工民建深基坑開挖與邊坡支護施工技術(shù)探討

曾勇勝

（興寧市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，廣東興寧 514500）

工民建施工領(lǐng)域，深基坑開挖和邊坡支護為關(guān)鍵內(nèi)容，其施工質(zhì)量將直接影響工程整體品質(zhì)。開挖與支護作業(yè)的難度普遍較大，加之工民建施工環(huán)境的復(fù)雜化，在工程實踐中常遇到不同程度的問題。為從源頭上規(guī)避工民建施工問題，需圍繞相應(yīng)的施工技術(shù)展開探討，梳理技術(shù)應(yīng)用流程，明確技術(shù)應(yīng)用要點，發(fā)揮技術(shù)的驅(qū)動作用。

1 工程概況

建筑工程主體建設(shè)內(nèi)容包含1棟主樓和2棟附屬樓，總建筑面積約1.74 萬m2?；訛榛A(chǔ)施工內(nèi)容，受施工空間的限制，無充足的土方堆放場所，基坑開挖期間產(chǎn)生的土方需及時向外運輸，否則易發(fā)生現(xiàn)場土方過度堆積現(xiàn)象；基坑穩(wěn)定性欠佳，應(yīng)快速完成開挖作業(yè)。基坑施工現(xiàn)場的南東側(cè)建有建筑物，施工期間的噪聲污染易干擾周邊居民的正常生產(chǎn)與生活，需采取主動降噪措施。

2 深基坑開挖施工技術(shù)

2.1 明挖技術(shù)

規(guī)劃基坑施工區(qū)域，直接在地表處開挖并向內(nèi)部推進。明挖技術(shù)的應(yīng)用特點在于操作簡單、施工便捷，局限之處在于擾動性影響明顯，施工期間伴有粉塵污染、噪聲污染等問題，應(yīng)采取有效的控制措施。

2.2 暗挖技術(shù)

根據(jù)基坑開挖施工面積，合理規(guī)劃若干個施工點位，于該處有序向下挖掘，待各點的實測挖掘深度達到設(shè)計值后，再轉(zhuǎn)為縱向挖掘的方式，逐步從基坑底部向上推進。通過暗挖技術(shù)的應(yīng)用，可有效解決明挖技術(shù)應(yīng)用期間所存在的噪聲污染問題。根據(jù)現(xiàn)場施工情況，共確定4個挖掘點，配套支護和防水措施，給基坑的開挖提供安全保障。完成挖掘作業(yè)后，隨即組織回填，縮短中途的間隔時間，以免發(fā)生塌陷事故。

3 深基坑支護施工技術(shù)

3.1 土層錨桿技術(shù)

確定鉆孔點位，以錨桿鉆機為施工工具鉆進成孔，期間密切檢測鉆孔深度，實測值滿足要求后向孔內(nèi)灌入水泥砂漿并置入加工成型的鋼絞線。工程實踐表明，應(yīng)用土層錨桿技術(shù)后，在有效加固土體時，可達到預(yù)防坍塌的效果。錨桿的結(jié)構(gòu)和數(shù)量為重點控制內(nèi)容，若某方面缺乏合理性，最終取得的加固效果將偏離設(shè)計要求。

3.2 土釘墻技術(shù)

以土釘、混凝土面層、土體為核心，共同組成完整的擋土結(jié)構(gòu)。土釘墻技術(shù)的適用能力強，在黏土、無黏性土等地質(zhì)條件中均具有可行性。為充分發(fā)揮土釘墻技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，應(yīng)提前優(yōu)化施工工藝，包含鉆機轉(zhuǎn)速、進尺等，實際施工中加強質(zhì)量檢測與控制，規(guī)避坍塌事故。

3.3 深層攪拌樁技術(shù)

取優(yōu)質(zhì)原材料，拌制均勻性較好的水泥砂漿，在施工機械的作用下將其噴射至土體內(nèi)部，期間通過外力作用加強攪拌，使注入的水泥砂漿與土體充分混合。隨時間的延長，水泥砂漿凝固，連同土體共同組成高強度樁體，用于維持基坑的穩(wěn)定性。深層攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，可同時滿足加固和止水的雙重要求。若采取多排攪拌樁的設(shè)置方式，能夠共同組成完整的基坑支護擋墻，支護效果良好。

3.4 鋼板樁支護技術(shù)

以熱軋型鋼為基礎(chǔ)材料，經(jīng)加工后制得鋼板，將鋼板依次連接，組成完整的鋼板墻，具有擋土和擋水的作用。施工期間，應(yīng)嚴(yán)格控制樁頂?shù)母叱?，盡可能減小各樁頂?shù)母叱陶`差，易出現(xiàn)局部支護效果欠佳的情況。

