沙特西部高原屬地中海氣候，其他地區屬帶沙漠氣候，夏季炎熱干燥氣溫可達50℃以上，冬季氣候溫和，年平均降雨不超過200mm，地下土壤多為流沙層。目前，高層建筑主要建于首都利雅得，東部沿海城市達曼與達赫蘭，以及西部海岸城市吉達等。在當地人口集中的大城市中，高層建筑基坑深度普遍存在超危大情況，受土壤地質影響，當地基坑支護主要采用工字鋼排樁支護技術。

 

 

工藝原理及工藝特點

 

一、工藝原理

此施工技術改變了傳統的排樁圍護方式，運用了一樁4用基坑圍護技術方案，即支護發揮4種用途：基坑臨時圍護、地下防水介質、地下擋墻外模板，以及與擋墻共同抵抗土壓力，從而提升高層房建基坑與總體建筑的平穩性。

二、工藝特點

工字鋼排樁支護技術施工特點主要包括以下5點。

1.深基坑采用工字鋼排樁支護的方法，支護壁可以充當擋墻外模板，從而減小基坑占地面積，節省了施工用地，擴大了臨建用地面積，降低對外界環境的干擾。

2.擋墻的雙側模板改為單側模板，施工便利，節省了人工，縮短了工期，減少模板用量，節約了材料，降低了工程造價。

3.由于支護壁與建筑邊界距離的縮小，減少了基坑土方的開挖量及回填量，降低工程支出，節約了工期。

4.支護壁作為防水媒介，使得基礎防水能夠早于擋墻施工，可以提前停止降水系統的作業，優化了地下基坑降水與防水工藝。

5.可以與結構共同抵抗土體壓力達到樁墻合一的目的，優化基礎結構設計，降低混凝土及鋼筋用量。

三、適用范圍

適用于有大型地下基礎施工，同時對降水防水施工有較高要求的房建工程項目，具有減小基坑施工面積、降低造價、節省工期等優點，可廣泛應用于土壤地質差或地下水位淺的高層房建地下基坑支護的施工。

四、施工流程

利用工字鋼排樁與擋土板所形成的支護結構，在發揮基坑支護作用的同時，利用其與地下擋墻結構外側尺寸相似的特點，以其內支護面為媒介，將地下擋墻防水做在支護面上，起到加快施工進度，樁墻合一的目的。同時利用支護結構的支護作用，起到擋墻結構外模板的作用，減少模板用量，加快施工進度，并利用優化后的支護結構直接減少基坑土方挖填量，終整體上達到確保建筑物穩定性和降低造價的結果。

 

案例分析

 

一、工程概況

市政大樓項目位于沙特東部沿海城市達曼，占地面積約為1.2萬m2，建筑面積約為7.7萬m2，開挖面積為11644m2。項目分為辦公樓和停車場2個主體，辦公樓地上建筑11層，停車場地上建筑7層，地下建筑均為2層。辦公樓為框架剪力墻結構，停車場為框架及預制梁結構，裙房為現澆框架剪力墻及部分鋼結構，基礎結構為大型筏板基礎，地下室為擋墻結構，其中地下基坑挖深12.5m。

二、施工流程

1.鉆孔

（1）施工中支護樁的工字鋼選用規格為：腰高350mm，腿寬150mm，長度根據基坑深度分為12m和14m兩種。

（2）由于場地限制，經監理及設計統一，市政大樓與停車場的支護4側邊界離建筑邊界0.1m，且相鄰的2個工字鋼的間距為1.5m，工字鋼的下槽深度為11.85m或13.85m。

（3）按照設計要求，由測量員確定樁線，對沿樁線進行分區域加工成所需長度的工字鋼。

（4）進行具體位置鉆孔施工時應注意保持孔洞的間距為1.5m，打樁機上的螺旋鉆施工過程中保持鉛垂性（每打進一定的距離使用水平尺校正垂直性），鉆孔的深度與下槽的深度保持一致（螺旋鉆的長度應事先調節好）。鉆孔完成后，每側表面露出的孔口應在同一條直線上。 

2.工字鋼下槽

下槽的工字鋼長度與設計上的要求一致，工字鋼應保持鉛垂性（施工中使用水平尺把握尺度），工字鋼的間距保持一致（1.5m）。同側所有的工字鋼應在同一條直線，上端應在同一水平高度。

