某大型深基坑工程施工技术

某大型深基坑工程施工技术研究

摘要:本文详细介绍了某广场大型深基坑工程所采用的关键施

工技术，包括桩间土钉施工技术、旋喷桩施工技术、挂网喷浆放坡支护技术、降水施工技术。在施工过程中，还采用了先进的监测技术及信息化技术，确保基坑施工处于受控状态。

关键词:大型深基坑；支护；放坡；旋喷桩

1工程概况

某广场一期工程建筑面积约13万m2，地上为4栋28层的高层住宅；自然地面标高－0.45m，基坑底面标高－11.3m，基坑开挖平面总面积达2万m2。深基坑支护由“东、北两侧钻孔灌注桩+桩间钢管土钉”和“西、南自然放坡+挂网喷浆混凝土”组成；外围止水和深基坑降水采用支护桩φ800二重管高压旋喷桩止水、一级管井降低地下水位，并布置少量观测井（见图1）。

图1深基坑平面图

本基坑处于含水量大于30%的弱透水层中，土层地质自上而下分别是素填土、粉质粘土、粉土、粉土夹粉质粘土、粉质粘土，基坑坑底处于上述第四种土层中（见表1）。

表1各土层参数

2基坑工程的特点及施工难点

1)工作量大，工期紧

一期工程包含4栋高层住宅楼，基坑大面积开挖深度约11.4m，各建筑物下部地下室连成一体。土方量多达23万m3，土方开挖合

同工期仅为56天。

2)场地周边环境复杂，环保要求高

场地南面是已建成道路，西面紧靠繁华道路，北面是主体施工单位的多栋临建设施，东面为一大型市政工程施工现场，目前整个项目场地只有一个大门出入。

3)两处高压线杆位于基坑边线

一期工程的基坑支护桩施工在南侧围墙内约1.8m、围墙外侧2.3m有两根高压线杆，一根为铁塔式，另一根为水泥杆，上挂10kv 的6根高压线，且高压线距钻井架最高处仅1m左右。具体位置见图1所示。

3关键施工技术

3.1施工顺序

本基坑工程总体施工顺序为：测放基坑线→开挖地槽、桩机就位→复测桩位→施工支护桩、旋喷桩→钻进钻孔、喷射水泥浆→二次挖地槽→凿钻孔桩桩头→降水井施工、降水→施工圈梁→开挖土方、施工土钉→基坑监测。

3.2桩间土钉施工技术

采用φ800@1200mm钻孔灌注桩+桩间φ140×3.5mm@1200mm钢管土钉复合结构作为支护方案，如图2所示。钻孔灌注桩支护桩间采用φ800@1200mm二重管高压旋喷桩止水，坑内采用管井降低地下水位，坑外布设一定数量观测井（回灌井）。为了增强基坑支护桩的刚度，提高整体支护体系的稳定性，要在支护桩上的顶圈梁混凝土

强度达到设计要求后，才能进行下一步支护桩的钢管土钉施工。钢管土钉与桩间的连接节点构造如图3所示。土钉的施工方案采用顶管工艺法，顶进的长度根据设计要求确定。待施工结束后进行抗拉试验，测承载力，并评估设计方案。如果此方案切实可行，再进行后续推广使用。

图2桩间土钉剖面图

图3桩间土钉节点构造

3.3旋喷桩施工技术

本工程采用的是二重管喷射。它是一种浆、气喷射，浆液灌注搅拌混合的方法，即用二重喷射管使高压水泥浆和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借助空气的上升力把破碎的土由地表排除；与此同时，使水泥与土达到止水及加固目的。本次设计桩径≥

800mm，桩间距1200、1300和1500mm。

旋喷桩机在施工中的提升速度按设计要求严格控制在

0.1m/min，钻机垂直度偏差不得超过0.3%，枕木应垫实，以保证钻机的平稳与垂直。

旋喷桩选用普通硅酸盐32.5级水泥，旋喷桩主要是止水作用，水泥进场后要注意防潮和防雨。

设计要求水泥用量不少于40%，其水灰比为1∶1。确保单桩喷浆量是桩体质量的基本保证。根据喷射工艺，设计要求喷浆压力

20mpa，提升速度8～10cm/min。浆液的可喷性与其稠度有较大关系，浆液稠度过大，可喷性差，往往会使喷嘴及输浆管堵塞，同时易磨

损

高压泵，使喷射难以进行。本工程水泥浆的水灰比为1.0。施工前3根桩必须在监理监管下进行，以确定实际水泥投放量、浆液水灰比、浆液输送时间、桩长及垂直度控制要求，确保旋喷桩止水效果，保证桩体质量。

3.4挂网喷浆放坡支护技术

1）施工流程

放边坡线→修整坡面→钢筋土钉、分布筋施工→喷射混凝土。根据设计要求，边坡为两级放坡，中间设2m宽的马道（见图4）。

图4放坡支护剖面图

2）施工工艺、材料、技术参数

锤击土钉采用φ18@1000mm×1000mm、l=1000mm，钢筋（平面梅花形布置）网片为φ6@200mm×200mm；土钉墙面层厚80mm，分两次喷射；细石混凝土强度等级为c20，3天强度不低于10mpa，碎石最大粒径应小于10mm，喷射压力为0.3～0.5mpa；喷射作业分段进行，同一段顺序自下而上。

3.5高压线杆处支护桩顶圈梁施工技术

一期工程的基坑支护桩施工，在南侧围墙内约1.8m及围墙外侧2.3m有两根高压线杆，一根为铁塔式，另一根为水泥杆，上挂10kv 的6根高压线，且高压线距钻井架最高处约1m。根据基坑支护的设计要求，通过南侧圈梁的施工，将高压线杆的固定转换至圈梁上，用圈梁来固定高压线杆，并加强电线杆和变电箱的稳定性。详见图

5、图6。

图5高压线杆与圈梁节点剖面图

图6桩顶圈梁配筋图

为了确保南侧支护桩施工过程中的安全，采取了以下措施：

1）将支护桩施工场地约7m宽的土取走1.5m深，使钻井机架整体下降1.5m，以保证钻井机架与高压线有足够的安全距离。

2）在围墙外侧，沿高压线杆靠近施工面这一侧，分别搭设两座毛竹防护架，毛竹防护架的平面形状为2.3m×1.7m的矩形，四角设立杆，并设横杆扫地杆，间距为1.8m。四面均设置斜撑，靠近围墙一侧用12号铅丝将毛竹防护架与围墙拉结绑扎，确保毛竹防护架的整体刚度和稳定性，搭设高度略比机架高100mm，靠近机架增设小横杆，从而确保支护桩在电线杆一侧施工时的安全可靠。

3.6土方开挖施工技术

基坑开挖中充分考虑时空效应规则，遵循分区、分块、分层、对称、平衡、合理卸载的原则。本工程将基坑开挖平面分成4个区域，如图7所示。

图7基坑分区开挖示意图

先进行ⅰ区范围内的土方开挖，沿整个西侧支护桩的位置整体由西往东进行，水平方向开挖宽度约30m左右，含放坡尺寸。垂直方向从自然地坪开挖至各层土钉墙位置往下1m左右，最后挖至比设计基坑底面标高高出1m左右，以防止扰动基层。在开挖的同时，南侧预留放坡，按照设计要求配合在东侧、北侧做好二级放坡的开