工业厂房建筑深基坑支护施工要点

工业厂房建筑深基坑支护施工要点

唐彪 

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摘要：工业作为全球经济增长的支撑行业，其发展的好坏直接关系着人类社会的稳步发展。近年来，工业厂房建筑工程数量呈现井喷式扩张，其建设质量严重影响社会的经济发展和人民的生命安全。作为建筑工程的核心环节，基坑支护和土方开挖施工技术决定了其自身及周围建筑的安全性和稳定性。文章结合实践案例对工业厂房建筑深基坑支护施工进行分析，旨在为相似工程提供参考。

关键词：工业厂房；基坑支护；土方开挖；施工技术

0引言

时代的发展进步对建筑行业要求更高，为保证工程质量，必须严格控制基坑支护以及土方开挖工程，发挥建筑最佳的使用性。作为一种特殊的结构类型，工业厂房的技术要求更高，如何选择相应的基坑支护技术就显得尤为重要，下面将根据工程实践进行全面分析。

1.工程概况

拟建长丰县吴山镇第二工业社区施工项目主要包括1#试验车间、2#高创车间、3#4#5#厂房、门卫、开闭所及一层地下车库，总用地面积约59433.5m2，总建筑面积约15035.65m2，其中地下建筑面积约9601.61m2。本次支护范围是1#实验车间、2#高创车间及一层地下车库，基坑周长约为487.6m，面积约为10196.83m2。现有场地整平处理后高程为78.000~78.500m；本工程±0.00为绝对高程+79.100m，采用桩基承台+防水板基础，1#2#主楼基坑底标高68.600~72.100m，地库基坑底标高73.200m，计算挖深为5.30~8.10m。根据开挖深度、地层情况及周边环境，综合确定基坑安全等级为：3-3、4-4、5-5剖面为二级，重要性系数为1.0；其余均为三级，重要性系数为0.9。项目开展前对工程特征进行全方位的总结分析，并从技术性、经济性等不同维度进行多次对比，最终确定了基坑南侧的支护形式，即悬臂桩支护。其余三侧采用放坡支护。

2工艺流程

2.1 施工测量

（1）根据规划定位点引测出本场地测量控制点，将木桩打入土中，并在木桩上定出控制点位置。现场轴线控制点位置应不受施工影响，以便于施工作业阶段经常复核使用，并注意在作业时加以保护。（2）现场控制点位置经自检测量定位后，由业主及监理单位复核认可。（3）在场内设置不受施工影响的永久性水准点，在施工过程中保护水准点不受破坏。（4）施工时采用RTK测量仪，进行桩点的精确放样。（5）根据支护平面布置图放出围护桩边线，并撒白灰标记，沿边线开挖宽0.9m，深约1m的沟槽，在槽内用短钢筋将每根围护桩的桩位点定出，并撒白灰标记。

2.2 灌注桩施工工艺

本工程支护桩直径为800mm，计划采用旋挖钻机施工，采用干成孔施工工艺，该施工工艺较传统施工工艺效率高，环保性能好。若遇填土较厚，地下水含量大的情况，采用泥浆护壁工艺施工。施工流程图如下：

