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发表时间：2020/9/18   来源：《城镇建设》2020年16期   作者： 李向东、陈晔泉 张宏博

[导读] 苏州新华饭店位于苏州市姑苏区

         李向东、陈晔泉 张宏博
         中建八局第四建设有限公司，山东 青岛 266100
         [内容摘要]苏州新华饭店位于苏州市姑苏区，地基主要由杂填土、黏土层、粉质黏土层、 粉土夹砂层、粉质黏土夹粉土层、粉质粘土、粉质粘土夹粉土层等构成。基坑深度为-14.6m,建筑物周边紧靠建筑物、地下管线及城市主要道路。基坑采用钻孔灌注桩，深层搅拌止水帷幕。本文主要讲述深基坑的支护及开挖主要技术方法及参数，总结了如何确保深基坑的的支护及开挖。
         [关键词]深基坑，支护及开挖
一、工程概况
         苏州市新华饭店改造项目位于苏州市姑苏区，地下室3层，地上29层。基坑的围护采用灌注桩+止水帷幕，降水采用管井井点降水，地下室有3道钢筋混凝土支撑。基坑开挖深度14.6米，坑中坑最大高差3.4米。主要工作内容包括：钻孔灌注桩施工、三轴水泥土搅拌桩止水帷幕施工、高压旋喷桩、基坑降排水、土方开挖。

图1 拟建建筑航拍图
二、地质条件
         土层特征如下：
图2  土层特性表

三、工程水文条件
         本场地微承压水主要赋存于④粉土夹砂及④-1粉质粘土夹粉土中，透水性一般，地下储量一般。承压水主要赋存于⑦-2粉土夹粉质粘土层中。


围3承压水范围图
四、支护结构方案
         本工程基坑支护桩具体如下表。
图4支护桩分类表



         　　图5 桩位图                            图6 支护桩剖面图
         　　
         在支护桩顶部位沿基坑四周浇筑冠梁（断面尺寸1200*800；局部断面尺寸1200*1300）。基坑内沿深度方向设置3道钢筋混凝土支撑结构（支撑梁1000*800），在首道支撑梁上面设置300厚钢筋混凝土栈桥板。

         　　图7 栈桥平面布置图               图8 支护桩剖面图

五、基坑降水及土方开挖
    基坑降水采用管井井点降水，共设置9口井，其中5口井深度19米，4口井深度21米。

图9 降水井平面布置及剖面图
   土方开挖采用了“分片分层，先撑后挖”的原则。钻孔灌注桩、冠梁、支撑需达到设计强度80%后方可进行土方开挖。基坑土方预留30cm人工清除，不得超挖，开挖到位后及时施工混凝土垫层，随挖随浇。
为了减少基坑降水及土方开挖对周边建筑物的影响，在基坑四周布置变形观测点。
六、主要技术措施
6.1、三轴止水帷幕
1.成孔的施工工序
         为了保证施工质量，采用止水帷幕采用套接一孔法施工工序作业。


图11 成孔工序图
         先进行施工工序1的搅拌桩施工，施工完成后跳至桩心间距为2400mm位置处的施工工序2的桩位进行搅拌施工，完成后返回施工工序3位置，采取与前后两桩各套接1孔的方式完成施工工序3位置处搅拌桩施工，如此反复前进。
2.材料的控制
         据设计要求采用PO42.5水泥等级，水灰比在1.2~1.5范围内（可参照试桩来调整合适的水灰比）；水泥参入量不小于25%，可根据实际情况参入8%左右膨润土。
3.钻进搅拌
         ①　钻机钻孔的下沉速度控制在0.4~0.5m/min，提升速度控制在0.8m/min；
         ②　钻头下钻到设计深度后，应在桩底1m范围内上下喷浆搅拌30S左右再提升钻头，控制钻头提升到地面以下0.5m时停止喷浆；
         ③　对于需要搭接的相邻桩，控制施工时间间隔在12h以内。
4.施工过程中一旦出现冷缝，根据现场的实际施工情况，及时与设计单位进行沟通，可选择性的采用以下方法进行处理。
①在冷缝处止水桩外侧补搅素桩方案。在止水桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与止水桩搭接厚度约10cm。
        
