李 武

（上海上咨建設(shè)工程咨詢(xún)有限公司，上海 200003）

1 基坑概況

某大型臨水深基坑位于臨空商務(wù)區(qū)內(nèi)，基坑面積54650 m2，基坑周長(zhǎng)約 1730 m?；臃譃锳、B、C 三塊區(qū)域，開(kāi)挖深度：基坑 B 區(qū)開(kāi)挖深度為9.4 m～9.7 m，基坑A 區(qū)開(kāi)挖深度為5.25 m～6.05 m，基坑 C 區(qū)開(kāi)挖深度 5.75 m～5.85 m?；铀闹芘R水情況：基坑 B 區(qū)距河 6.7 m，基坑 A區(qū)距河 6.1 m，基坑 C 區(qū)距河 50 m。圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況：基坑 B 區(qū)擬采用周圈卸載后鉆孔灌注樁排樁承重、二道三軸水泥攪拌樁止水帷幕＋一道混凝土支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式；基坑 A區(qū)和基坑 C 區(qū)(略)。

2 工程地質(zhì)特點(diǎn)

基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi)的第③2砂質(zhì)粉土層滲透系數(shù)較大，在動(dòng)水壓力下，易產(chǎn)生滲水、流砂和管涌等現(xiàn)象，圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)確保良好的止水性能。

埋深約 25 m的第⑤2砂質(zhì)粉土層為微承壓含水層，埋深約 43.5 m的第⑦砂質(zhì)粉土層為承壓含水層，需設(shè)置降壓井抽水，及時(shí)降低下部微承壓含水層的水頭高度，防止基坑底板突涌等不良現(xiàn)象的發(fā)生，確?；娱_(kāi)挖后基坑底的穩(wěn)定，以保證基坑開(kāi)挖的安全性。

3 深基坑工程質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

3.1 鉆孔灌注樁排樁

鉆孔灌注樁工程施工中，成孔和水下混凝土灌注是兩道最關(guān)鍵的工序，該工序?qū)嵤┑谋旧韺?duì)成樁質(zhì)量具有決定性影響。所以，成孔和水下混凝土灌注作業(yè)開(kāi)工前，必須認(rèn)真檢查是否按施工組織設(shè)計(jì)要求，是否落實(shí)了有關(guān)技術(shù)措施和安全技術(shù)措施。

灌注樁排樁應(yīng)采用間隔成樁的施工順序，剛完成混凝土澆筑的樁與鄰樁成孔安全距離不應(yīng)小于4 倍的樁徑，或間隔時(shí)間不應(yīng)少于36 h。

灌注樁排樁樁頂鑿去浮漿后樁頂混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

樁身范圍內(nèi)存在較厚的粉性土、砂土層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高泥漿比重和增加泥漿粘度，必要時(shí)可采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁。

灌注樁主筋保護(hù)層厚度 40 mm；樁位偏差≤50 mm，樁徑偏差 ±30 mm，樁身垂直度偏差 1/100，混凝土充盈系數(shù)為1.0～1.3，沉渣厚度應(yīng)小于150 mm。

主筋連接采用搭接焊接，焊縫長(zhǎng)度≥10 d，在同一截面上的接頭數(shù)量不得大于主筋總數(shù)的1/2。主筋焊接接頭間距應(yīng)大于1000 mm，螺旋筋箍和加強(qiáng)筋箍與主筋之間必須點(diǎn)焊。

施工中應(yīng)采取措施確保成孔質(zhì)量，并做好成樁過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的施工原始記錄和測(cè)試工作。每一道工序結(jié)束時(shí)必須驗(yàn)收，確認(rèn)合格后才能進(jìn)行下道工序的施工。

抗壓強(qiáng)度試塊每 50 m3混凝土 1 組試塊，且每臺(tái)班 1 組試塊。應(yīng)隨機(jī)抽取總樁數(shù)的10%(且不少于10 根)圍護(hù)灌注樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)測(cè)，以檢測(cè)樁身完整性。

