房建施工中的深基坑施工技術

王學全

（中鐵十五局集團第二工程有限公司，上海 201714）

0 引言

現階段房建工程項目中的深基坑施工難度不斷增加，根據現有工程項目的經驗可知，影響深基坑施工質量的因素較多，包括地質結構、降水以及施工工藝等。本文結合周口市蓮花大道與五一路交叉口東南角的房建工程，分析其深基坑施工的難點、技術要點，總結經驗，為相似工程提供參考。

1 項目概況

本房建工程項目位于周口市蓮花大道與五一路交叉口東南角，西臨五一路，北臨蓮花大道，南臨太昊路，東側為空地，擬建建筑物場地南北長544.0m，東西寬180.0m，平面上基本呈矩形。整個場地為舊房拆遷場所，地勢平坦，場地屬于黃淮河沖積平原。地質勘察結果發現，項目中的地層自上而下的分布結果為：粉土層（Q4al+ml）→粉質黏土層（Q4al+ml）→粉土層（Q4al）→粉質土層（Q4al）→粉質黏土層（Q4al）→粉土層（Q3al）→粉質黏土層（Q3al）→粉土層（Q3a）l→粉砂層（Q4a）l→粉質黏土層（Q4a）l。

2 房建工程深基坑施工的難點分析

（1）深基坑開挖的工程量較大，對工期要求緊，在深基坑支護結構中使用了土釘墻工藝，需要在較短時間內完成整個施工，因此工程項目的工期緊張，在施工中容易產生深基坑施工質量缺陷。

（2）工程項目施工中可能面臨降水問題，將會導致項目場地地下水含量發生變化，根據現場勘查結果顯示降雨會影響地下水位變化，當地年變幅為1.0~2.0m，這對深基坑施工有較大影響，必須重視。

3 房建工程深基坑施工的關鍵技術要點

3.1 深基坑開挖

本項目中基坑的最大開挖深度為7.3m，其關鍵工藝要點包括：

（1）測量劃線。根據設計開挖坡度確定深基坑開挖的位置與施工范圍等，并清理施工現場存留的障礙物或者樹根等垃圾。

（2）基坑開挖施工中使用機械施工配合人工開挖的施工方法，并嚴格按照深基坑平臺的專項方案確定平臺寬度、坡度等，并根據基地預留寬度做開挖[1]。

（3）在深基坑開挖過程中應隨時掌握開挖數據參數，并注意隨時觀察地層的地質狀況變化并修正基坑開挖參數等；在整個施工中做到勤測量、多檢查，尤其要避免出現基坑超挖等問題。針對基坑中的松動部位應及時清除，在機械開挖基坑中注意避免蓋板基底土結構，當開挖深度距離設計高程20cm的位置時全部改為人工施工。

3.2 邊坡支護

3.2.1 基本結構該項目邊坡支護的基本結構如表1所示。

表1 邊坡支護的數據表

在整個邊坡支護施工過程中，土釘與摩擦桿均使用Ф18、2級螺紋鋼；成孔直徑為100mm，俯角10°，注漿體強度M10，水泥P·C32.5。

3.2.2 施工要點

本項目所采取的土釘墻施工要點主要包括以下方面：

（1）基坑開挖與放線。為保證土釘墻施工中邊坡結構的穩定性，采用自上至下的基坑土方開挖施工工藝，每層開挖的深度控制在2.0m，嚴禁從表層直接開挖至基坑底部；在每層開挖中，控制基坑縱向開挖長度在20m以內，并且隨著開挖施工的進行隨時做結構支護，在工作面開挖結束后放線修正邊坡，使邊坡結構數據滿足工程項目標準。

（2）土釘墻鉆孔。該項目中經洛陽鏟成孔，控制洛陽鏟的開挖角度為15°，洛陽鏟鏟頭的直徑應控制在100mm以內，若洛陽鏟不滿足成孔標準時可改為錨桿成孔施工。

（3）安裝土釘。根據設計的土釘長度與直徑制備土釘后，使土釘釘體處于孔的中央位置，并每隔2m焊接支架，將土釘固定在孔內。本階段施工中應保證土釘順直，避免用重物打擊的方法影響土釘的狀態。

（4）注漿施工。該項目經注漿泵注漿施工，所使用的素水泥水灰比控制在0.45~0.55范圍內，采用軟塑料管將漿液注入到孔底，直至漿液充滿注漿孔，之后用砂卵石做加壓注漿[2]。