图1钻孔灌注桩施工工艺流程图

2.3冠梁施工工艺

土方挖掘至冠梁标高后→修凿桩头→钢筋绑扎→模板支模→砼浇筑→砼养护。

图2 冠梁施工工艺流程图

3 施工技术分析

3.1土方开挖

本项目土方无需外运，地库区域土方全部内倒至未施工厂房位置，供后期回填使用。地库整体大开挖，按照自西向东退挖的方式开挖，桩前土方分层开挖，上层支护施工完成后再进行下层土方开挖。（1）施工准备：完善的准备工作将直接影响后续工程开展的顺畅度，首先需要合理设置测量控制网，根据工程需求确定控制基线、轴线和水准基点。同时平整场地，布置方格网装，测设标高，同时完成挖填土方量的计算，明确建筑物的定位轴，通过校核保证数据的精准性。土方工程需要反复检查测量定位放线，为后续的施工提供良好依据。明确施工区域，根据工程需求，增设临时性排水设施，场地与排水沟方向需保持不低于0.2%的坡度，能够及时排除积水，避免影响工程后续工作的开展。同时思考工程建设的整体要求，设置生产设施、土方运输道路等临时设施，方便后续工作的开展。（2）开挖路线：采用3台挖掘机从基坑北侧开始向南进行开挖，先开挖较深基坑再开挖较浅的基坑。（3）开挖方法：1）基坑开发需采用分层分段方法，自上而下完成开发过程。严格控制开挖长度，保持在10~20m；每层开挖的深度1.5m（每层开挖深度不超过2.Om）。完成现场勘察，了解图质分布状况，关注作业面的暴露时间，严格控制时间长度，严禁出现超深、超长开挖土方。施工中做到“分块、分层、分段均衡开挖，先护后挖”。土方应及时外运。如需临时堆土，应堆在2倍基坑深度以外（从坡顶计算），堆土高度不得大于2m。2）挖土过程须关注测定标高，接近槽底时，需准备水准仪放格控制网，规格为3×3m，同时撒上白灰进行标记。3）开挖过程可使用大量的机械设备，完成挖土和修坡工作，以减少人员在破壁和坡底的逗留确保安全，准备标杆，随时检查开挖过程，确保坡度符合要求。4）坑外挖土，先需完成排水工作，坑内需设置临时明沟集排水，开挖完成后按设计做好集水井和排水沟，泛水坡度按照设计要求设置。5）随时观察挖土进度，到达设计标高且完成地基钎探后，需联系设计、业主方、行业主管部门等共同完成基底的验槽工作。

3.2 土钉墙施工

3.2.1施工工艺流程

土钉墙施工由多个流程共同构成，主要包括基坑开挖、测量放线、压力注浆、安装纵横向加强筋及坡顶锚筋、喷射第二次混凝土到设计厚度、混凝土面层养护、养护等部分共同构成，不同环节之间紧紧相扣，共同完成了土钉墙的施工工艺。

3.2.2开挖土方及修理边坡

机械开挖后，平整度并未达到工程建设要求，必须采用人工方法修整坡壁面，保证平整度达标，同时关注边坡的轴线，确保位置准确，作业面充足，避免出现护壁后掏挖现象。严格控制边坡坡度，坡顶周围不能有积水。土钉支护在排除作业层地下水的情况下进行施工。

3.2.3土钉施工

插筋型号Φ20@1500L=1000，采用直接击入土体的施工方法。土钉采用锚杆钻机干钻孔施工工艺，规格为Φ18@1200L=6000，钻孔直径100mm，倾角约15°。土钉施工工艺流程：定孔位→钻孔→插筋→第一次注浆→第二次注浆。施工前首先在坡面上根据设计要求将锚杆孔位进行定位，锚杆高度及间距均需符合图纸要求。土方分层分段开挖，每次开挖至锚杆施工高度下500mm处，自上而下逐层施工，上层土钉注浆体及喷射混凝土面层强度应达到设计要求，48小时后须达到设计要求的75%，随后才能对下层土方及下层土进行开挖。土钉超挖深度为300mm。杆体制作采用18螺纹钢加工，土钉采用定位器。土钉注浆：采用二次注浆工艺。第一次注浆采用水泥砂浆，水灰比0.45，注浆压力0.4～0.6MPa.注满后保持压力5～7分钟。第一次注浆结束后2～4小时内，用高压1.0～2.0MPa进行二次注浆。第二次注浆采用水泥浆，水灰比0.5，注满后保持压力5～8分钟。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路； 注浆时，注浆管应插至距孔底250～500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。土钉成孔施工宜符合下列规定：孔深允许偏±50mm；孔径允许偏差±5mm；孔距允许偏差±100mm。