立柱灌注樁定位偏差不大于20 mm，成孔垂直度≤1/150，沉渣厚度應(yīng)不大于100 mm，抗壓強(qiáng)度試塊每 50 mm混凝土 1 組，且每根樁不少于1 組。

3.2 三軸攪拌樁止水帷幕

三軸攪拌樁采用一噴一攪、套接一孔的施工工藝。攪拌樁水泥摻量20%，土體容重統(tǒng)一取 18 kN/m3，每方水泥用量為360 kg，水灰比 1.20，攪拌樁養(yǎng)護(hù)期不得小于28 d，28 d 齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于0.8 MPa。

攪拌下沉速度應(yīng)控制在 0.5 m/min～1 m/min 范圍內(nèi)，提升速度應(yīng)控制在 1 m/min～2 m/min 范圍內(nèi)，并保持勻速下沉或提升。提升時(shí)不應(yīng)在孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓以免造成周邊土體的過(guò)大擾動(dòng)，攪拌次數(shù)或攪拌時(shí)間應(yīng)保證水泥土攪拌樁的成樁質(zhì)量。鄰近河道邊時(shí)，攪拌下沉速度應(yīng)控制在 0.5 m/min～0.8 m/min 范圍內(nèi)，提升速度應(yīng)控制在 1 m/min 內(nèi)，噴漿壓力不應(yīng)大于0.8 MPa。

施工前應(yīng)通過(guò)成樁試驗(yàn)確定攪拌下沉和提升速度、水泥漿液水灰比等工藝參數(shù)及成樁工藝，試樁試驗(yàn)不應(yīng)少于2根，成樁試驗(yàn)應(yīng)始終在監(jiān)理人員檢查下施工，并須有包括水泥投放量、漿液水灰比(宜用比重法控制)、漿液泵送時(shí)間、攪拌下沉及提升時(shí)間、樁長(zhǎng)及垂直度控制辦法等內(nèi)容的施工記錄。

攪拌樁施工應(yīng)有連續(xù)性，對(duì)于24 h 以上的施工冷縫均需在接頭旁加樁補(bǔ)強(qiáng)。

攪拌樁成樁質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：樁底標(biāo)高誤差≤5 cm，平面定位誤差≤5 cm，樁徑誤差≤1 cm。

攪拌樁施工至相鄰保護(hù)對(duì)象時(shí)，應(yīng)減緩施工速度，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和觀(guān)察，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及觀(guān)察信息調(diào)整攪拌施工速度。

基坑開(kāi)挖前應(yīng)采用漿液試塊強(qiáng)度試驗(yàn)的方式檢驗(yàn)水泥土攪拌樁的樁身強(qiáng)度，每臺(tái)班抽查 1 根樁，每根樁設(shè)不少于2個(gè)取樣點(diǎn)，應(yīng)在基坑坑底以上 1 m 范圍內(nèi)和坑底以上最軟弱土層處的攪拌樁內(nèi)設(shè)置取樣點(diǎn)，每個(gè)取樣點(diǎn)制作 3 件試塊，試塊應(yīng)及時(shí)密封水下養(yǎng)護(hù) 28 d 后進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

必要時(shí)可在達(dá)到 28 d 齡期后隨機(jī)選取 2%(不少于3 根)的攪拌樁進(jìn)行鉆芯取樣，檢查攪拌樁的成樁長(zhǎng)度和強(qiáng)度等。

3.3 混凝土支撐

支撐系統(tǒng)主筋保護(hù)層厚度為35 mm，需養(yǎng)護(hù)至 80% 設(shè)計(jì)強(qiáng)度方可開(kāi)挖下層土方。頂圈粱和鉆孔樁連接處鉆孔樁樁頂必須鑿毛并清除干凈，二者連接接縫按“施工縫”要求處理。支撐標(biāo)高允許偏差 2 cm，支撐軸線(xiàn)平面位置允許偏差為3 cm，混凝土支撐截面尺寸允許偏差 ＋2 cm、-1 cm。圈梁斷面必須保證最小斷面處不小于設(shè)計(jì)要求斷面。

