韩 建 军
(山西四建集团有限公司，山西 太原 030012)
1 工程概况
山西科技创新城科技创新综合服务平台(一期)工程分为A,B,C三个楼座，围绕中间下沉式庭院呈品字形布置。总建筑面积175 308.55 m2，A座地下2层，地上9层，建筑高度40 m；B座,C座地下1层，地上5层，建筑高度26.2 m。结构型式为框剪结构，基础为桩筏基础，地基处理采用钢筋混凝土灌注桩。
本工程基坑底标高A座为-13.57 m，B座,C座及中间下沉式庭院为-8.57 m，中间下沉式庭院局部-9.17 m，开挖深度均超过5 m，属于深基坑工程，基坑安全等级为一级。基坑周长约860 m,基坑面积约37 700 m2。
2 周边环境情况
本场地周围情况：东面为山西电机制造有限公司厂外道路，北面、南面、西面为东温庄村村民耕地；东面距电机厂3层餐饮会议中心、厂房67 m，3层钢结构立体车库39 m，北面离基坑顶47 m处(最近点)有燃气管道。
3 水文、地质情况
3.1 地下水情况
根据地勘报告地下水稳定水位埋深为1.6 m～3.3 m，地下水位年变幅为0.8 m～1.4 m。对本工程基坑开挖影响较大。
勘探深度范围内揭露的浅层地下水类型为潜水，相对含水层主要为第③层粉土及第⑤层粉土、第⑥层粉土，主要由大气降水及侧向径流补给，下部主要为承压水，含水层主要以第⑧层粉细砂、第层粉细砂夹粉土、第层细砂、第层细砂为主，主要以侧向径流补给为主。
3.2 地质情况
拟建场地地貌单元为冲洪积平原区，场地地形基本平坦。勘察期间各孔孔口相对标高介于778.01～779.87之间。拟建建筑场地类别为Ⅲ类。
场地地层主要由杂填土、素填土、粉土、粉质粘土构成。
4 方案设计
本工程地下水位较高，基坑开挖深度深，需先进行管井降水及帷幕桩施工，后进行基坑土方开挖施工，见表1。
表1 基坑开挖深度及不同部位支护、降水方案设计一览表
5 施工的程序和工艺要求
5.1 施工顺序
A座：测量放线→型钢水泥土搅拌桩、降水井施工，降水→冠梁施工→确定开挖顺序→分层分段土方开挖→锚索、土钉分层施工→土方开挖至基底→基底清理→验槽。
B座、C座及中间下沉式庭院：降水井施工、降水→土方支护及开挖。
5.2 支护结构施工
5.2.1设计参数
三轴搅拌桩桩径：850 mm，桩间距：600 mm，单桩水泥用量205 kg/m，水灰比1.0～1.5。有效桩长17.50 m,20.00 m，超搅高度为0.5 m。
型钢：内插型钢采用700 mm×300 mm×13 mm×24 mm H型钢，长度：14 m,21.00 m，间距：1 200 mm。
5.2.2施工方法及要点
1)型钢水泥土搅拌桩施工。孔位放样及桩机就位，开钻前调整机架垂直度偏差不大于设计要求0.4%。喷浆、搅拌成桩采用套接一孔方法施工。待水泥土搅拌桩施工完毕后，采用吊机起吊H型钢，型钢保持垂直，插入时间控制在搅拌桩施工完毕3 h内。将水泥土桩桩顶标高以上部分全部剔除，桩头清理干净，然后进行钢筋绑扎作业，型钢超出冠梁顶标高不小于500 mm，然后支模板，浇筑混凝土，并按要求浇水养护。
2)土钉施工。钢管土钉采用静压法压入基坑壁，按设计的标高及间距布置孔位，用水钻将水泥土帷幕钻透，再将加工好的钢管土钉按15°水平夹角用静力压入土中。端部对称焊接两根L型14钢筋(200×200)，与水平加强筋焊接。端口设置止浆塞或止浆袋，直到注满、稳压3 min～5 min后停止。钢管土钉施工隔孔进行，注浆时应跳注，隔一注一。
