震动台深基坑支护施工研究范文

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摘要:

基坑工程是一门综合性、实践性较强的工程，然而，在现实施工过程中，基坑深度日益增加，再加上越来越严格的建筑要求和环保要求，我们必须根据具体情况，以科学研究的态度来重视深基坑支护问题。本文分析了震动台中深基坑支护工程概述、支护设计及支护施工方案，并对其中遇到的问题进行详细阐述。从而为深基坑工程研究理论和实践指导奠定一定的基础。

关键词:

震动台;深基坑;支护施工

当前，建筑项目施工规模越来越大，人们对建筑工程质量的要求也越来越严格，深基坑支护施工是建筑项目关键环节之一，直接影响了整个工程质量和建筑使用周期［1］。所以，建筑项目施工企业必须基于工程具体情况，设计出科学合理的深基坑支护方案，从而确保工程施工质量，获得较好的经济效益与社会效益。

1工程概况

本工程位于成都市郫县犀浦镇西南交大新校区内，该工程重要性等级为一级，场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。根据现场地坪实际测量计算，基坑开挖从自然地坪下平均约8.00m，基坑开挖面积约1100m2。基于工程具体地质条件、水文地质条件、环境情况及基坑开挖深度的要求，为了确保基坑壁和基础施工的顺利进行，必须进行一定的基坑支护。根据区域基坑设计施工经验，本基坑支护体系拟采用人工挖孔桩支护结构，降水措施采用管井降水。

2震动台深基坑支护设计

根据本工程具体情况和周边场地、建筑物等的实际情况，分别采用人工挖孔支护桩方式进行坑壁支护。采用岩土工程专业软件———“理正”基坑支护系统进行支护结构的设计计算。

2.1人工挖孔桩支护结构设计1)基坑支护桩采用钢筋混凝土圆桩，桩芯混凝土标号为C30;桩径为1.0m，桩间距2.5m;护壁钢筋为6.5@250双向，护壁混凝土强度为C25，厚度为200mm;设计桩长15.0m，嵌固段深度7.0m;桩顶以冠梁相连，冠梁采用钢筋混凝土现浇，宽1.0m，高0.8m，混凝土标号为C30。该段基坑共布置人工挖孔桩26根。2)桩间护壁采用喷射混凝土与钢筋网组成的钢筋混凝土板结构型式。土方开挖时，应确保锚杆支护作业面平整，桩间壁面宜开挖成凸弧形。喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20，喷射混凝土面层厚度为60～80mm。面层钢筋网构造:网筋采用6.5@250×250钢筋绑扎而成，纵横向加强筋均采用12螺纹钢筋与预埋钢筋焊接，纵横间距为1500×2500mm。

2.2土方挖运设计土方施工是护壁施工的重要构成部分。土方必须分层进行，每一层深度不得超过1.50m，如果在开挖过程中遇到砂石层，根据具体情况缩小开挖深度，先喷射混凝土面层，再铺设钢筋网，同时可打入1～2m短锚杆，进行灌浆和二次喷射混凝土。

3震动台人工挖孔支护桩施工

3.1人工挖孔支护桩施工工序场地平整→测定桩位→土方挖掘→井壁护圈→土方挖掘→井壁护圈→成孔→验孔→钢筋笼制安→钢筋笼检查→浇筑混凝土成桩→开挖冠梁基槽→桩顶冠梁施工见图1。

3.2测量定位及控制1)整平桩位地面，用全站仪依据桩孔坐标测放出桩孔位，根据桩孔十字线进行施工放样。施工放样采取现场地面按设计桩径用砖筑砌锁口井圈，砌筑完成后进行校核、测量、验交。2)在桩孔锁口井圈上标出十字线标志，标志用“▽”表示。四方标志均标于同一标高位置上，并标出高程［2］。

