基坑支护专项施工质量控制分析

摘要：工程建设施工过程中，良好的基坑支护能够保证并提升地基的稳定性和安全性。为此，以锦州市某学校建设项目中的地下建筑基坑支护为例，对基坑支护质量保证措施进行了分析，希望为同类型建筑工程项目的相关施工提供参考和借鉴。

关键词：基坑支护；钢管桩；基坑监测

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施[1]。因而保证基坑作业与整个地下结构的稳定与质量，提升周围建筑结构的安全性变得尤为重要[2]，对此，以锦州市某学校建设项目为例，对基坑支护质量保证措施进行了分析，供同仁们借鉴和参考。

一、工程概况

（一）工程简况

锦州市某学校建设项目占地面积39934.35m²，建筑面积18363m²，其中地下建筑面积1810m²。框架结构，基坑底依次为桩基础、承台和筏板，基坑周长约200米。项目地点：锦州市太和区果树农场。基坑深约6.5m。

（二）场地工程地质条件

根据地层的时代、成因，将勘探深度内划分如下工程地质层：（1）素填土：以粘性土及碎石构成。层厚0.50-3.60米。（2）杂填土：以粘性土、砖块等生活垃圾构成。层厚2.20-3.10米。（3）粗砂：矿物可见长石、石英，分选差，偶见小砾石。层厚0.50-1.80米。（4）2.4粉质黏土：偶见小砾石。层厚0.50-3.50米。（5）淤泥质粉质粘土：局部夹少量粗砂。层厚1.30-5.60米。（6）残积土：原岩结构完全无法辨认，岩芯呈粘性土状。层厚1.00-8.70米。（7）全风化片麻岩：属极软岩，岩石极破碎，基本质量等级Ⅴ级。揭露层厚0.70-4.80米。（8）强风化片麻岩：属软岩，较破碎，基本质量等级Ⅴ级。揭露层厚1.00-3.10米。（9）中风化片麻岩：属较硬岩，岩石较破碎，基本质量等级Ⅳ级。揭露层厚0.50-2.30米。

（三）基坑支护方案

施工单位根据现场实际情况，依据规范和质量标准、操作规程，编制《基坑支护方案》，组织多名专家论证并形成《安全专项施工方案专家论证报告》[3]，确定基坑支护采用钢管桩加锚索支护方式，基坑坡面采用挂网喷射混凝土方式。

二、钢管桩及土钉墙支护体系施工质量控制

（一）钢管桩支护体系设计

1.支护桩：设计钢管桩桩径：Φ325mm，桩间距：0.7-0.8m，桩长：12m，嵌固深度：5-6m。

2.腰梁：腰梁采用2x18b工字钢。

3.桩间锚索：锚索用2×15.2高强度低松弛钢绞线，抗拉强度设计值为200MPa。三桩一锚，水平间距2.4m，锚孔直径150mm，入射角15°，锚孔长度按设计规定。

4.桩间喷锚：桩间网采用网格尺寸50×50mm、网片尺寸2000×4000mm钢板网。喷射面层厚度50mm，强度等级C20。

（二）钢管桩施工质量控制

1.桩体制作。按设计要求下料，需要连接的钢管采用对焊加帮条焊，要求连接后钢管平直不弯曲。

2.机械成孔。首先按设计要求测放孔位并做好标记。然后用潜孔（或回转）钻机成孔，成孔直径＞325㎜，成孔深度超过设计深度30㎝，垂直度小于1%。如土层非风化岩，采用专用设备打桩机直接打桩。

（三）锚索、腰梁施工

三桩一锚，水平间距2.4m，直径150mm，入射角15°，锚索长度按设计规定。

1.预应力锚索按以下施工工序进行施工：定位、造孔、锚索加工——穿索——锚固段固结灌浆——锚索张拉与锁定——外锚头保护。

2.造孔。锚孔定位：基坑开挖到预定深度后，技术人员按图纸给定锚索具体位置，在桩间做好标记，施工人员按标记施工。（1）锚索孔用XP-50A钻机采用施工，孔径大于等于170mm，锚孔倾角15°，终孔孔深宜大于设计孔深30～40cm；（2）孔斜误差不得大于孔深的1%，孔径误差不得大于孔径的3%，孔位误差±10cm，孔深误差20cm；

