基坑開挖施工技術探討
——以桂林市東西巷與正陽步行街地下通道工程為例

蔣常武 桂林基礎設施建設有限公司

1 前言

一般來說，建筑工程施工往往要投入很多人力資源、物力資源以及財力資源。就目前的具體情況來講，我國可用占地面積不多，所以需要充分利用地下空間，不斷加大基坑結構數量。基坑是工程施工中的關鍵部分，其需要實際情況科學制定相應的施工方案，而且采取有效的排水措施。

2 工程概述

本工程地下通道位于正陽路與解放東路交叉口，通道橫穿解放東路，連通東西巷和正陽步行街。場地周圍建筑密集，管線眾多，基坑開挖深度由5.3m～10.7m不等。工程基坑開挖采用支護開挖。基坑支護采用鋼筋混凝土排樁+鋼管支撐的支護形式。基坑止水側壁和基坑內側分別使用雙排600高壓旋噴樁止水帷幕和明溝排水，基坑外側無需降水。

3 總體施工方案

根據本項目基坑設計方案，項目場地內基坑支護分為2個區段，A區開挖深度為8.7m，B區段開挖深度為10.6m。工程基坑開挖采用支護開挖，支護方式鋼筋混凝土排樁+鋼支撐的支護形式，基坑止水側壁運用的止水方法是將雙排直徑600mm高壓旋噴樁止水帷幕與坑底壓力注漿進行有機結合。基坑中運用明溝排水，基坑外側無需降水。第一區段施工順序：施工工藝是高壓旋噴樁施工、支護樁施工、開挖2.5m、冠梁施工、橫向支撐施工、繼續開挖至設計標高、施工臨時便橋；第二區段施工順序：施工工藝是高壓旋噴樁施工、支護樁施工、開挖2.5m、冠梁施工、橫向支撐施工、繼續開挖至設計標高（同時破除封端樁）、施工通道主體。

3.1 高壓旋噴樁施工

通常，高壓旋噴樁施工包括以下幾個部分。

3.1.1 施工準備

充分了解熟悉旋噴樁加固的基本原理，還有了解關于現場的實際情況以及具體要求；對進入施工現場的設備和鉆具配套設施進行認真檢查，結合施工作業面的實際情況，選擇合適的部位將設備安裝到位。

3.1.2 測量放線

根據設計尺寸、在現場將施工旋噴樁的軸線放出，使用鋼筋將軸線上所有樁的中心部位都清楚標出（如果不在平臺上面可以先在軸線上面引出樁的中心位置）。

3.1.3 鉆機就位

首先根據測量的位置，移動鉆機鉆頭準確對著樁位中心，并試運轉，然后進行鉆機調試和低壓（0.5MPa）射水試驗，這樣一來，可以檢查噴嘴是不是受阻，壓力是不是發生異常情況。

3.1.4 鉆孔

射水試驗合格后，即可開始鉆進，射水壓力從0.5MPa上升到1.0MPa，降低摩擦阻力，確保噴嘴順暢。在首根鉆桿鉆進結束后，不能繼續射水。這時，壓力降低，將鉆桿接長，然后還是射水和鉆進，必須要鉆到樁底設計標高才行。

除了以上，還包括漿液配制、旋噴、拆卸鉆桿、拔管及沖洗、記錄、廢漿處理等。

3.2 支護樁施工

旋挖鉆施工工藝及方法如下。

施工工藝：鉆孔灌注樁工藝流程：第一步是測量放線；第二步是埋設護筒；第三步是樁機就位（鋼筋籠制作）；第四步是鉆孔至終孔；第五步是一次清孔；第六步是鋼筋籠安放；第七步是混凝土導管安放；第八步是二次清孔；最后一步是澆筑混凝土。

（1）測量放樣：結合根據業主提出的測量控制點，利用全站儀進行定位測量，并測出地面標高，以推算應鉆孔深度。

（2）護筒埋設：鋼護筒埋設深度的基本原則是可以將隔開流塑狀地層隔開。對于質檢人員來說，必須要對鋼護筒的圓度以及焊接質量等進行驗收，必須要確保驗收結果符合有關標準要求，才能施工，由于此段面層土質均為經壓實的路基土，不需埋置過深。

（3）鉆進：在實際鉆進中操作人員必須要認真觀察鉆桿是不是保持在垂直的狀態，而且使用深度計數器對鉆孔深度進行嚴格控制。如果旋挖斗鉆頭在旋轉鉆進過程中是順時針，就底板來講，其切削板和筒體翻板的后邊必須要保持對齊。在筒體有鉆屑后，將一斗全部裝滿，鉆頭在旋轉過程中是逆時針，底部是通過定位塊進行準確定位，而且將底部開口完全封住，再將鉆頭提高到地面進行卸土。在崗鉆進時使用低速鉆進，主卷揚機鋼絲繩承必須要大于或者等于鉆桿重量和鉆具重量總和的20%，進而確保孔位是精準的。鉆進護筒以下3m的位置，建議使用高速鉆進，鉆進速度得快慢和壓力有密切的關系，使用鉆頭以及鉆桿自重摩擦加壓，若壓力低于150MPa，這時進尺速度是每分鐘20cm；如果壓力低于200MPa壓力，這時進尺速度是每分鐘30cm；如果壓力低于260MPa，這時進尺速度是每分鐘50cm。

