基坑施工及質量控制

魏 鋒

河南省盛達建設有限公司， 河南鄭州 450000

1 地基基礎分析及水文特征

該工程主樓施工開挖深度較大，基坑深度可達7m ～8m，坑壁大多由松散的素填土、雜填土及粘土構成，施工開挖中坑壁整體穩定性較差，易產生坑壁土體坍塌，要考慮基坑支護措施。由于場地較開闊，可采用土釘墻支護結構與放坡相結合的方法。

主樓為筏式基礎，基礎持力層灰卵石層，局部基礎底部存在粘土層，應挖除并以毛石混凝土換填。裙樓及連廊可采用獨立基礎，以粘土作天然地基持力層；基礎置于持力層中0.3m ～0.5m。

該工程有地下水源，主要分布在人工填土中，其埋深為0.3m ～3m。根據基坑底內的實際情況，若出現地下水時，則采取在基坑底設1800mm×1800mm×1500mm 的積水沉降井，并配備污水泵將坑內積水抽出排至施工場地外城市排水管網。

2 支護方案的選擇

該工程主樓為筏板基礎，根據現場實際情況及地勘報告，采用機械大開挖方式進行土方施工。由于基坑深7m ～8m，為防止邊坡垮塌，對基坑邊坡壁進行土釘錨噴支護。裙樓為獨立基礎，基礎埋深5.5m ～6.0m，采用1：1.75 放坡并支護。

3 施工工藝

3.1 基坑土方開挖

根據土質要求，合理選擇放坡系數放坡。采用斗容量PC260 型履帶挖掘機配合自卸車進行基坑土方開挖以保證施工機械的連續作業，挖出土方全部外運出場。挖至設計深度以上200mm 處停止挖土，最后采用人工清基。

挖土方施工方法：開挖時根據基坑支護設計要求應分層進行。當土方開挖快接近基底標高時，在邊坡上放出基底標高控制線，控制線采用紅色油漆進行標注。挖掘機應使用平刮方式進行挖土，現場配合測量人員隨時測量挖土的標高，避免土方超挖。

基坑開挖完畢，應全面進行釬探，然后會同勘察、設計、業主、監理等有關部門進行驗槽，在確定已達到設計標高及容許承載力，并辦完隱檢手續，簽證齊全后方可進行基礎施工。基坑土方開挖最后預留200mm 左右厚，采用人工清槽。

基坑開挖完畢，應全面進行釬探，然后會同勘察、設計、業主、監理等有關部門進行驗槽，在確定已達到設計標高及容許承載力，并辦完隱檢手續，簽證齊全后方可進行基礎施工。

3.2 降水工程施工

測放出各井位，降水井應避開煤氣管線并留出一定的安全距離。排除地表水：沿基坑四周貫通設置300×300 截水溝，排至施工場地外城市排水管網。

基坑底降水：設置1800×1800×1500mm 的積水沉降井，并配備污水泵將坑內積水抽出排至施工場地外城市排水管網。

確保降水井質量的綜合措施：各工序施工必須按施工組織設計書和建筑與市政降水工程技術規范及施工規程進行施工；施工前各級施工人員必須熟悉施工要求，了解施工要點。

降水過程控制：在降水井施工完成后至抽水開始前，先測定靜止水位；抽水開始后，每天觀測水位、水量三次并記錄；水位達到設計降深趨于穩定時，每天觀測水位、水量一次并記錄； 在降水施工前，設置變形觀測點進行觀測，作好相關記錄，以便及時發現和處理因降水可能引起的地基變形問題。

3.3 基坑支護施工

基坑邊坡支護：由于基坑深7m ～8m，為防止基坑坑壁邊坡垮塌，必須對基坑壁進行邊坡支護，采用如下方案進行支護：

繼續土方開挖→打土釘→掛鋼筋網→噴射砼二次噴射砼

基坑支護施工注意事項：

施工程序：土釘施工：用專用土釘機將土釘頂入地層中；人工修整壁面：按有限放坡量修整平直；掛網：在每一段土釘施工完成后，將編制好的鋼筋網片掛在已修整好的壁面上；焊接主筋：在鋼筋網片的外面鋪設主筋，并與土釘焊接起來；噴射混凝土：上述工作完成后，向壁面噴射細石混凝土，厚度80mm。

3.4 支護施工與土方開挖

土釘支護施工與土方開挖交叉同步進行：土方機械開挖控深作業面高度不超過2.0m，遇土層較差時每層開挖高度不得大于1.0m，土釘間距相應調整。待上一作業面噴錨施工完成后，方可進行下一作業面的開挖，嚴禁超前超挖，挖開的作業面必須及時支護封閉，如因各種原因挖開的作業面不能及時支護，則機械挖土方必須及時組織回填封閉作業面，以免作業面暴露時間過長而引起險情。

3.5 邊坡變形觀測方案

為保證工程施工期間基坑邊坡、周邊道路及鄰近建筑安全使用，同時為科學指導施工，對基坑邊坡及鄰近有關建筑進行變形觀測。

1）基坑坡頂沉降位移觀測

沿基坑周邊布置，以監測基坑邊坡的變形，周邊中部、陽角處應布置點，水平距離不宜大于20m，每邊監測數量不宜少于3 個。部分觀測點應布設在重要建筑物、構筑物上及重要管線位置，并根據實際需要可以調整觀測點的數量及布置。