3.锚索加工。（1）锚索采用高强度低松弛的预应力钢绞线（Φ=15.2mm）制作，钢绞线强度等级Rb=1220MPa；（2）钢绞线预应力锚索加工时用砂轮机截断，锚头与钢绞线用挤压套连接，禁止焊接。（3）凡有损伤的钢绞线均应剔除，污染的清理干净；

4.锚索的安装。锚索安装前对钻孔重新检查，发现塌孔、掉块时应进行清理。锚索安装前校核编号，确认孔深和锚索长度无误后方可入孔，入孔时锚索在孔外应尽可能平直，弯曲半径不小于3m，入孔速度应均匀，不能来回抽动锚索。注浆管（6分管）和锚索一同插入孔内，注浆管底口距孔底15cm。

5.锚固灌浆。（1）锚索安装完成后，即刻灌入水泥灰浆；（2）灌浆材料选用PO42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.6～0.8，水泥浆强度等级为M20，应用搅拌机搅拌均匀，JBW150/40压浆泵注浆；（3）为保证压浆的可靠性和密度，锚索注浆应采用自孔底向上灌浆技术，中途不得停灌；（4）水泥浆应用搅拌机搅拌均匀，搅拌直至灌浆结束方可停止。在水泥浆未完全固化前，严禁拉拔和移动锚索。灌浆后3d内严禁在距锚索20m范围内进行震动强的施工作业。（5）第1次灌浆：锚索和注浆管同时放入孔底，管口距孔底150mm，以利出浆。灌浆前对输浆管道进行检查，无阻塞后方可进行注浆，注浆速度控制在100L/min左右，注浆压力控制在0.5-1.5MPa，待到孔内的泥浆和杂质均由水泥浆体所置换溢出孔口，即完成第1次灌浆。第2次灌浆：待第1次灌浆浆液达到初凝强度后，进行第2次灌浆，注浆浆液采用水灰比0.50的纯水泥浆。必要时掺入适量早强剂。

6.锚索的张拉与锚固力锁定。锚索张拉须在内锚固段灌浆强度达到设计值75%以上方可进行张拉、封锚。（1）张拉作业前，须对张拉设备进行标定，标定时千斤顶的最大出力应高于锚索超张拉时的值；（2）张拉前须计算每根锚索的理论伸长值，作为锚索张拉的依据；（3）先对锚索进行单根预张拉一次，以提高锚索各钢绞线的受力均匀度，单根预拉力为80KN；（4）张拉分级进行，先进行10%的预张拉，分级张拉为：25%、50%、70%、100%、105%。每级张拉持荷时间不小于5min。最后稳定5min直至压力表无返回现象方可锁定；（5）若预应力损失过大，须进行整体拉张与重新锁定；（6）锚索张拉实测伸长值不得大于理论伸长值的10%，小于5%，锁定时钢绞线回缩量不大于5mm或荷载损失不大于5%；（7）施工中应做好准确记录。

7.外锚头保护：锚索张拉后，锚头外端留100mm的钢绞线，将多余段截除，腰梁处砼浇筑封闭，其他为喷锚砼封闭。

8.腰梁安置：本工程腰梁采用2x18b工字钢，槽钢与支护桩间隙填实，锚垫板开孔位置与锚索保持一致，焊接质量满足规范要求。腰梁每联至少两跨，接头焊接必须满足设计要求。

（四）桩间挂网喷锚施工

1.施工流程。清桩间土→挂网→钢筋固定→安装排水管→喷射混凝土

2.施工技术要求。从上至下清除多余桩间土至桩边，并且不允许出现过大凸凹。清土完成后，立即铺挂钢丝网，竖向每隔1.0～1.5m用Ф6mm钢筋固定，网搭接30cm，连接处用U型钉固定或绑扎。在钢管上焊接Ф6mm短钢筋，将钢筋网绑扎在短钢筋上，与钢管连接。

