深基坑复杂支护结构施工要点分析

深基坑复杂支护结构施工要点分析

林敏

盐城市建筑设计研究院有限公司 （江苏 盐城 224000）

摘要：本文将以某城市轨道交通二号线一期工程中的控制中心为例，从施工准备管理、施工流程控制、水泥搅拌桩施工、深基坑围护桩支护等角度介绍深基坑复杂支护结构施工要点，旨在为后续深基坑复杂支护结构施工提供理论参考。

关键词：深基坑；复杂支护结构；施工要点；深基坑工程

前言：

随着城镇化进程的持续推进，如今建筑工程正逐步朝向综合化、高层化、复杂化方向发展。在此背景下，深基坑作为城市建筑重要组成内容，其支护稳定性将会直接影响到整个工程项目及周边建构物的稳定性和安全性。因此，为保障建筑工程项目的持续稳定进程，必须要提高对深基坑支护工作的重视，深入分析深基坑支护结构施工要点。据此，对深基坑复杂支护结构施工要点进行分析研究，将会具有一定的现实价值。

1、 工程概况

某城市轨道交通二号线一期工程的控制中心主要包括塔楼、裙楼、数据中心三部分，建筑总占地面积约为6300m2，总建筑面积约为99500m2。其中，塔楼主要采用框架核心筒结构，建筑总高度约为99.1m；裙楼主要采用框架结构，建筑总高度约为24.0m。建筑深基坑呈现较为规则的矩形结构，长宽分别为113.0m和71.6m，基坑深度处于15.4m~17.1m区间范围内，主体采用桩筏基础结构，具体支护采用围护桩与内支撑相结合的支护方式。

2 、深基坑复杂支护结构施工要点

2.1 施工准备管理

施工准备作为深基坑复杂支护结构施工的初始阶段，其准备管理效果将会直接影响到后续深基坑复杂支护结构施工效率及质量，所以必须要提高相关重视。通常情况下，深基坑复杂支护结构施工准备室工作主要包括便道布置、上下通道设置、深基坑护栏安装、降排水设施设置、临电和临水引入等。为保障后续深基坑复杂支护结构施工持续稳定推进，必须要严格落实工程设计与现行规定要求。以深基坑护栏安装为例，具体施工准备过程中为深基坑高度约为1.2m的A45钢管防护栏杆，并于混凝土支护顶面200mm处设置有扫地杆以及外挂密目网，进而有效保障施工中人员及设备安全，降低施工安全风险。

2.2 施工流程控制

某城市轨道交通二号线一期工程中控制中心深基坑支护主要流程如图1所示。

图1 深基坑复杂支护结构施工流程

具体施工过程应严格按照深基坑工程总流程表进行，并且为保障各流程之间的相互衔接效果，总流程表也需要对深基坑各环节相互衔接标准进行具体说明。例如在水泥搅拌桩施工前，施工单位必须要确认围护桩施工是否达成设计标准，未达成标准要求严禁进行后续水泥搅拌桩施工。

2.3 水泥搅拌桩施工

2.3.1 水泥搅拌桩施工质量控制

水泥搅拌桩作为深基坑复杂支护结构的重要组成内容，其质量将会直接影响到整体深基坑支护过程施工质量。具体施工过程中，结合施工设计图纸确定水泥搅拌桩的施工标准为φ600@400单轴密排水泥搅拌桩，具体施工工艺采用“二喷四搅”工艺。结合实体设计图纸中所标注的工程量可知，深基坑工程水泥搅拌桩施工共需566t水泥浆，共设置959根水泥搅拌桩。同时，根据水泥搅拌桩设计质量要求，水泥搅拌桩施工中的水泥材料选用C42.5级硅酸盐水泥，具体施工中采用“湿喷法”。为保障水泥搅拌桩施工的持续稳定进行，必须要在施工前对施工中所需的集料斗、深层搅拌机、灰浆搅拌机、电气控制柜、灰浆泵等关键设备进行全面检修，避免施工中因设备故障导致的质量及进度影响。

2.3.2 水泥搅拌桩工艺流程控制

水泥搅拌桩工艺流程主要包括桩位测量放样、预搅拌下沉、水泥浆制备、喷浆搅拌提升、水泥浆重复搅拌下沉等。为保障水泥搅拌桩生产质量，必须要对水泥搅拌桩各工艺流程进行全面控制。

2.3.3 桩位测量放样

水泥搅拌桩测量放样需严格按照施工图进行，具体测量放样过程中需采用经纬仪、水准仪、全站仪等设备实施精准放样，并在测量放样完成后，邀请监理工程师对所有水泥搅拌桩测量放样效果进行检查分析，获得监理工程师的检验认证后方可进行后续施工。