3.2.4绑扎钢筋网片

土钉面钢筋网采用Φ8@200*200绑扎而成,网格允许偏差为10mm，钢筋网铺设时每边的搭接长度为300mm。采用搭接焊接时，焊缝长度不小于80mm。钢筋网加强筋为1Φ16@1500的通长钢筋（纵向）和1Φ16mm@1500 的通长钢筋（竖向），加强筋搭接采用焊接，单面焊搭接长度不小于10d；若采用绑扎接头，搭接长度不小于30d。加强筋与网片绑扎或点焊牢固，土钉前端附加2Φ14mm 钢筋L形长150mm短筋分别与土钉及加强筋焊接牢固。坡顶及坡底竖向打设1Φ16 L=1500间距同土钉，坡顶顶端设1Φ16水平拉筋通长设置并与竖插钢筋焊接连接，钢筋网片延伸至并覆盖坡顶插筋，坡顶土钉墙翻遍2000mm喷C20砼厚80mm。

3.2.5喷射混凝土：

喷射面板混凝土厚度控制：挂网喷浆面为80mm厚，开始要进行试喷。先喷30mm厚砼,然后安装钢筋网、加强筋和排水管，最后再喷50mm。网喷分层不宜过高，以900~1000mm高为宜，土面不得长期暴露在外，做到随土方开挖及时挂网及时喷护，如遇地下水丰富时，应减少一次修坡面积，并以最快的速度进行挂网、喷护，防止土方坍塌，如出现塌方等情况时，必须以草袋子堵住塌方部位，并立即挂网喷护，喷射混凝土时并预留注浆口，等到混凝土初凝后，在背后注浆加固土体。局部滞水用插管引流,做防水施工时再注浆封堵引流管。喷射混凝土前应做好喷射面的标志，以保证喷射面平整且不超喷或欠喷。施喷前的准备：首先需对作业面进行全面清理，通过高压风吹拂的方法保持表面清洁，同时对喷射机进行调试，使其处在正常的运转状态。采用干喷法，严格控制喷射枪头工作风压，保持在0.3MPa；喷头与受喷面尽量保持垂直，以免造成回弹、混凝土流淌等问题。喷射作业时，需采用分层分段方法，自上而下螺旋式移动，控制喷头与受喷面之间的距离，保持在0.6~1.0m，同时控制喷射压力，即0.12-0.15Mpa,一次喷射厚度保持在50~70mm，喷完以后需保持间歇，前一层混凝土终凝后方能进行下一遍喷涂，及时清除钢筋网上的混凝土结团，确保其密实度达标。完成喷射后需进入养护阶段，养护开始时间是作业两小时后，持续时间不低于5d。如果气温低于+5℃,不得撒水养护采用塑料薄模覆盖上铺毡毯（或草帘）养护，并利用土钉突出端用10#铁丝捆扎成网状固定，以防止刮风掀毡（帘）。严格控制喷射混凝土的密实度、平整度，偏差控制在10mm以内。基坑边坡角有渗水或渗水土层时，喷射混凝土前要施作排水孔。在用于排水孔的硬塑料管的管壁上，按一定密度钻孔，而后插入直径50mm的孔内即成。为保证喷射混凝土强度，可准备试块进行事先测定，制作试块时需要让视模底部与边壁贴紧，选择侧向喷射，每批均需保留试件，不低于三组。

3.3支护桩及冠梁施工

3.3.1支护桩施工

本项目地质条件较好，采用旋挖钻机干成孔作业，提高施工速度。（1）施工准备：在桩基施工前，清除桩基位置上的杂物，整平场地，用推土机碾压密实，组织机械设备的日常工作，满足后期的工程建设需求。钻孔位置需准备仪器进行测定，做好孔位护桩埋设。（2）采用干成孔作业方式，并采用跳挖施工方式，间隔施工，混凝土浇筑后再进行相邻桩施工。（3）钻机就位：钻机就位，后续保持稳固，严格控制钻头中心与桩位中心误差，不得超过10mm。（4）复测、校正桩位与护筒中心偏差：做好护筒埋设工作后，测量人员需与工程师进行联系，共同完成复核以及校正工作。确认无误后进行正式钻进成孔。（5）成孔：按照设计桩径，桩长要求成孔，成孔过程中控制成孔垂直度。（7）绑扎、吊装钢筋笼：钢筋笼严格按设计和规范要求制作，钢筋笼主筋连接采用双面或单面焊缝。本项目钢筋笼长度较短，无需分节加工，可一次加工成型，直接吊装。单根钢筋笼重量约0.7t，重量较轻，采用旋挖钻机副卷扬机进行吊运安装。旋挖钻机副卷扬机可吊运重量约3t。围护桩施工位置上部无高压线等障碍物。（8）导管安装：导管用Φ300mm的钢管，浇筑架采用型钢制作，方便支撑悬吊钢管，同时将混凝土漏斗放置在上部。本工程全部采用商品混凝土，混凝土强度C30，干成孔作业灌注混凝土之前如果孔内有积水，应抽空积水后再灌注。否则应按水下灌注混凝土作业流程控制。（9）桩机移位:上衣跟装完成钻孔以及清孔后，需要进入下一根桩施工，同时对上一根桩进行桩身混凝土灌注。钻机移动采用轨道或型钢槽滑至桩位。