3.喷射混凝土原材料。喷射C20细粒混凝土，厚度不小于50mm。水泥采用PO 42.5普通硅酸盐水泥，砂为河砂，细度模数＞2.5，含水率5～7%，石料粒径5～10mm，连续级配。C20配比：水泥：砂：碎石=1：2：2。原材料机械搅拌要120s，人工搅拌要3次。

4.施工机具。本次施工采用PZ-5B混凝土喷射机，生产能力5.5m3/h，输送距离水平100m，垂直30m。空压机用VHP400WCU螺杆空压机，容积流量11.3m3/min，排气压力1.38MPa。输料管压力1MPa，喷头水压0.20MPa。

5.喷射前准备。用高压风、水冲洗受喷面，清除障碍物，埋设控制喷射混凝土厚度的标志，对机械设备、管路、电缆等全面检查，保证现场通风、照明。

6.在侧壁桩间设置泄水孔。泄水孔为Ф100mm，长度300mmPVC管，水平间距2000mm，垂直间距为2000mm，倾角50，呈梅花形布置，反滤层厚度大于100mm，泄水孔在水流密集处加密布置。

7.喷射作业。喷射作业开始时，先送风，后开机，再给料。本次原材料人工搅拌，搅拌次数不少于3次，随拌随用，装入喷射机前过筛。喷射作业分段、分片自下而上进行，喷头与受喷面垂直，保持0.60～1.00m距离，风压0.2～0.4Mpa，喷面表面平整、湿润光洁，无干斑和流淌现象。喷射结束时，待料喷完后再关风。

三、基坑监测

鉴于岩土工程的复杂性及基坑工程的重要性，委托有资质第三方进行基坑监测，本工程采用信息化施工方法，及时掌握基坑开挖及施工过程中支护结构的实际状态及周边环境的变化情况，做到及时预报，为基坑边坡和周边环境的安全与稳定提供监控数据，防患于未然[4]；通过监测数据与设计参数的对比，分析设计的正确性与合理性，科学合理地安排下一道工序，必要时及时修改设计，使设计更加合理，施工更加安全[5]；通过信息反馈，总结工程经验，促进基坑工程技术的进步。

四、结束语

施工单位根据自身质量保证体系，以科学数据为依据，运用统筹方法、网络技术合理配置资源，精心组织，制定周密、科学的网络计划，控制关键工序，制定安全文明施工措施、基坑边坡事故应急预案[6]，做好图纸会审和各项技术交底工作，让所有施工人员领会设计意图和质量技术要求，加强质检员在施工过程中的质量监督，实行质量管理中质检员一票否决制，积极推广新工艺新技术，建设单位、施工单位、监理单位通力合作，基坑支护、降水及挖土方仅用40多天便顺利完成。通过基坑监测和数据分析，各项监测数据均在可控范围内。

参考文献：

[1]关鹏.岩土工程中深基坑支护的设计与施工方法探究[J].建筑工人，2022，43（03）：14-17.

[2]赵忠芳.润达云创中心房建项目深基坑支护设计与施工技术[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2022，21（01）：37-41.

[3]张晶晶.某基坑支护设计方案的选择与应用分析[J].安徽建筑，2021，28（11）：138-139.

[4]曾宝珍.特殊地段分洪箱涵基坑支护设计分析[J].陕西水利，2022（02）：141-144.

[5]郭宁.北京胸科医院医疗综合楼基坑支护设计与监测[J].勘察科学技术，2022（01）：42-47.

[6]范丹岚.环球影城项目基坑支护设计创新探讨[J].工程建设与设计，2021（20）：21-23.

【作者简介】丁波（1969.10-），男，汉族，辽宁省锦州市人，大学本科学历，锦州市招生考试委员会办公室（锦州市教育发展中心）高级工程师，主要研究方向：建设管理。