深基坑支护施工——排桩/地下连续墙/土钉墙/锚杆/内支撑 工艺与监测要点
建筑深基坑工程支护结构(排桩、地下连续墙、SMW工法桩、土钉墙、预应力锚杆、内支撑体系)的施工工艺、质量控制、基坑监测及验收标准
支护方案选型
基坑支护选型依据:开挖深度、地质条件、周边环境(建筑物/管线/道路)。<6m 浅基坑:放坡开挖/土钉墙。6-12m 中等深度:排桩(钻孔灌注桩)+一道内支撑/锚杆。12-20m 深基坑:地下连续墙(地连墙)+多道内支撑。>20m 超深基坑:地下连续墙+逆作法。
排桩支护
钻孔灌注桩(排桩)沿基坑周边密排(桩间距 800-1500mm、桩径 600-1200mm)。桩间土体用高压旋喷桩/搅拌桩止水封闭(形成止水帷幕)。桩顶设冠梁(截面 800×500mm 钢筋混凝土梁)连接各桩—共同受力。
排桩施工:泥浆护壁正/反循环钻孔→钢筋笼吊放→水下混凝土浇筑(导管法)。桩身混凝土强度 ≥C30。桩位偏差 ≤50mm、垂直度 ≤1/200、桩径偏差 ±50mm。桩身完整性检测(低应变/声波透射法)——Ⅰ类桩 ≥90%、无Ⅲ/Ⅳ类桩。
SMW 工法桩
三轴水泥搅拌桩(φ650/850/1000mm)+内插 H 型钢(HM488×300/HM500×300 等)——兼具挡土+止水功能。水泥掺量 20-25%(425 普硅水泥)、水灰比 1.5-2.0。搅拌下沉速度 0.5-1.0m/min、提升速度 0.8-1.2m/min。
H 型钢插入:搅拌桩施工后 30min 内插入型钢(自重+振动锤沉入)。型钢间距与搅拌桩间距一致(φ850@600→型钢间距 600mm/1200mm 中-中)。型钢顶部高出冠梁顶 500mm(便于拔出回收)。型钢拔出时注浆填充拔出空隙。
地下连续墙
在地下用抓斗/铣槽机挖槽→泥浆护壁→钢筋笼吊放→水下混凝土浇筑→形成连续钢筋混凝土墙。墙厚 600-1200mm、槽段长度 4-8m。标准槽段:先施工一期槽(两端设接头管)→二期槽在一期之间施工。
泥浆系统:膨润土泥浆(密度 1.05-1.15g/cm³、粘度 25-35s)。泥浆液面高于地下水位 ≥500mm。清底后槽底沉渣厚度 ≤100mm(Ⅰ类槽段 ≤50mm)。
钢筋笼:笼长可达 30m+(分段吊装+直螺纹套筒连接/焊接)。保护层垫块间距 ≤4m(防止钢筋笼侧向变形)。水下混凝土浇筑(C30-C45、坍落度 180-220mm、导管法)。
土钉墙
基坑边坡打入土钉(φ18-32mm HRB400 钢筋)→注浆→挂钢筋网(φ6@250×250mm)→喷射 C20 混凝土面层(80-120mm 厚)。土钉长度 0.5-0.8 倍基坑深度、水平间距 1.0-1.5m、倾角 10-20°。
土钉注浆:水泥浆水灰比 0.45-0.5、注浆压力 0.3-0.5MPa。土钉抗拔试验——每层/每 500m² 做 3 根非破坏性抗拔(荷载为设计值的 1.3 倍)。土钉头与钢筋网焊接连接。
预应力锚杆(锚索)
锚杆(钢绞线束 3-7φ5/φ7)/锚孔(φ100-150mm)→压力注浆→张拉锁定。锚杆倾角 10-30°(穿入较好土层)。自由段(无粘结段)+锚固段(有粘结注浆段)。锚固段长度 ≥6m、入稳定土层 ≥4m。
锚杆张拉:注浆体/锚墩强度 ≥15MPa 后方可张拉。张拉控制力 0.75fptk(极限强度)。张拉至 1.05-1.10Nt(Nt 为设计锁定荷载)→持荷 10min→退至锁定荷载锁定。超张拉补偿预应力损失。锚杆锁定后 48h 内监测预应力损失(损失 >10% 需补偿张拉)。
内支撑体系
钢筋混凝土支撑(截面 600×800mm 等)或钢管支撑(φ609×16mm/φ800×20mm)。支撑立柱用格构柱(4L160×16 角钢焊接、截面 500×500mm)或钢管柱。
拆除条件:支撑拆除前地下结构达到设计强度。换撑完成后(地下室外墙回填/楼板达到强度后方可拆上层支撑)。拆除顺序从远离基坑边向基坑边退拆。
基坑监测
必测项目(JGJ 180):坡顶水平位移/竖向沉降、周边建筑物沉降/倾斜、地下水位、支撑轴力/锚杆拉力。监测频率:开挖期间 1 次/1-2d、底板浇筑后 1 次/3-7d、回填后停止。报警值按设计/规范设定(如坡顶水平位移累计 30-50mm 或变化率 3-5mm/d 报警)。
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规范索引
JGJ 120-2012 建筑基坑支护技术规程、GB 50497-2009 建筑基坑工程监测技术规范、JGJ 311-2013 建筑深基坑工程施工安全技术规范。