临湖综合性住宅基坑围护体系设计优化

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摘要：基坑围护是住宅项目施工设计的重要内容之一，维护体系设计及施工质量直接关系着住宅项目结构的稳定性和安全性。本文以湖畔名邸项目911南地块桩基及围护工程为例，在分析项目地质状况的基础上，就工程基坑围护体系的优化设计展开探讨，同时指出预制静压桩、钻孔灌注桩和搅拌桩的施工要点，期望能进一步提升住宅项目基坑围护施工质量，进而为类似工程建设请提供参考。

关键词：住宅项目；基坑围护；优化；施工要点

0引言

城市化建设背景下，住宅项目建设数量和规模持续增加，其建设质量要求也在不断提升。为进一步提升住宅项目建设质量，需科学合理地进行建筑基坑围护体系设计和施工。然而住宅项目施工中，部分住宅区建设区域地址水文情况略复杂，这给基坑围护施工带来较大难度，容易对住宅工程项目整体建设造成影响。基坑围护体系设计优化已经成为住宅项目建设施工的关键所在。本文结合湖畔名邸项目911南地块桩基及围护工程建设情况，就临湖综合性花园住宅项目基坑围护体系设计优化要点展开分析。

1项目概况

湖畔名邸项目911南地块桩基及围护工程位于上海市嘉定区，建筑物由公寓式办公楼、排屋住宅和地下车库组成，工程总建筑面积243440.27m2，其中地上建筑、地下建筑分别为135761.71m2、17678.56m2。地下工程包含了多层建筑地下室、地下机动车库、高层建筑地下室、地下商业区及人防设施等。项目施工中为确保住宅项目整体结构稳定和整体使用安全，需重点做好基坑项目建设。本项目建设场地临近湖泊，工程建设单位依据地质情况重点进行维护体系分类和设计优化，并严格落实预制静压桩、钻孔灌注桩和搅拌桩施工过程质量管理，有效地提升了工程建设质量，保证了经济效益。

2工程地质状况

地质环境状况对基坑施工有较大影响，是决定工程基坑围护体系应用的关键要素[1]。本项目建设初期，工程测量人员系统化的进行施工区域地质勘查，勘察报告显示本项目所处场地地基属于第四纪河口-滨海相和江海沉积层，所揭露土层深度为75.42m，主要包括饱和的粘性土、粉性土和沙土等土质类型。这些土质类型又可细分为9个主要土层，自上而下分别包含了填土、滨填土、褐黄~灰黄色黏土、灰色淤泥质黏土夹少量薄层粉砂、褐灰色黏土、暗绿色粉质粘土、灰色砂质粉土、灰分粉质粘土及灰色粉砂等。土质整体承载能力较弱且富水问题突出。

3基坑围护体系优化

3.1围护体系分类。项目不同区域的基坑围护体系有所差异，所用维护体系受建筑结构围护安全等级的影响。施工中，地下工程分两层实施，总开挖深度处于5.05~10.30m，地下一层要求围护安全等级为三级，而地下二层区域的维护等级为二级，环境保护等级为三级。围护体系中，地下一层采用了重力坝和单排桩围护结合斜抛撑、水平钢支撑；地下二层区域，系统采用钻孔灌注桩围护结构并通过三轴搅拌桩进行止水施工，同时设置一道混凝土支整体围护包含支撑体系、止水体系、支撑体系、立柱桩、立柱、加固体系等诸多内容。3.2围护体系分类。支撑体系采用钻孔灌注桩、单排装、重力式搅拌桩进行支撑。钻孔灌注桩桩包括Φ750×950和850×1050两种形式，桩身长处于16.50~17.0m；单排桩的规格为Φ600×800，桩长9m；重力式搅拌桩采用双轴水泥搅拌桩，要求水泥掺量保持在13%，桩身规格为2Φ700×1000，桩间搭接200mm。支撑体系中，地下二层区域与地下一层门架式围护区域的形式有所差异（见表1）。支撑体系采用混凝土水平支撑，该支撑与第一道支撑共同组成混凝土栈桥。立柱桩设计中采用800桩径的立柱桩，并将其桩长控制在18m，需注意的是，栈桥下的立柱桩为24m。项目立柱为460×460型钢格构柱，桩长控控制在9~10m并将其插入灌注桩2.3m。加固体系是本项目建设的重要内容，加固区分坑周被动区土体加固和坑内局部深坑加固，坑周被动区土体加固采用2Φ700×1000的双轴搅拌桩，该桩体坑底以上及以下区域的水泥掺量分别为8%和13%；在坑内局部深坑加固中，桩体形式与坑周被动区土体加固形式一致，要求该桩体水泥掺量保持在13%[2]。