3.3.2冠梁施工方法与工艺措施

（1）土方开挖：采用反铲退挖法，在桩基施工完毕后进行。（2）破桩头：该过程采用风炮机，需严格控制一次性破除高度，保持在50cm，不能破坏桩顶部钢筋；密切关注破除进度，到达底部15cm时，需要停止机械，采用人工清除的方法，以免对桩体下部造成损伤。人工打凿的过程中，需要直接到达冠梁设计底面，同时校正上部露出的钢筋，使其位置符合工程建设要求，如果存在毁坏的情况，必须及时进行补强、加筋，随后对桩顶进行清理，确保其连接性能达标，同时准备纯水泥浆，在交界位置进行刷涂，刷涂次数在2~3遍，随后再安装钢筋。

3.3.3钢筋制作

绑扎工作开始前，首先需对钢筋位置线进行规划，以免导致钢筋位置不达标。绑扎过程不能放过任何一根钢筋，不能出现遗漏的情况，同时控制绑扎的连接长度，必须符合图纸规范。如果采用单面搭接焊方法，必须进行工艺检测，根据不同阶段的使用需求，对相应类型的钢筋进行送检，随后才能进行施工。焊接过程需要保证焊缝饱满，不能对钢筋晶体造成损害，严格控制单面搭接焊接长度，需要超过10d；绑扎工作完成后，需准备混凝土垫块将其绑在主筋两侧，观察钢筋位置以及保护层厚度，确保其符合要求。

3.3.4模板安装及拆除工程侧模安装

侧模加工高度=冠梁高度+0.05m,为了方便浇注，需要超过梁前面5cm左右。侧模底部在施工时，需要准备压脚调，规格为100mm×100mm的本方，以免形成底部漏浆的问题。压脚条的固定采用50cm长Φ25钢筋条固定，每间隔50cm设置一道；钢管固定：不同位置的固定方法有所不同，侧模中部、顶模采用双钢管固定，首先需准备钢钉，将钢管固定制模板，随后通过顶托置顶，使其与地面形成45度角，底部的钢筋则是Φ25钢筋条，长度为1m。钢筋条需打入地下，地下长度需超过70cm。模板拆除：在此过程需密切关注混凝土墙，达到50%，再进行24小时观察，随后才能拆除侧模，在此过程不能破坏梁表面混凝土。

3.3.5混凝土浇筑

完成验收工作后需等待监理方签字，随后方可进入浇注程序；混凝土一次性浇筑高度不得超过50cm；且进行第二次混凝土浇筑时不得间隔时间过长（不得超过2小时）造成冷缝等质量问题；混凝土浇筑需对其密实度进行严格控制，同时关注梁交界位置，应该让混凝土自然流淌，随后形成坡面，后续浇筑时，需对交界处的浮沫等进行清除，使其连接达到要求。同时关注新旧混凝土交界面，预留钢筋，确保钢筋搭接长度达标。

5结语

基坑支护和土方开挖是工程建筑当中的重点环节，对工程技术有更高要求。工厂厂房需面对复杂的地质条件以及周边施工条件的性质，建造难度更大，文章以此作为研究的切入点，详细分析了厂房建筑中所需的基坑支护以及土方开挖技术，以供其他项目工程参考。

参考文献

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[2]周俊红.建筑工程中的深基坑支护施工关键技术的应用研究[J].风景名胜,2021(5):0159.

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