2）觀測流程

沉降觀測點在施工前埋設好，每開挖一層觀測一次，開挖完成后每天觀測一次，位移與沉降穩定后每三天觀測一次，支護結構達到設計強度后每七天觀測一次。若發現變形異常或者遇大雨、暴雨時，應加密觀測次數。對監測結果應及時進行信息反饋，發現異常情況時應及時通知設計人員及有關管理人員，以便指導施工或便于及時處理。

3.6 基坑后期維護

在施工過程中，應注意坑邊材料及機械堆載：不得大于3kN/m2；嚴禁向坑壁排水和浸泡基坑四周土體，避免地表水流入基坑；不得在原支護體系條件下超挖，否則有可能導致基坑變形過大，甚至出現更大的險情，給工程帶來安全質量隱患；應加強變形觀測工作，在基坑開挖完成后的一個月內，應加密觀測點、增加觀測次數；在2 倍基坑深度范圍內的建筑物護壁段需作水平與垂直兩個方向的變形觀測。

4 質量控制措施

4.1 修整面壁質量控制措施

按有限放坡線修整到位。質量較差時，可先掛網、噴射砼，及時封閉作業面，再進行土釘施工。壁面上有浸水時，應用排水管疏導。每次作業面高度宜控制在1.5m ～2.0m，不宜過短、也不得超高。

4.2 土釘制作質量控制措施

同一根土釘上鋼筋與鋼筋之間必須采用焊接，可采用2 根以上14 螺紋鋼梆焊，雙面焊5d，焊縫必須飽滿、焊接牢固。卵石層土釘施工時，必須加焊錐形錨頭；土層土釘施工時，入土端頭必須封閉。

4.3 噴射作業質量控制措施

作業前必須先對機械設備、風管、料管、水管及電線電路進行檢查并試運轉。噴射時，噴頭與噴面應垂直，宜保持1.0米左右的距離；噴射手必須控制好水灰比，宜保持砼表面平整、濕潤光澤。網與坡面的間隙宜大于20 mm。鋼筋網與下層搭接25d 以上。噴砼2h 后，必須灑水養護3 ～7d。

4.4 土釘壓漿質量控制措施

壓漿是噴錨施工的關鍵工序，必須嚴格、認真。壓力控制根據土層情況確定，壓漿純水泥漿液水灰比按1：1 ～2：1 控制，穩定水灰比為1：1。

4.5 填土層

填土層土釘制作時， 嚴格用角鋼∠20×20×3 制作倒刺護焊于泄漿孔處，壓漿施工時，控制好壓漿量，如果一次壓漿量超過400Kg，必須采取間歇式二次壓漿，以確保整體壓漿質量。

4.6 鄰近建筑物及對變形較為敏感的護壁段

根據空間效應理論，確定出變形敏感護壁段，在此部位施工土釘時，根據現場實際情況先施工一排豎直超前土釘，增加土的抗剪強度指標，改變滑移面位置，并將豎直土釘用14 主筋與噴錨體主筋焊接在一起，填土層的噴錨面層加強筋采取雙筋與土釘焊接，保證基坑的穩固安全。

4.7 局部垮塌

在施工過程中發生局部垮塌時的應急方案：在護壁施工時，由于未及時封閉土壁，或由于滲水原因造成坑壁來不及支護就出現垮塌，此時用平時提前準備好的一些應急沙袋(用水泥空口袋裝上土或砂)及時反壓在坑壁上，如繼續出現險情，應組織挖掘機或裝載機回填部分土，然后重新施工，將分層高度減少至0.50m ～1.00m，且采取分段施工措施，此時應加密鋼筋網，主筋直接與相鄰的已施工完成的穩定土釘焊接，待噴射面層砼完成后，再補打土釘，土釘施工完成后，應加大此段的壓漿量。

4.8 裂縫處理

坑邊出現裂縫且發展接近報警值(本工程基坑水平位移報警值為15mm ～21mm)時的應急預案：立即施工超前土釘，用Φ12 螺紋鋼將超前土釘與噴錨體有效焊接成整體，并對Φ12拉筋施加預應力。采取以上措施后如果裂縫繼續發展，則應搭設腳手架，從第一排土釘開始補打土釘， 補打土釘的長度應超過原來施工的土釘1m ～2m，再將補打的土釘之間以及與原土釘之間均用主筋焊連在一起，噴射砼形成腰梁，從而使基坑穩定安全。

4.9 軟弱層處理

基坑開挖時遇到很厚軟弱層(如細砂層)時的應急預案：立即回填至砂層頂面，在基坑內施工豎直超前土釘(豎置深度穿過砂層進入卵石層0.50m 以上)，并將豎直超前土釘與上幾排已施工完成的土釘焊接用。然后再分段(分段長度小于20m)分層(分層高度小于1.0m)開挖護壁，從而使基坑穩定安全。

5 結論

綜上所述，影響基坑施工的因素有很多，施工人員在施工的過程，一定要針對經常出現的問題采取有效的措施，盡量減少類似的不良狀況的出現。同時施工的過程中做到層層把關嚴格控制，確保工程的質量。

[1]賀磊.建筑工程深基坑支護技術探析[J].河南建材，2009(6).

[2]甄精蓮,段仲源,賈瑞晨. 深基坑支護技術綜述[J].工業建筑，2006(S1).

[3]葛恒畢.深基坑工程特點及支護技術在我國的發展[J]. 山西建筑，2010(9).

[4]王翠英，王家陽.論深基坑支護優化設計的重要性[J]. 武漢工業學院學報，2005(2).