3.3桩孔开挖1)开挖前向每个操作小组作地下土层、地下分布情况的交底。并指出可能出现的问题和处理的一般方法。孔口用砖筑砌井圈，以防止杂物掉入孔中及雨水倒灌入孔中，井圈高度30cm，厚度25cm。2)护壁桩施工采取跳挖的施工方式。即护壁桩分成两批施工，两批桩互相交错分开，第一批桩施工完毕以后，再进行第二批桩施工。3)在土方开挖过程中应该使用镐施工。对于孤石和硬度较大的土层，使用钎、锤将其敲碎，根据先中间后周边的土方开挖次序和桩直径控制设计进行施工，将弃土装到吊桶中。安排一个施工小组负责每一个桩孔的施工，井上、井下都必须保证有人进行施工，同时确定每一个施工人员的安全职责，井上、井下保持通信畅通。4)挖孔用人工从上到下逐层开挖，边开挖边支护。地面孔口设置钢架管井形支架，支架设定滑轮用于提土。5)每开挖1.0m作一节护壁。土方开挖完毕以后，模板支护、安放钢筋并浇筑护壁混凝土。护壁钢筋为8@200双向，护壁混凝土强度为C25，厚度200mm。混凝土搅拌在搅拌站进行，人工浇筑并捣实。护壁混凝土密实早强，严禁用插入振动器振捣，以免影响模外的土体稳定，上下护壁间预埋纵向钢筋加以连结使之成为整体，待其初凝后拆模(至少24h)，开挖下一节，重复以上步骤至设计深度。若在设计桩底出现中砂等软弱层，应及时通知勘察设计人员，以便及时对方案进行调整，同时应加强桩壁支护。6)每天开工前必须检查孔内的有毒有害气体，应有足够的安全防护措施。桩孔超过10.00m以后应不断向井内送风，保持井内有足够的新鲜空气。7)桩孔内设置软梯供施工人员上下桩孔。8)桩孔挖到设计规定持力层或标高后，甲方人员组织设计、勘察、监理和质检相关单位负责人对工程进行检查，确定满足设计标准后立即将孔底清理干净，及时验收，验收合格后进行钢筋笼和桩芯混凝土施工。9)挖孔桩施工允许偏差，见表1。10)在施工现场划定一定区域来临时堆放土方，但是必须在两天之内将挖出的土方运输出去，不得将土方堆放在桩孔旁边，保证现场施工秩序井然。11)井内垂直运输弃土或其他建筑材料时，必须采取有效措施固定这些土方和材料，避免坠落砸伤施工人员。12)必须持续开展开挖施工工作，尽可能缩短交接班时间，避免还未支护的土方在水中或空气中暴露的时间过长，从而引起塌方事件的出现。13)当相邻孔桩在浇灌桩芯混凝土时，要停止开挖，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌。

4震动台深基坑支护施工常见问题及处理措施

4.1地下水挖孔桩施工过程中常常遇到地下水这一难题，其加大了护壁桩施工的难度。在开挖过程中极易影响含水层中水平衡情况，导致附近静态水大量涌入桩孔内，从而不利于护壁桩的正常施工。另外，施工过程中如果遇到动态水压土，增加了开挖难度，水压极易冲刷穿透护壁混凝土，导致桩体不稳定。如果遇到粉砂、细砂土层，在压力水的冲击下，容易出现井漏、流砂等状况。1)如果地下水量较小，应该采用潜水泵将全部地下水抽干，在抽水的同时进行开挖施工，成孔后第一时间浇筑混凝土保护墙壁，完成后再进行下一段的施工。2)如果地下水量较大，采用水泵抽水并不能开挖，应该认真考虑施工顺序，用水泵将桩孔附近的地下水抽干，避免更多的地下水涌入开挖孔内，同时采用交替循环施工方式。

4.2流砂人工挖孔过程中，常常遇到粉砂、细砂层等情况，同时在地下水影响下，极易出现流砂现象，甚至会出现井漏事件，引起质量事故，所以必须采取针对性的有效解决方法。1)流砂情况较轻时，应该将循环开挖的深度进行缩短，把一般情况下1m一段缩减为0.2～0.5m，从而缩短挖孔壁的暴露时间，同时第一时间灌注混凝土。当有泥沙流入、孔壁塌陷而难以成为桩孔时，应该采用纺织袋土对其进行堵塞，堆砌成一个桩孔外壁，同时确保桩孔内壁顺利施工。2)流砂情况较严重时，下钢套筒是最为常见的处理方式，钢套筒同护壁采用的钢板大小相近，以孔外径为直径，能够划分为4～6段圆弧，再添加一些肋条，使用螺栓或钢筋将其环环连接，在开挖大约0.4m时，将套筒分片装入，深入孔底不得小于0.2m，插入上部混凝土护壁外出不得低于0.5m，装入完成后再浇筑混凝土。如果放入套筒后流砂依然不断上涌，便应该采用突击挖出后立刻浇筑混凝土对孔底进行封闭的方法，等到混凝土凝结后，清凿孔心部位的混凝土。此种方法也可以应用到已完成的混凝土护壁的最下段，使孔位倾斜至下层护壁以外，打入浆管，压力浇筑水泥浆，提高周围及底部土壤的不透水性，以解决流砂现象。人工挖孔在开挖时，护壁混凝土圈还要采取加固措施:混凝土圈厚度增加为300～500mm;不用振动棒，改用人工铁笔振捣，其目的是降低混凝土密实度，使其具有较强的透水性。遇流砂特别严重时，沿桩孔外径打入直径20的短截钢筋(长度500～800mm、间距150mm)并沿钢筋外侧塞入编织袋或稻草形成有效支挡，再进行护壁混凝土圈的施工。

