维普资讯 http://www.cqvip.com 第２８卷第４期 Ｖｏｌ＿２８ Ｎｏ．４ 建筑施Ｔ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ 青岛流亭机场国际航站楼基坑 支护设计与施工 Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｐｅｒ Ｌａｒｇｅ Ｄｅｅｐ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＴｅｒｍｉｎａＩ ｏｆ Ｑｉｎｇｄａｏ Ｌｉｕｔｉｎｇ Ａｉｒｐｏｒｔ 口 陈涛１ 迂宝明ｚ 王政， （１．青岛市建筑施工安全监督站２６６０００；２．青岛建设集团公司２６６０１ １：３．青岛崂山区城市规划建设局２６６０００） 【摘要】青岛流亭机场国际航站楼厦地下车库深基坑工程，根据周边环境度场地地质条件。本着安全、经济的原则，采用 自然放坡、钢筋混凝土桩＋锚杆、重力式挡墙不同的支护形式，介绍了其施工工艺取得了施工安全、缩短工期、节省投资的 效果。 【关键词】基坑支护止水帷幕自然放坡重力式挡墙混凝土灌注桩＋锚杆 【中图分类号】ＴＵ７５３ ，文献识别码 Ａ 【文章编号】１００４—１００１（２００６）０４—０２６５—０４ １工程概况 好。 青岛白上世纪９Ｏ年代以来，现有机场设施不能保障旅 客吞吐量以年平均２７％的速度增长，急需扩建改造。新建 航站楼将成为青岛的象征，同时成为青岛市展现城市形象 的窗口。 青岛流亭机场国际航站楼及楼前区地下停车场位于原 国内航站楼北侧，建成后将与国内航站楼连为一体。工程 设地下室２层。航站楼基坑开挖深度约为９．７Ｏ ｍ。楼前区 地下停车场基坑开挖深度约为６．４Ｏ ｍ。地下通道基坑开挖 深度约为７．６Ｏ ｍ，本基坑工程按一级安全等级进行支护方 案设计、施工。基坑使用时间约１Ｏ个月。 据总平面图（图１）看基坑周边可利用场地较大，场 区原有建筑物已拆除，靠近基坑周边无建筑物。基坑南侧 有两条道路（２ 线与９ 线），基坑西侧有一条道路。地下 周边管线靠近９ 线有一条。 图Ｉ基坑平面图 ２场地地质条件 ３基坑支护设计方案 根据甲方提供岩土工程勘察初步资料并结合地区经验， 根据场地条件和技术要求，国际航站楼西侧有机场跑 该场区地下水丰富，属第四系孔隙潜水及弱承压潜水，稳 道，南侧部分地段靠近道路不允许放坡，须支护开挖，基 定水位为１．５ ｍ，第３、５层为本区主要含水层，其渗透性 坑东、北侧放坡空间充足，按自然放坡设计。 【作者简介】陈涛（１９５９－），男。本科，工程师，青岛市建筑施工安 经研究及综合对比，本着安全、经济、可行的原则， 全监督站综舍科科长。联系地址：青岛市燕儿岛路１号（２６６０００）。电 话：（０５３２）８２５７７７７。 确定地下车库与国际航站楼基坑主要采用自然放坡与旋喷 【收稿日期】２００６—０３—２３ 桩止水帷幕方案。国际航站楼西侧采用旋喷桩帷幕与钢筋 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期 陈涛、迂宝明、王政：青岛流亭机场国际航站楼基坑支护设计与施工 混凝土桩＋锚杆支护方案。地下车库南侧靠近道路，采用 重力式挡墙进行支护。 ３．１止水帷幕方案 根据勘察资料，基坑位于深厚透水层中，地下水比较 丰富且地下水位高，为了保证基坑在开挖后获得干燥的作 业空间，必须对地下水进行控制才可保证基础工程的正常 施工。止水帷幕采用高压喷射注浆法（旋喷）。设计参数如 下：旋喷桩径１ ４００ ｍｍ，桩间距ｌ １００ ｍｍ，固化剂采用 Ｐ．０３２．５Ｒ普通硅酸盐水泥，水灰比１：ｌ～１：０．８，每延米 水泥用量６００ ｋｇ。