3)喷射混凝土面层施工。a.挂网：在坡面上按间距1.5 m固定钢筋网，φ14加强筋与φ20锚钉焊接牢固。在基坑坡顶外翻1 m处插入φ20@1 500 mm锚筋入土400 mm,露出地表100 mm，锚筋端头弯成L形，弯钩长度100 mm并与加强筋可靠焊接。b.喷C20混凝土施工：混凝土按配合比要求计量准确，随拌随用，存放时间不超过60 min。混凝土喷射机安装调试后，高压风吹洗干净受喷面后，开始喷射混凝土。喷射枪头与坡面的距离为0.6 m～1 m。喷射方向与受喷面垂直，局部将喷头稍加偏斜，角度小于70°。
4)预应力锚索施工。钻孔采用锚杆钻机全套管跟进成孔作业，间隔成孔及时注浆的方法。按图纸设计标出测量准确的孔位，锚索成孔直径150 mm，水平间距：1 200 mm，2 400 mm，夹角15°。张拉前检查张拉设备，并保持千斤顶与锚索安装在同一轴线上。
5.3 降水施工
5.3.1设计参数
井深15.5 m，基坑内观测井23孔；基坑外观测井6孔，井深16 m;电梯井附近降水井，井深比普通井深2 m。在基坑东侧紧靠道路处设置3孔观测井，了解水位降深对电机厂车库影响。
5.3.2施工方法及要点
降水井采用回旋钻机，成孔直径700 mm，下管前清孔泥浆比重小于1.15，井管采用透水系数较好的无砂管，直径400 mm。
5.3.3管网排水布置与降排水施工
1)管网排水布置：沿基坑两侧布设两趟排水系统，在基坑周边东、西、南三面各布设一道D200变D300螺旋焊管汇集至A座北面东西两侧D400螺旋焊管中，两趟D400螺旋焊管集中排至北面60 m3玻璃钢蓄水池中，3台大型污水泵从蓄水池抽至北围墙外污水井，再铺设钢筋混凝土管，将降水排至450 m以外的污水渠。2)降排水施工：降水井成井后，安装水泵、输水管，架设线路，试抽水。将水泵与输水管连接牢固开机试泵，正常运转后用10号铁丝绑牢下入井底指定位置。一般按井底以上1.5 m考虑。根据现场情况，拟采用1.1 kW～2.2 kW水泵进行抽水。将抽出的水导入集水总管。降水过程中随时察看观测井水位变化情况，根据具体情况做好回灌准备。降水设专用电源，并配备应急发电机。
6 土方开挖
1)A座：按照基坑支护施工要求，环支护工作面分3个区，每区按30 m长分段，间隔开挖。严格控制开挖一层，支护一层。每层开挖深度不得超过每层土钉、锚杆下0.5 m，每层注浆体及墙面达到设计强度的70%后方可开挖并施工下一层土。第二层锚杆施工完成后挖除余下土方。2)B座、C座：分二步开挖，挖一层土，做一步混凝土面层。3)基坑周边严禁超堆荷载，基坑边缘堆置土方或建筑材料及运输工具应距基坑边缘不小于3.0 m。3 m外堆载不得大于15 kPa。4)在帷幕桩冠梁施工完毕按设计坡度进行土方开挖。A座从东西往中间，B座、C座及中间下沉式庭院南面由东往西，退至下沉式庭院西面、从西面运出土方；保证留有足够的人工开挖、清底、修坡时间；施工中为防止超挖，机械开挖至接近设计基底时，预留150 mm～300 mm土层人工开挖。基坑挖好后，应对坑底、边坡进行抄平、修整。5)开挖时间：第一层土钉支护完7 d(掺早强剂3 d～5 d)，达到设计强度的70%后，预应力锚索达到设计强度的75%后，开始第二步土方开挖。
7 实施效果
在深基坑施工前合理规划，过程中依方案施工，不定时监测保证了基坑支护及土方开挖工程顺利进行，基坑无明显变形现象，按预期完成了土方开挖及支护工作。
[1] 设置预应力锚索混凝土支护桩应用研究[Z].互联网论文库，2016.
[2] 刘建航.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.
[3] JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程[S].
[4] GB 50330—2013，建筑边坡工程技术规范[S].
[5] JGJ 311—2013，建筑深基坑工程施工安全技术规范[S].