图12 冷缝处补搅素桩图

         ②采用双管高压旋喷桩进行冷缝处理，桩底标高和止水帷幕相同。
6.2、钻孔灌注桩
1.试成孔的施工
         根据规范要求，桩在施工前应试成孔。
2.泥浆控制的指标
         施工过程中需根据实测泥浆指标及时抽除废浆。
3.清孔
         建议采用二次清孔工艺，其做法如下：
         1.成孔结束后，采用利钻杆清孔，调制性能好的泥浆替换孔内泥浆与钻屑。
         2.下好钢筋笼进行二次清孔。
4.钢筋笼制作及安装要点
         ①　钢筋笼在吊运时在每个起吊位置处焊接吊装钢筋环。
         ②　钢筋笼上设保护层垫块。
         ③　钢筋笼主筋接头应互相错开，错开距离≥35d。保证同一截面内的接头数目不多于主筋总根数的50%。
         ④　下节笼上端露出操作平台高度宜在1m左右；
         ⑤　主筋连接部位的污垢应予以清除；上下笼均处于垂直状态时方可连接，并补足焊接部位的箍筋。
5.砼浇筑
(1)初灌量的计算：V=πkD2(he+h)/4+πd2h1/4
(2)灌注器具主要包括导管、漏斗。漏斗用4mm厚的钢板制成棱锥形或圆锥形，容积不小于0.5m3。
(3)隔水塞选用球胆，其外径比导管内径小20～25mm。
(4)灌注前，导管位置应居中，导管底口距孔底0.5m左右。
(5)确保导管的埋深长度。
(6)确保超灌高度的要求。
6.3、土方开挖
本项目场地较为狭小，在土方及支撑形成及拆除施工过程中进行小区段划分，划分为3个小区段，即A、B、C三区。
图13 土方开挖的顺序


①　应提前进行坑内降水，降水深度应低于基坑开挖面以下1m。
②　第一层土采用大开挖，对应第二～四层土方采用盆式开挖（基坑周边留土、中部盆式）结合分块的方式挖至相应的支撑底标高。
③　土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。
④　基坑内局部深坑在基础大面垫层完成后，经定位放线后采用小挖机跟进开挖。
⑤　基坑垫层的浇注与开挖需要同时进行，当天开挖，当天完成垫层浇筑，减少裸土的裸露时间。
图14 土方开挖示意图
   
首层土开挖    第一道支撑下土方开挖
    
第二道支撑下土方开挖    第三道支撑下土方开挖

6.4、降水
         1.预抽水时间根据基坑面积、开挖深度决定，不宜少于15天。对于分层、分块开挖的基坑，开挖前坑内水位应降至基坑大底板面以下1m。
         2.井壁管：采用焊接钢管，管径为Φ273mm，壁厚为3mm，开孔孔径为Φ800mm，滤水管采用圆孔滤水管。
         3.过滤网：在钢质滤水管外侧包裹一层12目钢丝网+两层40目尼龙丝网，与钢质滤水管紧密缠绕，用铁丝绑扎牢固。

图15 钢井管
         4.在成孔过程中需采用泥浆护壁，防止孔壁坍塌及剥落。
         5.清孔：钻至设计长度后应对井底进行清孔，下管前保证井底沉渣厚度不大于20cm。
         6.井管安装：井管安放前进行现场技术交底，钢管安装后校正并固定。
         7.封井粘土以下的井管外围均围填中粗砂。
         8.降水运行。
①试运行之前，测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行。
②安装前应对泵体和控制系统作一次全面细致的检查，并进行试运转。
③正式降水运行根据基坑开挖要求进行，以把地下水水位能降低到开挖面以下1.0m。
         9.封井技术处理措施

   图17 封井大样图
6.5、基坑监测
         基准点的设置需对以下部位增加监测点或进行重点监测，一是敏感区域；二是关键区域；三是过程中的异常区域。项目监测点设置如下图


图18 基坑监测点平面布置图
6.5.1、监测频率
根据规范要求设置，监测频率紧急状态下或数据超过报警值时，应根据具体情况及时调整监测时间间隔，以保证及时反馈信息，确保工程安全。
.6.5.2、预警值确定原则
         ①　按照设计图纸要求作为预警值；
         ②　以监测对象的安全来设置；
         ③　现行规范、规程的要求。
图19 监测预警值
         
七、小结
         事实证明：经过精心的策划，采用科学的技术手段和方法，按部就班的进行落实，在深基坑工程施工质量和安全上产生了显著效果，达到了项目预期的目标。同时以上经验、要点、参数与方法为有着相类似的工程提供了一定的参考价值，同时为工序的优化与改进提供了基础。
八、参考文件
[1]建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013
[2]建筑基坑工程监测技术规程GB50497-2009
[3]建筑基坑支护规程JGJ120-2010
[4]建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013
[5]苏州新华饭店地勘报告
[6]苏州新华饭店的施工图纸