浅谈重庆X项目基坑支护逆作法施工技术

浅谈重庆X项目基坑支护逆作法施工技术

宁宏伟1  张竞2  熊海亮1

1湖北省工业建筑集团有限公司  2湖北联投集团有限公司

摘要：传统逆作法施工方法是指以地下连续墙或其他支护体系作为围护体系，先施工竖向构件中的桩和柱子，再施工梁板结构，最终形成框架结构体系，从而可以开始从原始地面向下进行土方开挖，并按照这个步骤，完成地下结构的修建。本项目地处重庆市中心繁华商圈，基坑周边紧邻市政道路及建筑物，对基坑变形要求极高，采用桩板锚挡墙支护和板肋式锚杆支护进行石方开挖。

关键词：基坑支护；逆作法；桩板锚挡墙；板肋式锚杆；变形

重庆市江北区培新小学校改扩建工程项目，拟修建一栋教学楼和一栋三层地下车库，车库位于场地西侧，车库东侧为拟建教学楼和既有建筑逸夫楼，其它三侧均为市政道路，车库平场会与周围环境形成最大25m的高差，由于场地范围限制，不具备放坡开挖的条件，为了保证施工安全，设计采用基坑逆作法，先施工抗滑桩，再施工桩（肋）板墙，跳槽式分段施工，结合此支护工程实例，介绍基坑逆作法施工技术。

引言

传统逆作法施工方法是指以地下连续墙或其他支护体系作为围护体系，先施工竖向构件中的桩和柱子，再施工梁板结构，最终形成框架结构体系，从而可以开始第一层土方开挖，按照这个步骤，完成地下结构的修建。但是在实际工程应用中，先施工梁柱，再进行土方开挖，开挖过程容易对梁柱进行扰动，而且逆作柱同时承受地下结构完成前地上、地下结构施工层面荷载和建筑物各施工楼层的全部荷载，不仅存在较高的安全风险，也较难进行过程控制。为了解决这一弊端，可以沿着建筑物的四周分层分段开挖至基础地面，再按照传统的先地下后地上，先基础后主体的施工顺序，不仅施工速度快，质量和安全也可以保证。地下连续墙具有施工速度快，整体性好，变形小等优点，但是地下连续墙自重大，如果选用地下连续墙进行分层支护，在下层土体开挖时，上层墙体有下滑的风险，而且地下连续墙相对其他支护方式造价较高，不利于成本控制。将桩板墙和锚杆（索）结合起来，抗滑桩之间通过桩板墙连接起来形成一个整体，具有更好的抵抗变形的能力，同时锚杆（索）可以在开挖下层土体时对上层桩板墙施加拉力，避免墙体下滑，提高支护结构可靠性。

一、工程概况

重庆市江北区改扩建工程项目，位于江北区洋河东路劳动一村一号，周边有洋河东路和鲤鱼池路等主干道，另有多条市政支路与之相通，为成熟主城区，交通方便。工程区位于构造剥蚀浅丘陵地貌区，原始地形东高西低，场地经人工改造，地形较平坦。高程310.29～324.49m，相对高差约为12.20m。建设内容为一期车库、办公楼、运动场和二期教学楼，车库地上一层，地下三层，自下而上层高分别为7.5m、6m、3.9m、3.9m。边坡支护施工采用向下逆作跳槽式分层分段施工，分层高度为2m（中风化基岩层为4m），分段长8m，。

二、地质条件

场地属构造侵蚀剥蚀丘陵地貌，目前场地正在整平中，整体地势西北高东南低，有利于地表水和地下水排泄。工程区地下水按水理性质、水力特征、赋存条件可划为松散土类孔隙水、基岩裂隙水两类；松散土类孔隙水主赋存于人工填土和粉质粘土中，基岩裂隙水赋存于下伏砂、泥岩裂隙中，水量受地形地貌、构造和岩性控制。地下水补给来源主要为大气降水补给。

根据本区地质资料及现场调查可知，本场地岩层分布连续，不存在断层、构造破碎带，无地下洞室、软卧层、暗塘、暗滨等不良地质现象。也未见危岩崩塌、滑坡、泥石流等地质现象。

