某狹小場地深基坑支護工程的施工與檢測

李冬梅

在各類基坑支護方式中鋼板樁支護以其具有安全可靠、施工便捷、環保、節能等優勢，而被廣泛采用。本工程綜合考慮現場地質條件、施工場地，在“安全”“經濟”“合理”的原則下，綜合選擇放坡+鋼板樁+內支撐的支護方式。

1 工程概況

本工程為中鋁華中銅業有限公司新建的高精度銅合金帶氣墊式連續退火爐(650mm)基礎施工，屬于地下工程，總體標高在+0.000m以下。平面位置在板帶車間廠房 A-B跨 1/12-20線范圍內，基礎平面尺寸76.75m×18.35m、在廠房 13-15，18-20線區域各有一個7.475×7.8的基坑，基坑深為-12.00m～-12.80m，基礎底板、墻板采用鋼筋混凝土結構，厚度 900mm～950mm。項目現場的車間廠房已基本形成。廠區水通、電通、路通，主要生產工藝管網已基本形成。根據本工程所處的位置、工程地質及水文地質條件、基坑深度和周邊環境等，基坑工程重要性等級為二級。

2 施工方法及注意事項

由于廠房鋼結構已安裝完成，場地受限制，工期又緊，各專業多工種交叉作業，特別是對廠房柱基位移的影響，這給施工帶來了很大難度。深基坑的施工對周圍建筑物影響較大?，F場周圍距離其他生產車間較近，隔離防護措施必須做好。

由于基坑支護時間較短，并且基坑開挖范圍較小，空間效應明顯。故基坑邊有廠房獨立基礎的一側鋼板樁采用拉森Ⅴ型，五道支撐，其余基坑邊鋼板樁采用拉森Ⅳ型，在 4個角部用 2[32a槽鋼作為支撐，圍檁也采用 2[32a槽鋼。

2.1 鋼板樁的施工工序

1)鋼板樁的檢驗與校正;2)沉樁機械和鋼板樁就位;3)鋼板樁的打設;4)鋼板樁在施工中的監測。

2.2 施工中的注意事項

1)施工前，對鋼板樁必須進行外觀檢查，以確定各項施工技術參數是否滿足設計要求;其中包括:型號、長度、寬度、厚度、損傷、端頭矩形比、垂直度以及鎖口形狀等;2)為保證沉樁軸線位置的正確和樁身的豎直，控制樁的打入精度，防止鋼板樁的屈曲變形和提高樁的貫入能力，最好設置一定剛度的堅固導架，并應采用“屏風式”打入法;3)鋼板樁打設中用屏風打入法，打入時分幾次打入，在轉角處用異形鋼板樁來連接和封閉;4)在打設工程中，允許誤差為:樁頂標高偏差±100mm;鋼板樁軸線偏差±100mm;鋼板樁垂直偏差 1%。在打設過程中，發現有超過上述允許值應及時糾正;5)鋼板樁接長可采用剖口對焊或加魚尾板焊接，相鄰樁的焊縫宜間隔設置，錯開1m以上。

3 基坑監測

3.1 監測目的

1)將監測數據與預測值相比較以判斷前一步施工工藝和施工參數是否符合預期要求，以確定和優化下一步的施工參數，做到信息化施工。2)將現場測量結果用于信息化反饋優化設計，使設計達到優質安全、經濟合理、施工快捷的目的。

3.2 基坑及周邊監測準備工作

根據基坑開挖范圍和開挖深度，應對基坑本身及周圍環境的位移、沉降等多項內容進行監測。為此，在進場施工前做好以下三個方面的準備工作:

1)對周圍建筑物基礎進行仔細調查、檢測和位移監測，并做好記錄、拍照等工作，為施工過程中監測搶險及可能產生的糾紛提供必要的依據;2)對基坑附近廠房柱設置沉降及變位觀測點。

3.3 檢測項目、檢測方法、精度要求及測點布置

在本基坑工程中，監測要求、監測項目、測點布置和精度要求見表 1。監測重點為周邊地下管線及周邊建筑物安全。

3.4 監測項目的警戒值及應急措施

本工程監測中，每一測試項目都應根據保護對象的實際情況，事先確定相應的警戒值，以判定是否超出允許的范圍，判斷工程施工是否安全可靠，是否需調整施工工序和優化原設計方案。一般情況下，每個警戒值均由兩部分控制，即總允許變化量和單位時間內允許的變化量。

3.4.1 警戒值確定的原則

1)滿足設計計算要求，不可超出設計值;2)滿足測試對象的安全要求，達到保護目的;3)滿足各保護對象的主管部門提出的要求;4)滿足現行的相關規范、規程要求;5)在保證安全的前提下，綜合考慮工程質量和經濟等因素，減少不必要的資金投入。

3.4.2 警戒值的確定

根據以上原則，并結合工程實踐經驗，對該工程監測項目提出了以下警戒值:

1)柱基位移不得超過30mm，沉降不得超過20mm，每天變化量不得超過2mm。2)土體水平位移和垂直位移最大不超過50mm，警戒值為30mm，每天位移值不超過5mm。3)鋼板樁水平位移:最大位移取50mm，警戒值為30mm，每天發展不超過5mm。

