复合支护结构体系在工程中的应用

文 / 顾勇军

1 工程概况

1．1 工程简介及特点

智谷科技综合体塔楼25～26层，裙楼楼层4层，总建筑面积126800m2，地上建筑面积94500m2，地下建筑面积32300m2，裙楼地面上高度为12．0m，塔楼地面上结构层高度为100．0m，总高度为120．0m。本工程±0．00位于现地面以上0．60m，地下2层，地下室基坑开挖深度为10．3m。地下室底板底高程为-9．30m（相对高程），地下室反梁高度为1．60m。基坑开挖深度为10．30m。基坑周围环境图如图1所示。

图1 基坑周围环境图

1．2 工程地质条件

根据地基岩土的组成、特性及埋藏条件，并结合工程特点，场地地基岩土体可分为13个大层，其中1～11层土为全新统地层（Q4），12、13层为白垩纪上统浦口组地层（K2P），自上而下分别描述见表1。

1．3 水文地质条件

1层土为杂填土，具有一定的透水性，2～7层土以粉（砂）土为主，它们共同组成场地松散岩类孔隙潜水含水层，8层土为其相对隔水顶板；9～11层土共同组成场地承压含水层，8、12层分别为其相对隔水顶、底板，承压含水层水位标高为 3．66～3．67m。

表1 土层参数

2 基坑支护方案

根据本工程基坑支护设计图纸，结合施工场地的实际需求，东侧和南侧采用二排水泥搅拌桩阻水钻孔灌注桩双排桩支护方案，如图2所示；西侧和北侧采用二排水泥搅拌桩阻水三级放坡插筋支护方案，如图3所示；局部坑中坑也采用放坡支护方案。

图2 二排水泥搅拌桩阻水钻孔灌注桩示意图

图3 水泥搅拌桩阻水三级 放坡插筋示意图

双排钢筋混凝土钻孔灌注桩桩径均为900mm，砼强度等级为C30，纵向桩心距为1500mm，排距为2700mm，钻孔灌注桩排桩桩顶设置1000mm×800mm钢筋混凝土冠梁，桩顶锚入冠梁50mm，钻孔灌注桩主筋锚入冠梁的长度不小于1．0m。

前、后两排钢筋混凝土钻孔灌注桩之间采用钢筋混凝土连梁连接，连梁横截面为900mm×600mm，拐角处采用连接板连接，冠梁、连梁（板）的砼强度等级均为C30，并与冠梁和钢筋混凝土钻孔灌注桩连成整体。钻孔灌注桩桩长、配筋如图4所示，冠梁、连梁的配筋如图5所示。

深层水泥搅拌桩采用双轴深层搅拌机施工，叶片直径为700mm，桩体纵向搭接200mm，横向搭接100mm，桩长16．5m～18．0m左右，固化剂采用po42．5水泥，水泥土的无侧限抗压强度不小于1．2MPa，水泥掺入量可根据室内试验确定，建议采用18%。

图4 钻孔灌注桩桩长及配筋示意图

图5 冠梁和连梁配筋示意图

放坡各侧基坑坡面均采用φ6钢筋网片（200mm×200mm）C20喷射细石混凝土（厚8cm）护坡，喷射细石混凝土需分层进行施工。

插筋纵横向间距均为1．5m，梅花型布置，插筋与长度为300mm直径16一级钢“#”字箍焊接，横向设置压顶筋。插筋应采用分层施工，待上层插筋钢筋混凝土护坡达到一定强度后方可进行下一层插筋的施工。

地面采用止水坎或排水沟以防地表水流入基坑，止水坎高400mm，顶宽200mm，底宽400mm。止水坎可采用搅拌桩施工过程中残留的水泥土夯实或采用砖砌筑而成。

本工程基坑采用三级井点降水法进行施工。为了确保井点降水效果，施工井点管时，应将井点管孔扩至20cm左右，下部灌满中粗砂，顶部用黏土封堵。考虑到基坑范围较大，土方开挖时，可在基坑中间部位增设临时疏干井点，底板施工时，可置换为水平埋置式井点，井点位置可视降水效果和施工需要进行调整。

基坑土方开挖前，在基坑中部可增设临时疏干井点。土方开挖至坑底，基坑内设置排水沟，以排除基坑积水，并分段设置集水坑。

本工程地下室设有工程桩，但地下室施工仍应做好雨季（特别是暴雨）基坑的防浮应急预案工作。

考虑到场地土质状况和周围环境的复杂性，在开挖过程中应充分考虑时空效应规律：遵循分区、分块、对称、平衡的原则，根据基坑形状合理分块、分段，每一层的挖土深度最大不得超过1．5m。

3 支护结构施工

3．1 钻孔灌注桩施工

钻孔灌注支护桩施工流程如图6所示。

图6 支护桩施工工艺流程图

3．2 冠梁施工

冠梁施工在钻孔灌注桩施工之后具备一定的工作面后进场施工。冠梁主要施工方法为：冠梁底模采用50mm厚C15混凝土，侧模采用模板，采用钢、木结合脚手架支撑，钢筋直径大于20的采用焊接连接，其余采用绑扎搭接，混凝土采用商品混凝土。

冠梁施工的主要技术措施：

（1）钢筋工程施工技术措施

①加强钢筋施工的过程控制，从进场、抽样复试、加工连接、安装直至验收。

②加强钢筋堆放管理，根据级别、型号分开有序堆放，并进行刷漆标识，严禁混用。

③钢筋在现场加工成型，配料工作由专职配筋人员严格按照规范和设计要求执行。

④钢筋连接，本工程对直径＜20mm的采用绑扎搭接；大于20mm的采用焊接连接。

⑤梁多排钢筋之间垫上分隔，分隔钢筋直径与主筋相同。

（2）模板工程技术措施

①由项目专业人员编制模板工程专项方案，并对施工班组进行书面技术交底。

②在编制模板工程施工方案时，对支撑侧模进行设计计算以确保混凝土浇筑质量。

③在浇筑混凝土时，派专人负责检查模板及支撑刚度及稳定性。

④梁模板拉通线找直，以确保整体结构阴阳角方正。

⑤模板拼缝处、梁和梁接头处和板接触处均垫海绵条，防止漏浆。

⑥经过测量放线后，再绑扎钢筋，然后安装侧模板。

（3）混凝土工程技术措施

①冠梁混凝土分段浇筑，表面进行凿毛处理并设置钢丝网。

②为了缩短工期，及早进行入土开挖阶段，混凝土配合比中加入早强剂，并加强养护。

③为方面混凝土养护，冠梁模板在带模养护2～3天后拆模，支模材料周转使用。

④冠梁强度达到100%后，并在试压满足设计要求后再进行土方开挖。

3．3 水泥搅拌桩施工

水泥搅拌桩施工工艺流程如图7所示。

图7 水泥搅拌桩施工工艺流程图