三、支护设计选型

（1）基坑北侧和南侧边坡主要由素填土、粉质粘土和强、中风化泥岩组成，局部夹砂岩；土层最大厚度为7.3米，为岩土质混合边坡。

土质段：该段现状地形和岩土界面较缓，岩土界面倾角小于10°，沿岩土界面产生整体性滑移的可能性小，边坡破坏模式为沿土体内部产生圆弧形滑动。

岩质部分：边坡稳定性主要受边坡岩体强度控制，边坡破坏模式为风化剥落，崩塌掉块破坏。

采用桩板锚挡墙支护+板肋式锚杆支护；

（2）基坑东侧边坡由素填土、粉质粘土和强、中风化泥岩组成，局部夹砂岩组成，素填最大厚度4.5m，粉质粘土最大厚度约2.1m，为岩土质混合边坡。

土质部分：该段原始地形和岩土界面均较平缓，岩土界面部分反倾，沿现状地面或岩土界面整体性滑移的可能性小，边坡破坏模式为沿土体内部产生圆弧形滑动。

岩质部分：为切向坡，裂隙1与边坡方向反向相交，对边坡的稳定性影响小；裂隙2与边坡方向基本一致，为外倾结构面，边坡破坏模式为易沿裂隙2滑动破坏或风化剥落，崩塌掉块破坏。

采用放坡+桩板锚挡墙支护；

（3）基坑西侧边坡由素填土、粉质粘土和强风化、中风化基岩组成，土层最大厚度约7.0m，强风化岩体最大厚度约2.9m，为岩土质混合边坡。

土质段：该段现状地形和岩土界面较缓，岩土界面倾角小于10°，岩土界面反倾，沿岩土界面产生整体性滑移的可能性小，边坡破坏模式为沿土体内部产生圆弧形滑动。

岩质部分：边坡稳定性主要受边坡岩体强度控制，边坡破坏模式为风化剥落，崩塌掉块破坏。

采用桩板挡墙支护+板肋式锚杆支护。

四、工艺流程

4.1 桩板（锚）式挡墙支护施工

跳槽施工抗滑桩→施工桩顶盖梁→逆作法开挖上部第一阶土体→逆作法施工上部第一阶挡土板（及第一排锚杆（索））→逆作法开挖上部第二阶土体→逆作法施工上部第二阶挡土板（及第二排锚杆（索））→逆作法开挖上部第N阶土体→逆作法施工上部第N阶挡土板（及第N排锚杆（索））→检查与验收

4.2 板肋式锚杆挡墙支护施工

逆作法分段开挖上部第一阶土体→逆作法施工上部第一排锚杆→逆作法施工上部板肋→逆作法分段开挖第二阶土体→逆作法施工上部第二排锚杆→逆作法分段开挖上部第N阶土体→逆作法施工上部第N排锚杆→检查与验收

五、施工技术要求

5.1 抗滑桩施工

在桩基施工之前要对桩位进行多次复核，确保桩位偏差在误差范围内，开挖过程中要安排专人监督，每挖一段就要对垂直度进行复核，避免桩身扭曲或截面尺寸与设计不符。下放钢筋笼时要注意保护声测管，盖上盖帽，管身不得有破损，以免影响桩身完整性检测。

5.2 桩板（锚）式挡墙支护施工

盖梁施工完成后可开挖第一阶挡土板，挡土板厚度为250mm，可采用机械开挖，人工修整，挡土板面板与桩身连接采用植筋方式，植筋之前要进行清孔，待植筋胶凝固之后还要进行植筋拉拔检测，检测合格后方可进行下一道工序施工。桩板墙在混凝土浇筑过程由于上方是封闭的，因此无法使用振动棒，同时需要在模板侧面安装簸箕口，可采用平板振动器进行振捣，保证混凝土结构质量。挡墙每间距2m设置110mPVC透水管，梅花型布置，接入墙底设置通长纵向100mPVC透水盲管，其纵向坡率不小于5%，再通过横向100mPVC管接入道路排水系统。当同一高度各段支护挡土墙达到设计强度的90%，可进行下一阶挡土墙施工。

