深基坑咬合支护体系施工工艺

随着建筑行业的发展，深基坑支护已成为现在建筑行业最常见的施工过程，本文依托泉州市某办公楼工程为实例，介绍复杂地质深基坑咬合支护体系采用新型施工工艺及技术，从而使施工质量、工期和经济效果达到良好的效果，供类似工程参考。

随着建筑业的不断进步和发展，高层、超高层建筑已经成为城市建设的主要元素，越来越深的多层地下室也成为建筑业发展的必然趋势，施工过程中对深基坑支护的要求也就越来越高。对于地处地质复杂的基坑工程，如何既保证基坑的安全和稳定，又能满足工期要求，成为基坑施工的重难点。现以泉州莱福仕广场项目为例，探讨复杂地质深基坑咬合支护体系新型施工工艺的应用，传统咬合桩支护体系均采用混凝土作为成桩材料，该工艺施工难度大，成孔时易偏孔，需连续施工。而新型咬合桩施工工艺利用钢筋混凝土桩作为基坑支护的受力桩，利用砂浆桩作为封堵钢筋混凝土桩间隙的止水桩，钢筋混凝土桩与砂浆桩相互咬合形成四周封闭的基坑支护系统，具有可靠的安全性和良好的止水效果。

1工程概况

泉州莱福仕广场工程位于泉州市丰泽区东海镇景观东路与纬五路交汇处于景观东路的东侧。总建筑面积为38480.95m2，其中包括地下室面积9073.55m2，地上面积29407.4m2，基坑面积约5154m2，地下室两层，开挖深度9.1m～12.5m，基坑总周长约420m，基坑支护安全等级一级，支护结构使用年限为一年，场地原始地貌属海湾滩涂。原地势较低洼、平坦，后因开发建设需要被人工回填改造成现状，原地面标高约－0.2m～－0.9m。

2工程地质水文概况

2.1地质概况(1)素填土①－1:灰褐，松散，稍湿。主要由细、中砂及粘性土为主，含较多碎块石、砼块等硬杂质。(2)淤泥混砂②:深灰色，流塑，饱和，主要成分为粘粒、粉粒，含腐殖物及贝壳碎片。(3)中粗砂③:灰黄色，松散－稍密，饱和。工程性能一般。(4)残积砂质粘性土④:灰白色、灰黄色，可塑～硬塑。(5)全风化花岗岩⑤:灰白色，砂土状。(6)砂土状强风化花岗岩⑥－1:灰白色，砂土状，该层风化不均，局部孔段残留有强风化花岗岩核及中风化岩孤石等。(7)碎块状强风化花岗岩⑥－2:灰白色，散体状。该层为低压缩性、高强度地层，该层风化不均，局部孔段残留有强风化花岗岩核及中风化岩孤石。

(8)中风化花岗岩⑦:灰白、灰褐色，岩石坚硬程度为较硬岩，该层为低压缩性、高强度岩层，工程性能好。2.2水文概况勘察期间测得地下初见水位埋深变化为3.50～4.40m，混合地下水稳定水位埋深变化3.60～4.60m。赋存和运移于素填土和杂填土中的为上层滞水，与邻近的地表水体呈互补关系，地表水水位高时补给地下水，地表水体水位低时，地下水补给地表水。此外还接受大气降水及地下水侧向迳流补给，并通过蒸发及地下侧向迳流赋存和运移于淤泥混砂层中的为孔隙潜水，主要接受地下水的侧向迳流补给或越流补给，并通过侧向迳流等方式排泄。属弱～中等透水层，水量一般。

3支护设计要求

根据本工程水文地质特点分析，本工程场地原始标高下4m～6m的素填土层含有较多碎块石、砼块等硬杂质，且原始地貌属海湾滩涂，易受潮汐影响，因此选择采用Φ900的灌注咬合桩作为本基坑的支护桩型，桩顶设置1200×800钢筋混凝土冠梁连接，基坑内采用混凝土内支撑梁连接。支护结构的刚性支护桩采用C30钢筋混凝土，桩间距1200mm，桩长18m;素性桩采用M15砂浆，桩间距1200mm，桩长18m，混凝土桩与砂浆桩咬合量300mm。为了保证咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差(不超过50mm)严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制，桩的垂直度不得超过5‰，如图1、图2所示。