（5）掛鋼筋網施工。在坡面上掛鋼筋網，鋼筋網用扎絲扎牢并檢查網片之間的搭接情況。該項目中在地表表面邊坡位置設置一排間距為1.5m的Ф18的短鋼筋，所有鋼筋可用Ф10做焊接；將邊緣位置修剪成為平緩的弧面，方便雨水流過。

（6）焊接加強筋。在土釘端部用鋼筋焊接成菱形達到加固效果，使鋼筋網與土釘等之間維持結構穩定性。

（7）焊接錨頭。在錨頭部位焊接中選擇Ф18鋼筋，在焊接后使土釘與網筋之間形成整體。

（8）噴射混凝土面層。該項目中使用32.5級硅酸鹽水泥，選擇5~10mm碎石，設定水灰比0.40~0.45與少量速凝劑。噴射混凝土過程中隨時控制噴頭角度，使混凝土層的性能滿足技術規范；針對降水等氣候，可對混凝土面做初噴。

（9）在混凝土噴射結束后做養護，因本次項目施工時為夏季，因此設定養護時間周期為5~7d。

3.2.3 強化施工質量管理

本階段土釘墻邊坡支護施工中應制定詳細的施工質量管理規范，其具體內容包括：

（1）在土釘墻施工前應確定詳細的支護方案，并通過技術交底等方式介紹本次工程項目的關鍵施工工藝等。

（2）對土釘墻項目施工中的注漿、噴混凝土等關鍵施工作業項目進行技術交底，詳細介紹上述關鍵項目的施工流程，消除潛在質量隱患。

（3）針對特殊工程項目的施工管理要求進行質量控制，其中的關鍵點包括：①鉆孔施工。在鉆孔施工中應嚴格控制土釘鉆孔的深度與間距值，其允許偏差值為±100mm，孔徑誤差控制在±10mm以內等；在施工后逐孔檢查鉆孔的性能指標，理想的鉆孔傾角偏差值應控制在5%以內。②掛鋼筋網施工。注意測量網格的數據參數，最大誤差應控制在20mm以內，鋼筋結構的搭接長度應≥300mm。③注漿施工。將注漿管插入到孔內，在注漿開始后根據孔底漿液注漿情況從里向外撤回注漿，直至孔口位置有溢流。

3.3 地基加固

地基加固施工中采用灌注樁施工工藝，施工關鍵點包括：

（1）定位。在測量定位后可釘一個中心木樁，并采用“十字線”法返回四周四點，記錄中心點距離；開挖施工中經四個點測量中心點，避免發生偏差。

（2）埋設護筒。可使用常規鋼護筒施工。

（3）鉆機就位時，使機械設備處于穩定的運行狀態，對準護筒中心線后，鉆機的數據誤差控制在20mm內[3]。

（4）沖孔施工中，用低錘敲打并加入黏土漿護壁，確保護壁結構密實，當鉆孔深度達到護筒下方3m時可加快速度，提升沖程并轉為正常連續沖擊；造孔過程中，孔內殘渣應及時排出孔外，避免孔內殘渣過多，造成埋鉆。

（5）清孔。清理孔內泥漿直至滿足施工標準。

（6）吊裝鋼筋籠并放置導管，在距離孔底30cm后即可澆筑混凝土。

3.4 深基坑降水

在深基坑降水中，降水施工工藝流程包括：

（1）定位管井。根據現場以及水文環境確定軸線控制點位，尤其是要規避梁、柱、墻等特殊結構。

（2）成孔施工方案。當設備鉆機就位之后維持設備穩定，應避免裝置在施工期間發生偏移或者移動等質量問題，整個降水施工中應將孔斜率變化控制在1.0%以內。

（3）安裝井管施工。該項目中的井管均為無砂混凝土濾水管，在連接過程中要避免發生井管錯位等質量問題，在井管施工結束后可向孔中填滿米石濾料。

（4）洗井。管井安裝結束后即可洗井，洗井可以避免因為管井的長時間限制而造成堵塞。

（5）抽水。在洗井12~24h后管井應流出清水，在確定水無渾濁現象后連續抽水；若檢測結果發現水質渾濁，則證明泥沙含量偏高，需要尋找水質渾濁的原因，若長時間水質無明顯改善，必要時可報廢該井并按照上述方法重新打井。

在該項目深基坑的降水中，采用管井降水的方法，在基坑中設置58眼管井，管井的有效井深達到19m；基坑四周井距可控制在20m之內、基坑中井間距應≤25m。在管井施工期間，管井成孔半徑均為250mm，濾水管內徑的半徑為150mm。在定位管井位置時應注意規避基坑中的柱與梁等結構。在降水處理中應嚴格控制降水的速度，避免造成大范圍的降水問題。整個施工過程如圖1所示。