3.4 鋼立柱

鋼立柱定位偏差≤20 mm，垂直度應(yīng)≤1/200，形心轉(zhuǎn)角5°以?xún)?nèi)，未注明處焊縫高 8 mm、滿(mǎn)焊，三級(jí)焊縫。

鋼立柱與立柱灌注樁鋼筋籠焊接后一起吊入鉆孔，放置時(shí)要求鋼格構(gòu)立柱邊平行于支撐軸線(xiàn)；要求有明顯標(biāo)志露出地面以標(biāo)明鋼立柱的位置，嚴(yán)禁挖機(jī)損壞鋼立柱頂部。

立柱周邊的樁孔應(yīng)采用砂石均勻回填密實(shí)，挖土?xí)r，立柱周邊應(yīng)均勻掏空，避免鋼立柱受側(cè)壓力。

3.5 基坑降水

本工程基坑 B 區(qū)地下二層區(qū)域擬采用真空深井降水，預(yù)降水時(shí)間不宜少于20 d，坑內(nèi)地下水降低至開(kāi)挖面以下0.5 m～1.0 m 后方可開(kāi)始進(jìn)行相應(yīng)土方的開(kāi)挖。

除降水井點(diǎn)外，基坑內(nèi)外應(yīng)設(shè)置集水井、排水溝、盲溝等可靠的明排水系統(tǒng)。排水溝宜布置在止水帷幕外邊緣 0.5 m以外；要有可靠的防滲應(yīng)急措施，防止地表水通過(guò)地表開(kāi)裂滲入坑周土中。

基坑施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)坑內(nèi)外地下水控制效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，做到按需降水。

真空深井每個(gè)真空泵最多作用 2 口深井，真空表讀數(shù)應(yīng)不小于0.07 MPa。深井井管隨挖土逐步割除時(shí)，須重新采用粘土及塑料薄膜封孔以保證真空度。土方開(kāi)挖時(shí)需設(shè)明顯標(biāo)志防止挖機(jī)及土方車(chē)損壞井管。應(yīng)按規(guī)定清洗濾井，沖除沉渣。同時(shí)應(yīng)確保圍填砂礫濾料的施工質(zhì)量，做到出水常清，對(duì)出水渾濁的井點(diǎn)管應(yīng)予以維修或更換。施工前應(yīng)根據(jù)承壓水頭實(shí)測(cè)情況復(fù)核坑底抗突涌問(wèn)題，如需降壓，則需布置降壓控制井。汛期應(yīng)加強(qiáng)對(duì)周邊河水位的控制，確保雨季河面水位不高于2.55(絕對(duì)標(biāo)高、河道設(shè)計(jì)常水位)。

3.6 土方開(kāi)挖

在開(kāi)挖過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)圍護(hù)體系險(xiǎn)情，監(jiān)測(cè)單位應(yīng)立即通知總承包和有關(guān)各方，以便采取相應(yīng)的措施。