3.安裝擋土板

（1）完成邊界開挖至一步錨桿的位置，開始安裝一步擋土板。

（ 2）擋土板加工，由于工字鋼的間距為1.5m，擋土板加工后的長度應為1.46m-1.48m（每塊擋土板的寬度為23cm），便于安裝。

（3）安裝至一步錨桿的位置。

（4）擋土板背面填土并壓實。

（5）二步擋土板在一步錨桿完成及二步開挖完成繼續施工。

4.錨桿

（1）本項目基坑支護錨桿分為3步。加工錨桿，錨桿直徑與長度見表1與表2。

（2）在錨桿上加工好固定掛鉤防止鋼筋移位和由于外力拽出。

（ 3）錨桿機錨斜洞（錨桿與水平夾角為 25°），孔洞直徑為25cm，孔洞深度同表1與表2中錨桿長度，兩個錨洞的間距為1.5m。

（4）下錨桿（下錨桿與錨洞同時進行），外頭露出1m的長度。

（5）灌注水泥漿，水泥漿量見表1與表2。

 

5.錨桿端處的固定焊接

錨桿端處進行固定焊接的作用是將錨桿與支護樁連成一體，共同抵抗土的側壓力。

（1）加工工字鋼2根，長度1.5m左右，工字鋼規格尺寸如表3。

 

（2）焊接錨板，將2根工字鋼以“工工”形狀擺放，錨桿位于2根工字鋼直徑，將工字鋼的兩端焊接在支護樁上，在工字鋼的兩端和中間焊接10mm厚鋼板，將2根工字鋼連成一體，中間鋼板的小孔的直徑約等于錨桿的直徑。

（3）將錨桿與錨板進行焊接，用2塊5mm厚三角形鋼板作為媒介，2條直角邊分別緊貼著焊接在中間的鋼板與錨桿上。

（4）錨固位置位于工字鋼內，錨固工字鋼用鋼板滿焊于工字鋼內部，經測試強度后將錨固處多余錨桿切除，后安裝擋土板使錨頭位于支護樁內部，保證下一步抹灰及防水的施工。

6.抹灰

重復以上支護施工到筏板設計底標高，完成墊層澆筑，開始支護壁抹灰施工。此步施工是為找平支護壁，保證防水的施工。在支護壁上抹灰，厚度約為2cm，保證平整度，并做好養護工作，防止裂縫。

7.防水施工

（1）墊層防水：墊層表面清理，沒有其他堆放物，蜂窩及時修補；監理檢查過表面后開始刷底層瀝青油；12小時后提交報檢單開始一層防水施工；用氧氣將一層防水固定于墊層頂面，搭接12cm，基礎邊界剩余30cm與墻體施工縫防水連接；提交報檢單后進行二層防水施工；二層防水完成后，表面鋪設5cm水泥砂漿。

（2）

豎直擋墻防水：豎向墻體與墊層交接處設25mmx25mm水泥倒角；清理基礎邊界水泥砂漿；監理檢查后刷底層瀝青油；12小時后提交報檢單開始一層防水施工；用氧氣將一層防水固定于墊層頂面，搭接12cm，地下室二層采用2層防水，地下室一層1層防水；二層防水標高到地下室二層頂，一層防水到地面層；提交報檢單檢查二層防水后，安裝保護板2層，無搭接；防水終止地方設置2cm×2cm凹槽。

三、質量控制

本工程項目質量執行標準選用英標標準。

1.支護樁質量控制

首先測量放線時保證控制線位于墻線外側10cm，鉆孔時用工程線做好現場控制，確保位置準確。工字鋼下樁時為保證工字鋼的垂直度，每1m用水平尺測試工字鋼垂直度，由于現場有一臺打樁機具備自動校準垂直度的功能，可以保證工字鋼支護樁的垂直度，所以盡可能采用其作為鉆孔所用。鉆孔過程中如果工字鋼發生扭轉，需及時采取措施，重新下樁。

2.防水施工質量控制

防水材料滿足規范要求報批后使用，底層瀝青均勻涂抹，厚度適宜，厚度不合適應影響瀝青與防水層間粘結。防水按照搭接12cm嚴格控制，搭接嚴禁重疊。垂直面與水平面連結處下部設置25mmx25mm水泥倒角，使連接處平滑。支護上防水施工前保證抹灰平整度，如果有大凸起或者坑槽及時處理。注意施工間隔，瀝青施工后12小時，方可進行一層防水施工，二天進行二層防水施工，防水超過施工縫至少30cm。