帷幕深度以进入基岩Ｏ．５ ｍ为终孔原则。 ３－２自然放坡段方案 根据设计基底标高及场区现场施工条件，结合止水帷 幕的设置，为加快工期，降低工程造价，采用自然放坡段 按１：１放坡，然后对坡面均做挂钢筋网喷射Ｃ２０细石混凝 土护坡，厚度８Ｏ ｍｍ，其中配置 ６＠２５０ ｍｍ的钢筋网片， 沿土钉方向横向布置两道 １４ ｍｍ的加强筋一道。 对于砂层较厚的部位，根据地质特点，如果砂层自然 成坡困难，将 ２０ ｍｍ的螺纹钢筋土钉更换成 ４８ ｍｍ钢 管，钢管壁钻孔，击入砂层中，高压注浆加固土体，然后 挂网喷射混凝土面层，确保边坡稳定。 ３．３钢筋混凝土桩＋锚杆支护 国际航站楼西侧不允许放坡，基坑边坡必须采取支护， 经多方技术论证后采用变形较小的钢筋混凝土桩＋锚杆支 护，悬臂桩按照桩 ０．８ ｍ，桩距１．１ ｍ，桩身混凝土标号 Ｃ２５，主筋 ２０ ｍｍ，加强筋 １６ ｍｍ，绕筋 ８ ｍｍ。锚 杆第一排水平间距２．２ ｍ，长度ｌ５ ｍ，１ ３２ ｍｍ钢筋ｉ第 二排间距２．２ ｍ，长度ｌ５ ｍ，２ ２８ ｍｍ钢筋。锚杆与水平 线夹角取１５。，孔径１５０ ｍｍ。 ３＿４水泥土墙支护 地下停车场南侧靠近道路，该段采用重力式挡墙支护， 设计２排旋喷桩与帷幕桩搭接，墙宽３．６Ｏ ｍ，墙嵌固深度 ６．Ｏ ｍ，水泥土墙长１２．４ ｍ。 ４基坑支护施工方案 ４．１总体施工规划 本基坑工程作业主要可分为３段：ｌ段为航站楼（包 括Ｂ、Ｃ区） ２段为地下通道：３段为地下停车场。由于基 坑工程包括旋喷桩、混凝土灌注桩、锚杆、混凝土面层 （作业面辅助排水）４个分项，为有效缩短工程工期，施工 中采用流水作业施工工艺，即先钻孔灌注桩与止水帷幕施 工，基坑支护与土石方挖运施工交叉作业。各段总体工艺 流程如下： 钻孔灌注桩与止水帷幕放线一长螺旋和旋喷桩施工一 土方挖运（可分层或分段一次性挖到设计坑底标高）一根 据开挖情况及设计要求分段进行边坡修整一锚杆和土钉施 工（击入式）一混凝土面层初喷一钢筋网片绑扎一加强钢 Ｉｌｌ 筋焊接一细石混凝土终喷（混凝土养护）。 ４．２止水帷幕施工 ４．２，１钻机安装、就位 钻机安装在设计的孔位上，使钻杆头对准孔位的中心， 为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后，必须做 水平校正，使其钻杆轴线垂直对准孔中心位置。确保桩身 垂直度偏差不大干１．５名。 ４．２．２钻孔 采用地质钻机成孔，由于本场地地层主要为砂土，应 采用泥浆护壁钻孔，确保不发生塌孔现象。 在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进 尺，否则较易导致桩子Ｌ偏斜、位移，甚至钻杆、钻具损坏。 钻进的深度取决于设计桩长或持力层的位置。施工时需考 虑施工工作面的标高差异，做相应增减。 ４，２．３旋喷设备就位、插管 将旋喷注浆管插入地层预定深度，插管过程中，为防 止泥浆堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过 ｌ ＭＰａ。若压力过高，则易将孔壁射塌。 ４．２．４喷射作业 喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业。施工 过程中值班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注 浆流量、压力、气量、旋转提升速度等参数是否符合设计 要求。 钻杆的旋转和提升必须连续不中断。拆卸钻杆继续旋 喷时，钻杆要保持Ｏ．１ ｍ的搭接长度，不得使喷射固结体 脱节。深层旋喷时，应先喷浆后旋转和提升。 搅拌水泥时，水灰比要按照设计规定，不得随意更 改。 ４．２．５冲洗 施工完毕应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内 不得残存水泥浆。 ４．３边坡挂网喷浆施工 对于基坑上部砂土层部分要按设计要求严格分层分段 开挖，在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设 计强度的７０％以前一般不能进行下一层的开挖，每层开挖 深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑动 破坏的能力，实际开挖过程中按照土钉竖向间距２．Ｏ ｍ考 虑。 基坑开挖深度范围内土钉（锚杆）的做法先在土体中 成孔，然后植入钢筋并注浆；击入式土钉是用专门设备将 土钉钢筋击入土体，对于砂层较厚的部位则在开挖前沿开 挖面垂直击入管壁钻孔的钢管，高压注浆加固土体代替土 钉。 ４．３．１钻孔 钻孔前应根据设计要求定出土钉（锚杆）位置，作出标 记并编号。 维普资讯 http://www.cqvip.com 陈涛、迂宝明、王政：青岛流亭机场国际航站楼基坑支护设计与施工 第４期 采用的机具应符合土层特点，满足设计要求，在进钻 和抽出钻杆过程中不得引起土体塌孔。成孔过程中有专人 作成孔记录。土钉钻孔时的质量应符合下列规定： 孔距允许偏差为土１００ ｍｍｉ 孔径允许偏差为土５ ｍｍｉ 孔深允许偏差为土３０ ｍｍ； 倾角允许偏差为１度。 ４．３．２击入或插入土钉钢筋 击入土钉前先进行定位，插入锚杆钢筋前要进行清孔 检查，锚杆钢筋植入孔中前要先在钢筋上安装对中定位支 架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小 于２５ ｍｍ，支架可以用短钢筋焊，以不妨碍浆体自由流动 为宜。 ４．３．３注浆 锚杆注浆前要验收锚杆钢筋安设质量是否达到设计要 求。本工程采用压力底部注浆的方式，注浆导管底端插至 距孔底２５０ ｍｍ处，在注浆的同时将导管匀速缓慢的撤出。 较厚砂层中的钢管采用高压注浆，压力注浆时应在管口设 置止浆塞，注满后保持压力３～５ ｍｉｎ。注浆过程中注浆导 管口始终埋在浆体表面以下，以保证孔中的气体能全部逸 出。注浆材料采用纯水泥浆，其水灰比控制在０．４～Ｏ．４５， 需要时可适量加入速凝剂，以控制早凝和泌水。水泥浆应 随拌随用，一次拌合的水泥砂浆在初凝前用完。 ４．３．４喷射混凝土面层 在喷射混凝土之前先按设计要求绑扎、固定钢筋网。 面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护 层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，但在喷 射混凝土时不应出现振动。 钢筋网片可焊接或绑扎而成，网格允许偏差为 土１０ ｍｍ，铺设钢筋网时每边的搭接长度不小于一个网格边长 或２００ ｍｍ，如为搭焊则焊接长度不小于钢筋网片钢筋直径 的１Ｏ倍，网片与坡面间隙不小于２Ｏ ｍｍ，土钉钢筋通过 “井字”加强钢筋直接焊接在钢筋网上。 喷射混凝土前应对机械设备、风、水管路和电路进行 全面检查和试运转。为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设 计值，可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋作为厚度标 志。喷射混凝土的距离宜保持在０．６～１ ｍ之间，并使射流 垂直于壁面。喷射混凝土的路线可从壁面开挖层逐渐向上 进行，但底部钢筋网搭接长度范围内先不喷混凝土，待与 下层钢筋网搭接好后再与下层壁面同时喷混凝土。