鉆孔灌注樁使用隔樁施工，而且在灌注混凝土24h后，相鄰樁體混凝土超過標準設計強度的70%，這樣才能成孔施工。

（4）泥漿制作：泥漿采用膨潤土、火堿以及纖維素混合而制，泥漿制備通常需要對以下幾點多加注意：第一，泥漿指標。其比例必須要嚴格控制在1.05～1.2之間，黏度控制在17s～20s之間，砂率不能大于4%。多數情況下，泥漿補充運用泵送方式，其速度必須要確保液面在任何時候都在護筒面上面，不然容易導致塌孔的情況出現，使得成孔質量不達標。

（5）清碴：在孔位撈砂鉆頭中的所有沉淀物都清除出來。要求沉碴厚度不大于10cm。在進行灌注水下混凝土前，使用高壓水降低翻渣都吹出來，進而使樁底沉碴厚度明顯降低。

（6）檢孔：結合設計規定的孔底標高對孔深進行準確計算，結合鉆具長度來決定孔深，孔深偏差必須要大于或者等于設計深度，超鉆深度必須要大于或者等于50cm；孔徑測量時使用檢孔器，一旦發現縮徑的情況，必須要立即掃孔，只有保證與有關標準要求相符，才能開展接下來的工序。

（7）鋼筋籠制作、安裝：在施工現場完成鋼筋籠的加工。鋼筋籠吊裝：吊放鋼筋籠進入孔的過程中，必須要準確對著孔位，而且在入孔時必須要保證力度輕，進入孔后下放速度盡可能緩慢，不要加快。倘若碰到阻力，需要及時找到原因，采取適合的處理措施。

（8）灌注混凝土：水下混凝土灌注過程中使用導管法，通過砍球法對混凝土進行關注，在保證儲存量足夠后，就能將隔水塞鐵絲剪斷，將第一批混凝土灌入。并且需要對孔內返漿的實際情況進行仔細檢查，還要對埋管深度準確測定，將其測定結果詳細記錄下來。

3.3 冠梁施工

3.3.1 冠梁施工方法

在施工過程中必須注意冠梁內預埋件的位置。土方開挖至第一道支撐下500mm后進行冠梁施工。鑿除樁頂浮漿及不合格混凝土，整理樁頭鋼筋；按設計要求施工混凝土冠梁。冠梁一次成形，整體澆筑。側模采用15mm高密度多層板制作，板后豎向用5cm×10cm小木方做板墻筋，間距60cm；水平向上下用二道腳手架鋼管作橫圍拎，用雙鋼管、對拉螺栓、鐵板華司（或蝴蝶扣）、雙螺母連接固定。鋼筋采用機械成型，人工綁扎，混凝土廠內集中拌制，罐車運輸至現場，泵車直接入倉澆灌，機械振搗密實；在施工混凝土冠梁時，擬在冠梁內側面（鋼支撐位置處）預埋鋼板，以便在下道工序時與鋼支撐焊接固定。

3.3.2 施工注意事項

結合數量和質量的有關要求迅速配置支撐地面，確保支撐長度符合標準要求，支撐水平軸線偏差必須要小于或者等于30mm，兩端中心標高偏差不大于20mm。鋼支撐端面應和冠梁預埋件板面貼合。使用斜支撐，在施工過程中不能粗心大意，嚴格按設計要求施作，保證接頭施工質量，保證斜撐施工的水平誤差在規定范圍內且不產生偏心，以免支撐失穩。

3.4 基坑開挖施工

3.4.1 土方開挖方法

基坑內土方在實際開挖過程中使用小型挖掘機配合長臂挖掘機。基坑出土擬采用吊機配合吊斗施工。因本項目處于城市中心，桂林市市區以內不允許渣土車白天進入市區。所以將基坑內土采用吊機吊出后，在場地內臨時堆放，利用夜間采用新型環保車拉至棄土場進行棄土。基坑開挖接近坑底時，為保證坑底平整并控制標高，對基坑設計標高以上30cm的土方，采用人工開挖修整，對局部的洼坑采用砂壓實、填平。為有效控制基坑超挖量，當人工挖至設計標高后，立即測量最后一道支撐中間底部至坑底的高度，仔細測出此高度隨時間變化的情況，并做好記錄。從中判斷出為保證澆注底板墊層混凝土達到設計標高而需要的基坑開挖量。開挖基坑最后一層土方時，應在每小段開挖完成后，在8h～16h以內將澆筑混凝土墊層作業做到位。應該提前做好各項準備工作，比如：澆筑混凝土底板需要的材料，還有機械設備等，進而方便在完成基坑開挖作業后迅速開展所有工序的施工，確保在5d以內完成結構施工分段鋼筋混凝土混凝土底板。

圖1 支撐施工工藝流程圖

3.4.2 土方開挖注意事項

第一，基坑開挖必須在圍護結構封閉且支護樁、冠梁達到設計強度后進行。依據設計工況及時架設支撐及錨桿，基坑周邊5m范圍內不得堆載。第二，每層開挖的高度為不超過3m；嚴禁在一個工況下一次開挖到底。第三，開挖過程中嚴格控制坡比，每挖一級，對坡底進行測量復核，如有出入，及時進行修正。第四，開挖至基底以上0.3m時，并改用人工開挖至基底，及時封底，盡量減少對基底土的擾動，保護基坑底土層。第五，基坑出土擬采用吊機配合吊斗施工。第六，由于本項目開挖深度較大，在項目實施前必須經過專家論證會，經過同意后方可實施。

4 結束語

總而言之，對于建筑施工來說，基層開挖是不可或缺的主要組成部分之一。在基層開挖施工中必須要合理控制各項流程，保證施工質量合格，而且不能讓施工人員的生命安全受到嚴重的危害，更加高質量的服務于人們。對于其存在的問題，依舊需要進一步深入探究，以顯著提高施工質量。