圖1 施工流程圖

其關鍵技術流程包括：

（1）地表排水施工方案。在基坑周邊距離基坑約1.5m的位置設置一排規格為200的PV管作為排水管道，排水溝的深度為60cm，選擇磚砌砂漿抹面施工方法，在管井中所抽取的水可直接排入到排水溝中，最后經市政排水管道運送出施工現場。

（2）基坑內的封井措施。降水井在降水任務結束后做回填封井，其中的關鍵技術措施包括：①在施工底板混凝土前進口放置直徑275mm的鋼護筒，該鋼護筒的厚度直徑為3.0mm，安裝高度為高出地板頂面5cm；在護筒外圍位置設置兩道鋼圈，其中在第二道鋼圈之間設置壓緊鋼板與防水密封橡膠等，將防水層壓在結構上方，當底板混凝土的強度達到設計標準后即可吊出水泵后封井。②在封井期間，主體單位可在井內用級配砂石回填，回填至底板標高后，在護筒內澆筑比底板強度更高的微膨脹混凝土材料，并在距離護筒口約15cm的位置焊接一塊厚度為4mm的鋼板。鋼板與護筒之間嚴密焊接，并切除高出平面的護筒。

3.5 加強施工管理

（1）強化施工質量管理。在深基坑施工中相關技術人員全面落實IS09002質量管理規范，在項目經理帶領下構建質量控制管理體系，并通過對深基坑施工過程進行反饋后，進行嚴格的施工質量管理。其中的關鍵措施包括：①在項目經理部的帶領下組建質檢部門與技術部門，指派專業人員對深基坑施工質量進行抽查，并指派作業隊對施工質量參數進行評級，確保能夠針對性提升施工效果，完成施工質量評級劃分[4]。②在施工質量控制中全面落實工程質量“三檢制”工作模式，并指派專業技術人員對重要項目的質量進行評估與驗收等。為保證效果，施工質量管理可全面落實三級施工質量檢驗機制，堅持通過“自檢、互檢、交接檢”的工作方法，根據監理人員與質檢單位的反饋結果判斷施工質量，在保持緊密配合的基礎上確定施工工藝質量管理的重點內容。③針對工程項目中發現的違規或者未按照施工質量規范施工的現象進行懲處等，必要時可向上級管理部門提出暫停施工進行整頓的建議等。

（2）在施工中全面落實施工質量安全管理措施，因此在本次深基坑項目中積極推廣多樣化施工質量管理方案，具體包括：①設立施工安全生產目標，做到有的放矢。②打造項目安全施工質量管理架構，在施工現場打造以項目經理與總工程師為核心的施工安全管理結構，圍繞施工管理規范推動深基坑安全施工目標的實現。③通過現場施工安全自檢機制打造二級施工安全管理架構，其中由項目經理負責工程項目的安全統籌規劃，并成立安全監察管理部門；同時以施工班組為研究對象設置專職的施工安全管理崗位，該崗位工作人員負責接受各項安全檢查等[5]。

（3）做好異常事件的處理。①在防失穩處理中，技術人員應重點做好以下工作：在分層開挖過程中在相鄰層間設置臺階，并且根據地質情況計算邊坡坡率變化，必要時可通過坡面噴射混凝土等方法保證結構穩定性；檢查基坑系統穩定性，根據現場布設排水系統，尤其是在雨季能順利排出積水；在施工過程中隨時觀察基坑狀況，根據邊坡變化以及土方穩定性等評估有無失穩問題，發現類似質量問題后立即停止施工。②針對失穩等施工質量問題可及時采取應對措施，主要包括：在施工期間嚴禁重型設備通過，并且為了維持結構穩定性需及時做結構支撐，避免結構失穩；可采取加密支撐軸力、基坑收斂、地面沉降監測頻率等方法，隨時觀察深基坑結構中有無異常現象等，根據數據統計結果判斷深基坑結構是否穩定，或者是否繼續開挖等；在施工現場可以準備短木樁、編織袋等物資，確保在發生安全事件后可以先用編織袋封堵涌口并在現場進行加固。

4 結束語

綜上所述，建筑工程項目中的深基坑施工質量會直接影響施工效果，針對具體工程，管理者不僅要認真分析房建工程深基坑施工的難點，還要從深基坑開挖、邊坡支護、地基加固、深基坑降水等方面，探討深基坑施工的關鍵技術要點，并提出加強施工管理的措施。實踐證明，本文所采取的深基坑施工工藝在技術上具有可行性，護坡支護的施工工藝科學有效，對類似工程項目有一定的指導意義。