5.3 锚杆施工

钻孔达到设计深度之后，不能立即停钻，必须在停止进尺的情况下，稳钻1～2分钟，防止孔底端部灭尖，达不到设计的锚固直径。锚杆应锚入中等风化完整岩层内，钻孔时，应取出岩芯，观察岩石裂隙、风化情况，岩石为非中风化层时，应加大孔深至满足要求为止。锚杆插入锚孔前，首先沿锚杆长度方向2m安装一只间隔定位器，以使锚杆不致碰贴钻孔壁，锚杆插入深度要比孔深短500mm，使端部有500mm厚的砂浆保护层，然后将组装好的锚杆体平顺、缓缓推送入锚孔。采用压力注浆，随搅随用，从孔底向上一次性注入。

5.4 锚索施工

锚索应按设计要求安设导向帽，每隔1.5m设置一架线环，锚索注浆时靠孔口段10m采用循环注浆，直至回浆浓度与进浆浓度相同后才能结束灌浆。锚索（杆）拉拔试验应在砂浆强度大于27MPa后进行。

5.4 板肋式锚杆挡墙支护施工

板肋式锚杆挡墙适用于岩石边坡，由于本项目肋板墙为暗肋，且肋板墙厚度为200mm，肋柱厚度为400mm，因此需要在肋柱位置往内剔凿200mm。肋柱剔凿后进行锚杆施工，锚杆外露长度为930mm，锚杆验收试验合格后将组成锚杆的两个钢筋在外露330mm的位置分别向上下弯曲，弯曲部分与肋柱垂直，随后可进行肋柱和肋板墙钢筋绑扎，验收合格后可浇筑混凝土。

六、基坑监测

边坡变形监测要求：边坡工程应由设计提出监测项目和要求，由业主委托有资质的监测单位编制监测方案，监测方案应包括监测项目、监测目的、监测方法、测点布置、监测项目报警值和信息反馈制度等内容，经设计、监理和业主等共同认可后实施。

一级永久性边坡工程竣工后的监测时间不宜少于2年。

根据《建筑边坡工程技术规范》、《建筑基坑工程监测技术规范》、《工程测量规范》及设计要求，确定本工程施工期监测以坡顶的水平位移、垂直位移、锚杆应力监测及周边建构筑物的水平位移、垂直位移为主要监测项目。以周边建构筑物监测为例，本工程在临近建筑物四周设沉降观测点6个，倾斜观测点4个，沉降观测变形速率控制值为3mm/天，累计变形控制值为20mm，倾斜观测变形速率控制值为3mm/天，累计变形控制值为8/1000。监测过程中未见异常情况，监测点未发生破坏，各项监测数据都在控制值范围内，处于稳定状态。通过对周边建筑物的监测，将观测值与设计计算值进行对比和分析，随时采取必要的技术措施，以保证在不造成危害的条件下安全地进行施工。

七、结语

在深基坑逆作法中，桩板式挡墙支护可适用于多种地质条件，适用范围较广，由于是分层作业，分层高度由设计确定，因此危险性较小，还可以通过观测每一阶桩板墙的位移，来判断支护系统是否安全可靠。虽然由于分层分段施工，会形成很多拼缝，导致观感质量不佳，但是可以通过剔凿和水泥浆修补来解决。另外，一旦基坑支护完成，就可以按照传统的施工顺序自下而上施工，施工难度小且速度快，具有较好的应用和推广前景。

参考文献：

[1]钱帅．浅析逆作法施工技术在建筑工程中的应用[J].中华民居（下旬刊)，2022 (10)：122.

[2]李耀，李营营．浅谈高层建筑工程中逆作法施工技术的应用[J].科技与企业，2019, (1)：23-25 .

[3]赵慧勇．浅谈高层建筑工程中逆作法施工技术的应用[J].江西建材，2015，(20)：88-89.