基坑開(kāi)挖時(shí)由測(cè)量員負(fù)責(zé)挖土標(biāo)高控制，基底 200～300厚土方采用人工配合簽土，以免超挖。土方開(kāi)挖按踏步式逐行進(jìn)行，分層挖土的厚度 2.0 m～2.5 m，不準(zhǔn)一次突發(fā)性開(kāi)挖到底，避免土體大量挖除后，造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向應(yīng)力增大而產(chǎn)生險(xiǎn)情。土方開(kāi)挖中、后開(kāi)挖土方留坡 1：1～1：1.5。挖土過(guò)程中，保證地下水位距離挖土面 1 m 以上，為保證排水效果，應(yīng)配上足夠潛水泵進(jìn)行明(暗)排水。為防止開(kāi)挖過(guò)程中圍護(hù)體系發(fā)生意外，挖土深度應(yīng)嚴(yán)格控制，每次挖土絕不超挖。機(jī)械進(jìn)出通道處，事先在基坑護(hù)壁及支撐附近鋪設(shè)路基箱，以分散壓力。挖土?xí)r，嚴(yán)禁抓斗碰撞圍護(hù)墻體及工程樁，其周?chē)耐练骄眯⊥谕翙C(jī)和人工挖土。施工時(shí)，嚴(yán)格控制相鄰?fù)翆痈卟?2 m左右，為確保土坡自身穩(wěn)定，尤其在立樁和工程樁附近嚴(yán)禁土坡坡度＞45°。

3.7 基坑變形監(jiān)測(cè)

根據(jù)上海市標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程施工監(jiān)測(cè)規(guī)程》，首先需明確本工程基坑監(jiān)測(cè)等級(jí)、其次需明確基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容、最后需明確基坑監(jiān)測(cè)報(bào)警值。

基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容：圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂面位移、沉降監(jiān)測(cè)；深層土體的位移監(jiān)測(cè)(測(cè)斜)；立柱沉降監(jiān)測(cè)；坑外、坑內(nèi)水位變化監(jiān)測(cè)；周?chē)叵鹿芫€(xiàn)的沉降、側(cè)向位移監(jiān)測(cè)；臨近建(構(gòu))筑物(構(gòu)筑物)的沉降監(jiān)測(cè)；支撐軸力監(jiān)測(cè)。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須做到及時(shí)、準(zhǔn)確和完整，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未達(dá)到報(bào)警值期間，應(yīng)向設(shè)計(jì)單位每周提交一次書(shū)面監(jiān)測(cè)結(jié)果(包括每天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及周報(bào))，監(jiān)測(cè)材料上應(yīng)注明對(duì)應(yīng)的施工工況及工況平面分布圖等施工信息，便于相關(guān)各方分析監(jiān)測(cè)結(jié)果所反映的情況。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如達(dá)到或超過(guò)報(bào)警值應(yīng)及時(shí)通報(bào)有關(guān)各方，以期盡快采取有效措施保證本工程順利進(jìn)展。

對(duì)原始數(shù)據(jù)要進(jìn)行分析，去偽存真后方可進(jìn)行計(jì)算，并繪制觀(guān)測(cè)讀數(shù)與時(shí)間、深度及開(kāi)挖過(guò)程曲線(xiàn)，按施工階段提出簡(jiǎn)報(bào)。監(jiān)測(cè)工作貫穿基坑工程始終，待全部資料備齊后，應(yīng)提供完整電子版監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)時(shí)程曲線(xiàn)圖及監(jiān)測(cè)報(bào)告予圍護(hù)設(shè)計(jì)單位及相關(guān)各方。

4 結(jié) 語(yǔ)

大型臨水深基坑工程，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織、施工監(jiān)理均有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，而本基坑開(kāi)挖深度達(dá)到9.4 m～9.7 m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取周圈卸載后鉆孔灌注樁排樁承重、二道三軸水泥攪拌樁止水帷幕僅用一道混凝土支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式，在保證基坑側(cè)壁剛度方面比較冒進(jìn)。工程實(shí)踐表明：工程的主要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自對(duì)地下水位的控制，特別是臨水深基坑，在河水動(dòng)力作用下，基坑側(cè)壁變形要大于遠(yuǎn)離河岸水體的一側(cè)。因此，基坑工程各主要工序施工質(zhì)量控制尤其是承重墻體、支撐體系、止水帷幕的效果等是降低基坑風(fēng)險(xiǎn)的主要控制手段，在今后類(lèi)似基坑工程施工中應(yīng)引起充分的重視。