4.3淤泥质土层如果施工过程中遇到淤泥等软土层时，应该选择木板或土方模板来进行支护，同时降低开挖深度并及时浇筑。支挡木方应该顺着周边打入底部，但是深度不得低于0.2m，上方嵌入已经浇筑完成的混凝土到护壁的后方，尽量倾斜放入、双排布置、相互交叉，从而起到良好的支挡作用。

4.4岩石层(或其他障碍物)人工挖孔如遇到岩石土层(或有其他障碍物)时，采用短把的镐很难进行开挖，一般可先用风镐进行破除，再按正常施工程序进行护壁混凝土圈的施工。

5震动台深基坑支护施工质量保证措施

基于震动台深基坑支护施工复杂、要求严格、工期较长及安全隐患多等具体情况，本公司总工办对该工程施工进行有效管理与监督，按照国家规定的深基坑支护施工技术规范及施工要求组织施工。施工过程中，公司必须接受监理机构和甲方的指导和监督，采用熟练的技术和科学合理的管理方式确保工程施工进度和质量。

5.1建立全面质量管理机构承接本工程后，由公司下达质量目标，制定质量控制、质量检查、质量考核评比及奖惩办法。工程项目经理部成立质量领导小组，由现场技术负责人担任组长且作业队配置一名专职的质量督促管理人员，推动全方位质量管理，检查、督促、协调各环节和部门的质量管理工作，加强质量教育，强化质量意识，组织职工学习相关专业技术和全面质量管理知识。每个职工都明确工程质量的方针、目标和计划，积极参加各项质量管理活动。

5.2工程施工全过程的质量控制1)事前指导与质量控制。请设计人员对施工图纸进行技术交底，组织员工熟悉施工方案，掌握施工技术和工程质量的关键控制点［3］;对所用于本工程的仪器设备进行检验;选定原材料，进行相应的有关试验，并获监理工程师的批准。2)施工过程中的质量监督控制。建立工程签证制度，各工序开工前，技术部向作业队进行现场技术交底。每一工序完成后，前后工序作业班组联合检查合格以后方可移交下道工序施工并签名，经由总工办检查、验收合格并报甲方及监理工程师检查合格签证后，方可进入下一道工序施工。同时，在施工过程中，总工办不定期对工程质量进行抽查，且实行全过程的监督，一旦发现不合格，坚决进行返工，使各工序质量得到有效控制。3)及时总结经验教训，加强信息反馈，保证质量管理有条不紊地良性循环。

5.3工期保证措施1)项目工程部编制切实可行的施工进度计划图，充分协调各工序、各施工阶段的起止时间，进行人、财、物的最优组织与分配，施工总进度计划为总体实施计划，以月、周、日计划为具体执行计划，保证总工期。每周要对上一周完成计划进行落实，并随时进行调控。2)严格各施工阶段的准备工作，必须提前提出材料计划，准备充分，尤其是材料的供应必须及时，制定岗位责任制，谁负责、谁保证，做到各工序准时进行。3)采用新工艺、新方法，科学组织施工，尽最大可能地缩短工序延续时间。4)严格各施工阶段的质量监督与检查，质量检查做到有主管、有依据、有记录、有落实，坚持“三检”制度，力争杜绝返工，避免浪费时间与人工。5)为确保工程按计划进行，本公司选择有资质保证、履约能力强、队伍素质较高、有丰富的同类工程施工经验的施工队伍进行各专项工程的施工。6)在施工过程中，应该对总控计划进行严格管理，采用日保周、周保月、月保总控的模式对项目进行全方位、多层次的管理，采用定期开展生产例会机制，总结分析每天的施工情况，科学安排第二天的施工，并备齐相关物资;每周生产例会时间，将对上一周的情况进行总结，对施工中出现的工期拖后、质量问题进行分析，找出原因，进行改进。

科学严谨的施工技术措施，保障顺利有效地完成深坑支护工程。此举给参与该工程的技术人员和设计人员带来很大的挑战和考验，但同时也有助于提高各个参与施工单位之间的协调合作能力。言而总之，做好震动台深坑的支护工作，对整个工程的建设具有深远的意义。

参考文献:

［1］夏意宇．浅谈深基坑支护施工质量的控制［J］．江西建材，2014，34(14):85．

［2］安海峰．浅谈深基坑支护施工技术在土建施工中的运用［J］．民营科技，2015，21(2):87－89．

［3］韩智勇．浅谈深基坑边坡喷锚支护在岩土工程施工中的应用［J］．郑铁科技通讯，2015，58(15):55．

作者：曾维成 单位：四川省建筑新技术工程公司