4新型咬合桩施工工艺技术要点

素性桩与刚性桩的成孔方式均采用旋挖成孔，护壁采用泥浆护壁，施工顺序为:先施工素性桩再施工刚性桩，素桩采用M15砂浆作为灌注材料，刚性桩采用C30混凝土作为灌注材料。4.1施工工艺流程4.2打桩顺序如图4.2所示，图中A1～A5为C30钢筋混凝土灌注桩Φ900，B1～B5为Φ900素桩。传统咬合桩施工工艺，刚性桩A与素性桩B均采用混凝土灌注，打桩顺序为:B1→B2→A1→B3→A2→B4→A3→B5→A4，刚性桩A应需在素性桩B的桩身强度达到5MPa前完成施工。为保证A1桩不偏位，A1桩需在B1桩与B2桩桩身强度一致时施打，所以B1桩的混凝土初凝时间需调整至40-70小时，坍落度为12～14，B2桩混凝土初凝时间需调整至20－30小时，该施工工艺对混凝土配合比要求高，刚性桩垂直度难控制，咬合量难保证。新型咬合桩施工工艺，素桩B采用M15砂浆灌注，施工顺序为:B1→B2→B3→B4→B5→A1→A2→A3→A4→A5……以此类推完成基坑封闭。

由于素性桩采用M15砂浆灌注，桩身无粗骨料，所以刚性桩A可在两侧砂浆桩均达到设计强度时再行施打。该工艺刚性桩施工时两侧素桩桩身强度一致，可以很好的控制刚性桩垂直度及咬合量。

4.3施工控制要点(1)考虑到现场的实际情况，为了确保定位开孔的准确性，在开孔2m后埋设护筒，保证埋设好的护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm，保证旋挖灌注桩与砂浆桩咬合宽度符合设计要求;(2)旋挖钻进过程中应利用测量仪器检核孔位中心是否发生偏移，如发生偏移应及时调整;旋挖桩机操作控制室内有垂直度控制屏幕，每次旋挖钻进过程中应在X－Y归零后进行，否则将偏斜;(3)旋挖钻进过程中应注意对照地质勘察报告，在松软易塌孔土层冲进时，应根据泥浆补给情况控制旋挖钻进速度，在硬层或岩层中的旋挖钻进速度要严格控制。

5施工效果

本工程施工前，考虑到咬合支护体系中相邻素桩强度不一致可能导致刚性桩施工时偏位较大、咬合量不足且需要连续施工等难题，通过运用砂浆桩与混凝土桩相互咬合的施工工艺，成功解决上述问题，并顺利完成了本工程的基坑支护工程。本基坑支护工程共历时45天，共完成支护桩495根，支护结构周长约420m，其中钢筋混凝土桩248根，M15砂浆桩247根，刚性桩与素桩咬合点495处。基坑开挖后，支护结构受力状态及变形处于安全状态，支护桩未发现较大偏位，桩间咬合量得到有效保证，无渗漏水现象，支护结构能够起到良好的止水、止泥效果。

6施工总结与体会

泉州莱福仕广场工程基坑支护工程，因地质复杂，原场地标高下4m～8m处多为碎块石、砼块等硬杂质，且场地临近海边，受潮汐效应影响大，所以选择了旋挖咬合灌注桩作为基坑支护桩。经过本工程的实践，通过改变素桩成桩材料及打桩顺序的方法，不但解决了咬合桩易偏位、咬合量难保证、需连续施工等难题，而且能够在投入较少成本的情况下保证基坑支护体系的施工质量。同时也为其他类似地质状况的工程积累了施工经验，为在福建地区临海场地地层存在较厚硬杂质的深基坑支护工程的设计与施工提供参考。

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