4基坑围护施工重点

4.1施工准备与测量。工程前期严格落实施工准备及测量工作，为工程开展创造有利条件。施工准备中，首先进行施工场地三通一平处理，其次项目管理人员联合技术人员进行基坑维护体系技术方案的审核、评估和优化，在确保设计方案满足项目建设要求后，落实技术交底工作，确保施工人员系统掌握基坑围护的工艺技术。最后进行施工设备、材料的入场准备并组建专业的施工队伍和管理队伍，准备开展建设。工程测量中受建设环境复杂、工程体量大等因素的影响，测量工作困难重重。对此，在开展测量前，先进行工程总平面图和设计图纸的学习，确保工程测量人员了解本项目红线桩位置及坐标，对于施工现场环境及周围环境有深刻认识。随后办理签证手续，在熟练掌握总图的基础上对所标注的坐标进行准确定位，同时计算各结构之间的距离、角度，建设平面控制网，最后结合平面控制网就项目测量点位进行校准复核，并保护重点坐标点。实际测量中，为保证工程测量的精确性，对测量、测距、量具等因素设置以下条件：测角测量采用二回测，要求其误差不超过5，而在测距过程中使用往返测量方式，测量结果取平均值；最后采用测距仪和钢尺测量距离，确保各控制点边长误差保持在1/10000之内。4.2静压桩施工。静压桩施工严格按照测量放线、探查障碍物、复测桩位、桩基就位、吊装对位、调整插桩、沉桩、接桩送桩、移机制下桩位的流程进行施工[3]。测量放线现场设置测量点，要求测量基线位于建筑物外侧并定期性校正，所侧方的桩位进行标记，确保定桩误差控制在10mm以内。施工过程中先对桩体质量进行检查，要求桩体无蜂窝、麻面、露筋、裂缝等问题，桩体偏差如表2所示。桩身调运过程中，将绳索套在桩体端部，确保绳索与桩身水平面的夹角保持在45°以上。沉桩时确保桩帽、送桩帽与桩周间隙保持在10mm，同时桩机、桩帽、送桩器、桩身需控制在同一中心上，桩身入土层时要求其垂直度偏差不超过倾斜角正切值的15%，桩体标高允许误差值控制在-50~50mm范围内，完成桩体沉放后，立即进行回填，以此来减少临桩打桩对已沉桩体的影响，确保施工现场安全性。4.3钻孔灌注桩施工。钻孔灌注桩是桩基础施工的重要形式。本项目地下二层区域钻灌注桩应用较多，所用灌注桩规格为Φ700×1000，将其作为挡土机构，可有效确保地下二层结构的稳定性。施工中严格控制钻孔灌注桩成孔、清孔、钢筋笼安装吊方、混凝土浇筑等诸多环境，避免创新桩体倾斜、断桩、卡管等问题。成孔施工采用GPS-10型钻机正循环回转钻进成孔，钻进过程确保钻机定位精准，安装位置水平、周正、稳固，钻杆中心与护筒中心的偏差小于5cm。同时利用本身土层进行造浆，并进行泥浆护臂处理。清孔施工采用3PNL型泥浆泵正循环进行清孔，确保工地无沉渣且满足项目建设要求。钢筋笼采用现场加工、分节成型的工艺进行生产，钢筋笼住进间距误差应控制在±10mm以内，箍筋间距误差控制在±20mm，钢筋笼入孔安装时，要求钢筋笼保持垂直状态，整个下沉过程不得碰撞孔壁。完成钢筋笼下放后，还需进行砼灌注项目的规范施工。钻孔灌注桩砼灌注采用C30商品砼，要求浇筑混凝土的坍落度保持在16~18cm；浇筑时明确导管处于居中位置且整体密封性良好，导管埋入砼中的间距应控制在3~10m，避免发生卡管、埋管问题。当砼标高超出设计标高2.5m时，停止灌浆[4]。4.4搅拌桩施工。搅拌桩施工包含了三轴搅拌桩施工和双轴搅拌桩施工两种形式。搅拌桩施工遵循以下要点：其一，严格进行工程测量放线并做好沟槽开挖工作，测量放线时应由监理就测量结果进行复核，然后根据基坑围护边线，采用0.4m3的设备开挖沟槽；其二，搅拌桩孔位定位管理，该过程中应严格按照定位线进行操作，确保单幅墙体搭接的规范性；其三，搅拌桩预搅下沉时，应沿着导向架搅拌，然后切土下沉，整个搅拌过程充分上下搅拌，使得水和水泥浆混合均匀；其三，搅拌桩成桩按照两喷三搅的工艺进行，喷浆过程中要求钻头喷浆搅拌提速保持在0.5m/min以内，而下沉速度控制在1m/min，钻头每转一圈的下沉或提升控制在10~15mm；其四，就搅拌桩质量而言，要求其桩位偏差不超过50mm，同时桩身垂直度误差应保持在1/200以内，此外桩底标高不超过50mm，桩顶标高不超过+100~-50mm，确保工程搅拌桩施工的规范性，实现基坑的有效维护。

5结束语

基坑维护施工对住宅项目建设质量有较大影响。本文结合湖畔名邸项目911南地块桩基及围护工程展开讨论，在临水住宅项目施工中采用预制静压桩+钻孔灌注桩+搅拌桩的围护形式取得了良好的围护效果。项目建设中，只有结合工程地质基础环境，进行基坑维护施工体系的合理设计，并规范化的进行施工过程管理，才能有效地提升基坑施工质量，为住宅项目建设创设良好的基础条件。

参考文献

[1]钟安德,谷雪冰.深基坑支护技术研究与实践——以沈阳局调度所改扩建工程为例[J].铁道勘察,2020,46(2):33-38.

[2]奚家米,陈让清.软土超深大基坑分区对称开挖围护结构变形及地表沉降实测分析[J].建筑科学,2020,36(3):143-150.

[3]郑银忠.建筑工程中深基坑支护施工技术的应用分析[J].建筑技术开发,2019,46(24):40-41.

[4]陈祥侨.临水调蓄池工程设计方案研究和优化[J].中国市政工程,2019(2):65-67+140.

作者:庄义行 单位:中交上海港湾工程设计研究院有限公司