3.4.3 應急措施

當監測項目超過其警戒值時，必須迅速停止開挖，查明原因，對支護方案進行修改，待加固處理后方能進行下一步開挖。

一般應急措施有:1)迅速原位回填，保證位移值不再增大;2)修改方案，進行加固。

3.5 觀測時間與周期

各監測項目在基坑支護施工前應測得穩定的初始值，且不應少于兩次。

各項監測工作的時間間隔根據施工進程確定，在開挖卸載急劇階段，間隔時間不應超過 3 d，其余情況下可延至 5 d。當結構變形超過有關標準或場地條件變化較大時，應加密觀測。

當有危險事故征兆時，則需進行連續監測。每次的監測結果及施工單位的處理意見，必須及時向業主、設計、監理單位如實報告。

基坑開挖工程中必須堅持信息化施工，必須把監測信息及時反饋，指導開挖施工。應有充分的應急準備，遇到異常情況應及時調整施工措施。若遇到緊急情況時，必須及時采取有效對策加以控制，消除隱患后方可繼續施工。

4 應急預案

4.1 基坑施工注意事項

1)基坑周邊 5m范圍內不得堆放重物;2)基坑開挖時要求對鋼板樁進行測斜，對基坑邊坡坡頂位移、周邊建筑物及地面沉降等進行嚴密地監測。

4.2 開挖回填注意事項

1)土方開挖前必須根據基坑工程設計文件和基坑工程施工組織設計制定詳盡的施工方案。其內容包括:土方開挖的條件是否具備、與設計工況一致的開挖方法、選擇分層、分段、對稱、均衡開挖的順序等;

2)開挖中必須按照“由上而下，先撐后挖，分層開挖”的原則，在開挖到支撐位置時，應快挖快撐，支撐位置標高的土方其開挖深度不得超過支撐位置以下500mm，必須待支撐安裝好后，并可以承受荷載時方可開挖下層土方。分層開挖深度一般在軟土中不宜超過2m;

3)在放坡平臺及基坑內必須做好排水處理，防止水對鋼板樁外側土體和基坑土體的浸泡，保證正常施工作業面;

4)坑底應留0.3m～0.4 m厚的余土用人工清理，防止對天然地基及樁基的擾動及破壞。已挖好的基坑應及時清邊檢底，滿封墊層保護基底;

5)基坑開挖工程中必須堅持信息化施工，必須把監測信息及時反饋，指導開挖施工。應有充分的應急準備，遇到異常情況應及時調整施工措施。若遇到緊急情況時，必須及時采取有效對策加以控制，消除隱患后方可繼續施工;

6)基坑施工完后應及時回填，采用分層密實，保證其密實度。

4.3 應急預案

1)基坑開挖前，應預計事故發生的可能性，作好基坑搶險加固的準備工作:

a.基坑的位移和沉降等監測措施及監測反饋系統的建立;

b.加固用的鋼材、水泥、編織袋等;

c.儲備止水堵漏的必要器材;

d.加固用的施工機械設備，包括汽車、挖土機、水泵等。

2)坑內降水及開挖使坑外地面或道路下沉、建筑物傾斜時，應立即停止坑內降水和挖土，并立即用粘土或水泥土阻塞夯實再加混凝土封砌滲漏或用化學漿液、樹脂等材料處理止水帷幕的滲漏，必要時重新補做止水帷幕。

3)基坑開挖引起流砂、涌土或坑底隆起失穩時，應立即停止基坑內降水或挖土，進行堆料反壓，周圍環境允許時，也可配合坑外降水。

4)當基坑支護結構變形超過允許值或有失穩前兆時，應立即采取加固措施，加固的方法有撐、拉、壓、灌、堵、減等，加固原則如下:當支護結構變形過大，明顯傾斜時，可在坑底與坑壁之間加設斜撐。如基坑周邊場地允許，可設置拉錨。支護結構樁嵌固深度不足，使支護樁踢腳失穩時，應立即停止土方開挖，在樁墻前堆砂包反壓，也可在基坑外側挖土卸載，在擋土樁被動區打短樁加固等。當坑邊土體嚴重變形，且變形速率持續增加時，應視為基坑整體滑移失穩的前兆，應立即采用砂包或其他材料回填基坑，待基坑穩定后再作妥善處理。坡頂卸載，坑內停止挖土作業，適當增加內撐或錨桿。當基坑周圍建筑物嚴重開裂、傾斜時，應立即組織人員緊急疏散，并補強加固或拆除，同時上報上級主管部門。

5 結語

施工時，必須進行嚴密監測，進行動態施工管理，要求對鋼板樁進行測斜、對支撐內力進行監測、立柱沉降、周圍建筑物及地面沉降、地下水位等進行嚴密的監測，及時反映基坑開挖對支護結構的影響，以保證基坑支護結構的安全。

[1] DB 42/159-2004，湖北基坑工程技術規程[S].

[2] 湖北冶金地質勘察隊勘察公司.鋼板帶車間巖土工程勘察報告[R].2010.

[3] 劉俊巖.深基坑工程[M].北京:中國建筑工業出版社，2001.

[4] 何賜武.U型拉森鋼板樁在某演繹大樓基坑支護中的應用[J].建筑技術開發，2006(12):11-12.

[5] 羅 瓊，林文劍.深基坑工程施工中動態監測方法[J].山西建筑，2009，35(1):146-147.