混凝土凝结速度，防止混凝土坍塌。当坡壁存在渗水时及时处理并设置坡壁泄水管。（2）定位成孔。专业测量人员按设计要求测定孔位，并埋设定位标识。根据土层的性状选用人工锤击成孔，若锤击无法进入，可采用气腿式凿岩机机械成孔，插入锚钉后再进行注浆，成孔时保证孔壁的稳定性，减小对孔壁的扰动。（3）土钉制作与安装。按设计要求制作土钉，选用直径为 16 mm 的 HRB400 型土钉钢筋，使用前调直并除锈去污。土钉长度在 12 m 以下，原则采用通常钢筋不接驳，如需接长时，采用帮条焊接长，每条焊缝不小于 5d（d 为钢筋直径），焊缝高度不小于主筋直径的 0.3d。必要时沿土钉全长设置对中定位支架，土钉钢筋保护层的厚度需要保持在 40 mm 以上。安装土钉之前进行隐蔽检查验收，成孔后及时插入土钉杆体，安放时避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉杆一起放入孔内，遇塌孔、缩颈时，处理后再插入土钉杆体。（4）注浆。采用压力注浆，0.4 0.6 MPa 是水泥浆低压注浆压力的最佳范围，1 2 MPa 则是高压注浆压力的最佳范围；水泥浆强度尽量保持在 20 MPa 以上，水灰比宜保持在 0.5 0.6；保证水泥浆拌和均匀，在初凝前使用一次拌和的水泥浆。注浆前需要清除孔内残留的虚土，将注浆管插至孔底，采用由孔底注浆的方式，且注浆管端部至孔底的距离需要小于 200 mm；当注浆或者拔管时，注浆管出浆口始终埋入注浆液面内，在新鲜浆液从孔口溢出后停止注浆；注浆后的补浆，要在浆液液面下降时进行。（5）钢筋网、压筋安装。钢筋网一般配置在喷射混凝土面层中，采用 HPB300 的钢筋网，钢筋的半径为 3 mm，钢筋网间距为 200 mm，在坡面混凝土内设置纵横通长加强压筋，纵横压筋的直径为 14 mm。（6）复喷。面层喷射前底层混凝土保持干净湿润，分段依次进行，同段内自下而上均匀喷射。（7）混凝土养护。喷射混凝土强度为 C20，终凝时间不宜超过 4 h；喷射混凝土终凝 24 h 后及时喷水养护，养护时间不得少于 7 d，气温低于 5 时不得喷水养护。4.4 基坑排水基坑开挖边线至道路地砖范围内地面采用喷射混凝土 C20 混凝土硬化封闭，厚度为 100 mm，按 3%坡度设置倒坡，防止地表水向下渗透；同时将砖砌 0.3 m（宽）0.3 m（深）的截水沟设置在基坑顶四周，将地表水集中沉淀后，与基坑周边市政雨水管道对接。5 结束语合理有效的基坑支护方式是保证基坑支护施工效果的前提，设计基坑支护方式时一定要有针对性，基坑工作的顺利实施取决于对周围环境、地质、水文等多个影响因素的充分把握。在合理的基坑支护方式下，科学地做好施工组织规划，加强支护施工材料和质量的管理，施工过程中全面监测，能够确保基坑施工质量和安全。参考文献1 张宁.建筑深基坑工程施工技术及安全风险控制分析J.安装,2022(11):86-88.2 陈海阳,何飞,王传波,等.杂填土超深基坑固结注浆结合双排钢管桩支护施工技术J.建筑结构,2022,52(S1):3108-3112.3 张铁石.深基坑工程施工技术难点及质量管理措施J.大陆桥视野,2022(10):133-135.4 陈贤亮.余杭软土地区大面积基坑工程的施工技术与优化的研究J.建筑施工,2022,44(7):1480-1482.5 杜中华.超危大基坑工程在施工中的安全风险隐患辨识浅析J.新疆有色金属,2022,45(4):67-68.6 吴佳明,陈健,陈国良,等.基于BIM 技术的地铁基坑工程施工仿真模拟方法J.岩土力学,2022,43(S1):553-566,579.7 袁钎,郑明新,吴刚.某深基坑工程坑中坑支护施工问题综合分析J.施工技术,2016,45(17):25-28.