2.3.4 预搅拌下沉

预搅拌下沉环节需要借由深层搅拌机自重将搅拌杆下沉至预定水泥桩底部，确保水泥搅拌桩的整体均匀性和稳定性。在此过程中，施工人员应将深层搅拌机的工作电流控制在10A以内，下沉速度控制在0.8m/min，若是在下沉过程中遇到硬度较高的土层，则需要通过补给清水的方式来增强深层搅拌机的下沉能力。另外，在具体预搅拌下沉施工环节中，现场施工人员应着重关注深层搅拌桩动力头的工作负荷，适当在下沉过程中注入少量浓稠浆来控制深层搅拌机的下沉速度。

2.3.5 喷浆搅拌提升

待深层搅拌机下沉至设计深度后，将深层搅拌机上提约0.2m，控制深层搅拌机高度后开启灰浆泵进行喷浆作业。在此过程中，搅拌机需要继续进行搅拌，将具体搅拌时间控制在30s左右，待桩基端面土层与水泥浆达成充分混合后，上提搅拌头，将搅拌头的提升速度控制在0.5~0.8m/min，达到设计标高后再次停止提升，再次进行30s左右的端面搅拌，但此过程中则需要先停止注浆，然后控制端面搅拌时间。之后重复以上操作，直至水泥搅拌桩施工质量符合标准要求为止。同时，“二喷四搅”工艺需要在施工中确保第一次水泥搅拌桩下钻喷浆施工中将喷浆量控制在桩基总水泥浆量的1/2以内，具体喷浆压力控制在0.4MPA以上，实际喷浆速度和搅拌机上提速度均需要严格控制。

2.4 深基坑围护桩支护

某城市轨道交通二号线一期工程的控制中心深基坑围护桩支护施工主要采用旋挖钻孔灌注桩，具体支护中采用φ1000@1200mm钻孔灌注桩+钢筋挂网锚喷+内支撑体系，根据深基坑围护桩工效作用要求，据此围护桩插入深度需控制在7~11m区间范围内。

2.4.1 钻机检查

在具体深基坑围护桩施工前，需对施工区域内长度进行全面平整，清除各类垃圾杂物，保障现场整洁性。此后对施工中所采用的各类机械设备的工作性能进行全面检查，尤其是针对钻机的仪表、液压系统等易故障区域进行检查分析，确认机械设备工作性能符合要求后方可进行后续施工操作。

2.4.2 泥浆制备

泥浆作为深基坑围护桩支护体系的重要材料组成，其需要在具体施工前根据材料及本地区特点，合理确定泥浆配合比。通过实验分析等多种分析综合分析后确定施工中泥浆的比重应控制在1.15~1.22区间内，其中含沙量应控制在4%以下或者8%以下，胶体率控制在85%以上。同时，为增加泥浆对比地区地质环境的适应能力，具体设计中泥浆主要采用水以及塑性指数超过17的粘性土、膨润土组成，并且在具体配制过程中还需要根据泥土性质，适当添加分散剂和增粘剂对泥浆进行处理，确保泥浆质量符合设计要求。

2.4.3 钻进成孔与钢筋笼吊装

针对不同的土层条件，应采用不同的钻机方法。如针对砂层土应采用低档、慢速、低压、粘稠泥浆钻进工艺；针对淤泥质土则应采用低速、优质泥浆钻进工艺。在完成钻进成孔后，应对钻孔角度及质量进行检查，确认无误后实施钢筋笼吊装作业。此过程中所采用的钢筋笼则是由现场箍扎，其主筋和箍筋间距分别为10m和20m。由于工程中所采用的钢筋笼体积与质量均相对较大，所以需要采用汽车吊进行整体吊装，并且为保障吊装中钢筋笼的结构稳固性，还需要为钢筋笼主筋配置有70mm的保护层，同一截面内主筋结构错开距离应控制在500mm以上。

2.4.4 混凝土浇筑

深基坑围护桩支护体系主要采用水下混凝土灌注工艺，其在具体施工中需要确保导管的一次埋设控制在1.0m以上，并将正常导管埋入深度控制在2~6m区间范围内，具体埋深应结合施工实际进行针对性控制。完成围护桩混凝土浇筑后，需要确保混凝土围护桩完成面桩顶高度比设计标高高出0.8m左右，方便后续深基坑围护桩的保养及处理操作。

3 、结语

综上所述，随着城镇化进程的持续推进，如今建筑工程中所面临的深基坑复杂支护结构施工难度也在持续增加。在此背景下，为进一步保障深基坑支护体系施工质量，必须要着重控制深基坑复杂支护结构各环节施工质量，加强控制与管理，做好各环节之间的衔接控制，进而达成以环节控制提高整体施工质量的效果。同时，本文虽然仅以某城市轨道交通二号线一期工程的控制中心深基坑施工为研究对象，但具体研究中所提出的各类控制措施仍然可作为其他建筑工程深基坑复杂支护结构施工的要点参考。

参考文献：

[1]胡敏云,寿树德,袁静,等.软土相邻深基坑支护结构受力影响特征及机理研究[J].浙江工业大学学报,2022(01):111-118.

[2]曾运平,卢松,陈腾力,等.中国尊大厦坑中坑复杂支护结构中角撑体系施工技术[J].施工技术,2019(04):10-13.