接缝部 位在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑，并喷少量水湿 润。面层喷射混凝土终凝后２ ｈ应喷水养护，养护时间 ３ ｄ左右。 ４．３．５排水设施的设置 施工前做好降排水工作，边坡喷射混凝土面层延伸到 基坑周围地表构成喷射混凝土护顶。混凝土面层上要做泄 水孔，采用 ４０ ｍｍ的塑料管，按间距４ ｍ均布。为了排 除聚在基坑内的渗水和雨水，应在坑底设置排水沟和集水 井。坑中的积水应及时排除。 ４．４长螺旋钻孔灌注桩施工 ４．４．１ 桩位放线 由甲方设置的控制点放支护桩桩位，桩轴线位置上每 隔１Ｏ ｍ放一轴线控制点，由技术员复测，并请甲方验收后 才能施工。 ４．４．２钻机安装、就位 长螺旋钻孔施工时，用钻机塔身的前后和左右的垂直 标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心， 确保桩身垂直度偏差不大于１％。 ４．４．３ 钻进成孔 钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触 及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样能减少 钻杆摇晃，又容易检查成孔偏差，以便及时纠正。 在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进 尺，否则较易导致桩孔偏斜、位移，甚至钻杆、钻具损坏。 钻进的深度取决于设计桩长或持力层的位置。施工时需考 虑施工工作面的标高差异，做相应增减。对于 ８００ ｍｍ 的桩，由于桩较长，附在钻杆上的土柱较重。为避免影响 钻进速度和减轻拨管时的重量，在钻进达５ ｍ左右时可将 钻杆拔出，由人工迅速清掉上面的土柱，再行下钻成孔。 ４．４．４成孔质量检查 当设备出现明显的轻微晃动，进尺缓慢，设备仪表电 流明显增大，钻机推进困难，有时出现自动停机现象时， 拔出钻杆观察钻头土样，经鉴定已进入风化岩达到设计要 求时，可停止钻进。 ４．４．５混凝土灌注 （１）桩成孔到设计标高后，空钻清底，开始选用泵压 小于７ ＭＰａ的中压式柱塞泵泵送超流态混凝土，当钻杆内 腔充满混凝土后开始拨管，边提钻杆边用混凝土泵通过钻 杆内腔经钻头上的喷嘴压入超流态混凝土，至设计桩顶标 高上６００ ｍｍ。 （２）严禁先提管后泵料，成桩的提拔速度取决混凝土 的泵送能力，设专人指挥协调。成桩过程宜连续进行，应 避免因后台供料不及时而导致停机待料。施工中每根桩的 投料量不得少于设计灌注置。 （３）由于超流态混凝土坍落度大，在压灌至桩口时， 受压力影响，石子会因惯性向下及桩壁四周扩散，使混凝 土发生离析现象。同时在放入钢筋笼过程中，会对混凝土 进行搅动，产生浮浆。因此需预留６００ ｍｍ的桩头。 ４．４．６钢筋笼加工 主筋采用水平埋弧焊接（或搭接焊），主筋应调直，箍 筋采用绑扎，箍筋须经拉直后盘成螺旋状方能使用。钢筋 笼搬运时，为防止变形可采用支撑筋加固，吊装时注意其 Ｉ 维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期 陈涛、迂宝明、王政：青岛流亭机场国际航站楼基坑支护设计与施工 方向，严禁将笼子方向扭转。 ４．４．７钢筋笼吊放与固定 在混凝土压灌完成后，立即将成型钢筋笼放入桩中。 钢筋笼可由钻机上的卷扬机吊起，人工扶正，对准桩心慢 慢放入。控制好标高及保护层后将钢筋笼固定牢固，避免 下沉。钢筋笼的成型必须符合设计要求，并有足够的强度， 防止吊装过程中变形。 ４．４．８桩顶环梁施工 帽梁施工可分段进行，可以直接利用土中挖槽做模具， 要求放线准确模深一致，模壁平直，有塌土处，可用灰土 株平。 ５锚杆支护施工 ５．１钻孔 （１）根据设计要求和土层条件，定出孔位做出标记。 （２）作业面场地要平坦、坚实、有排水沟，场地宽度 大于４ ｍ。 （３）钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾 角一致，并在同一轴线上。 （４｛钻进用的钻具，可采用地质部门使用的普通岩芯 钻探的钻头和管材系列。钻孔设备可根据土层条件选择专 门锚杆钻机或地质钻机。 （５）根据土层条件可选择岩芯钻进，也可选择无岩芯 钻进：为了配合跟管钻进，应配备足够数量的长度为Ｏ．５～ １．Ｏ ｍ的短套管。 （６）在钻进过程中，应精心操作，精神集中，合理掌 握钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种 孔内事故。一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理， 并备齐必要的事故打捞工具。 （７）钻孔完毕后，用清水把孔底沉渣冲洗干净，直至 孔口清水返出。 ５＿２锚杆杆体的组装与安放 （１）按设计要求制作锚杆，为使锚杆处于钻孔中心， 应在锚杆杆件上安设定中架或隔离架（粗钢筋杆体沿轴线 方向每隔２．Ｏ ｍ设置一个定中架）。 （２）锚杆钢筋平直、顺直、除油除锈。杆体自由段应 用塑料布或塑料管包扎，与锚固体连接处用铅丝绑扎。 （３）安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、压弯，注浆 管宜随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为５Ｏ～１００ ｍｍ，杆 体放入角度与钻孔倾角保持一致，安好后使杆体始终处于 钻孔中心。 （４）若发现孔壁坍塌，应重新透孔、清孔，直至能顺 利送入锚杆为止。 ５．３注浆 （１）注浆材料应根据设计要求确定，水灰比Ｏ．４Ｏ— Ｏ．４５的纯水泥浆，必要时可加入一定量的外加剂或掺合料。 ｌｉｉｌ （２）浆液应搅拌均匀、过筛，随搅随用，浆液应在初 凝前用完，注浆管路应经常保持畅通。 （３）常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底， 再由孔底返出孔口，待孔口溢出浆液或排气管停止排气时， 可停止注浆。 （４）浆液硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆，注 浆量不得小于计算量，其充盈系数为１．１～１．３。 （５）注浆时，宜边灌注边拔出注浆管。但应注意管口 应始终处于浆面以下，注浆时应随时活动注浆管，待浆液 溢出孔口时全部拔出。 （６）注浆完毕应将外露的钢筋清洗干净，并保护好。 ５．４张拉与锁定 （１）按设计和工艺要求安装好槽钢，并保证各段平直， 槽钢与挡墙之间的空隙要紧贴密实，并安装好支承平台， 预制混凝土台座强度不低于Ｃ２０。 （２）锚杆张拉前至少先施加一级荷载（即１／１０的锚拉 力），使各部紧固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准 确。 （３）锚固体与台座混凝土强度均大于１５ ＭＰａ时（或注 浆后至少有７ ｄ的养护时间），方可进行张拉。 （４）锚杆张拉至１．１—１．２设计轴向拉力值时，土质为 砂土时保持１０ ｍｉｎ，为粘性土时保持１５ ｍｉｎ，然后卸荷至 锁定荷载进行锁定作业。 ６ 结语 经过实践证明，按此方案施工即达到了施工要求又缩 短了工期、节省了投资，真正做到到了科学组织、合理施 工，达到了质优高效的效果。 ●广告●