4 本工程中深基坑開挖與邊坡支護施工技術(shù)要點

4.1 準(zhǔn)備工作

加強圖紙會審，從源頭上發(fā)現(xiàn)問題，及時處理；在確定科學(xué)的工程圖紙后，面向全體施工人員做好技術(shù)交底工作，使其能夠準(zhǔn)確掌握施工方案的具體內(nèi)容，以提高施工的規(guī)范性；組織測量放樣，將所得結(jié)果作為后續(xù)施工的控制基準(zhǔn)；規(guī)劃施工場地，全面清理堆積在現(xiàn)場的雜物，減小對后續(xù)施工所帶來的不良影響。

4.2 基坑開挖

（1）采取自西北向東南的開挖方式，構(gòu)成標(biāo)高為-1.5 m的平臺，成型后再于該處打設(shè)錨桿并噴射混凝土。（2）進入第二層土方開挖環(huán)節(jié)，此處依然采取從西北向東南的方式，形成的平臺需具有穩(wěn)定性與平整性，搭設(shè)土釘、掛鋼筋網(wǎng)，若無誤則噴射混凝土。（3）鑒于土方開挖作業(yè)擾動性強的特點，在施工期間應(yīng)加強控制，不可碰觸支護體系；機械開挖的方式具有較高的效率，但對細節(jié)部分的處理水平較低。因此，基底預(yù)留約300 mm，該部分由施工人員開挖清底，可有效避免超挖現(xiàn)象。（4）待基坑開挖至設(shè)計深度位置后，需及時澆筑混凝土墊層，輔以振搗措施，以提高混凝土的密實度。（5）開挖期間將產(chǎn)生大量廢棄土方，需及時將其轉(zhuǎn)運至指定堆放場所，嚴(yán)格將現(xiàn)場堆載量控制在10 kPa以內(nèi)，以免影響基坑的穩(wěn)定性。

4.3 混凝土噴射

根據(jù)作業(yè)面的情況適時修整，確定放坡區(qū)域，于該處按鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土的順序依次操作?；炷翉姸鹊燃墤?yīng)達到C20或更高，水灰比取0.4。噴射施工可采取干噴方法，輔助使用空壓機，正常工況下風(fēng)壓以9 m3/min為宜，此條件下可有效避免堵管現(xiàn)象。完成混凝土噴射作業(yè)后，由專員觀察其實際狀態(tài)，終凝超2 h后便可進入養(yǎng)護環(huán)節(jié)。灑水是養(yǎng)護階段的重要工作，可使混凝土始終維持濕潤的狀態(tài)，以免產(chǎn)生裂縫。通常，養(yǎng)護時間應(yīng)持續(xù)5～7 d，灑水頻率及單次用水量視混凝土質(zhì)量、氣溫靈活調(diào)整，避免灑水量不足或過多的情況。

4.4 噴錨支護

分層依次將鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)到位，通過固定措施使鋼筋網(wǎng)和邊壁連接成穩(wěn)定的整體；部分鋼筋網(wǎng)分布在邊壁區(qū)域，在鋪設(shè)時應(yīng)將其適度延伸至地面處，該部分以0.5 m為宜。鋼筋網(wǎng)之間通過綁扎的方法實現(xiàn)穩(wěn)定的搭接，上、下兩段的搭接長度對整體穩(wěn)定性的影響顯著，應(yīng)達到300 mm或更多；制定水平方向的搭接長度控制標(biāo)準(zhǔn)，可取鋼筋直徑的20倍。

4.5 土釘墻施工

4.5.1 主要施工流程

基槽深度按1.5 m的標(biāo)準(zhǔn)控制，基槽成型后設(shè)置第一排土釘，按照相同的方式進一步開挖，設(shè)置第二排土釘。經(jīng)前述操作后，可取得良好的基礎(chǔ)施工效果，后續(xù)可組織大面積開挖作業(yè)。土釘大樣情況如圖1所示。

圖1 土釘大樣示意圖

（1）完成首層土方的開挖作業(yè)后，按照自西向北的方式開挖，形成寬度為6.5 m的基槽，開挖過程中由施工人員及時修整，基槽成型后搭設(shè)錨管并噴射混凝土。（2）分段開挖階段宜采取跳槽開挖的方法，全面檢查本層混凝土的強度，滿足要求后組織下一層土方的開挖。在挖土機開挖時，應(yīng)由專員監(jiān)管，為挖掘機操作者提供正確的指導(dǎo)，提高施工的規(guī)范性，避免安全事故的發(fā)生。（3）基坑開挖至設(shè)計深度位置后，澆搗墊層。承臺部分的開挖采取人工作業(yè)的方式，期間產(chǎn)生的土方通過塔吊轉(zhuǎn)運至指定堆放場所。

電梯井等處的承臺施工面積較大，為確保施工質(zhì)量，宜采取分層、分次的開挖方法，開挖施工期間適當(dāng)?shù)姆蓝钙露?，將沙袋設(shè)置到位后利用鋼管樁錨固。磚胎膜間存在空隙，該部分利用砂材料填充密實。組織磚胎膜的砌筑作業(yè)，若其實際深度在500 mm內(nèi)，砌筑采用120墻實施；深度在500～1 200 mm，采用180墻實施；深度在1 200～2 019 mm，采用240墻實施；深度在2 019 mm以上，采取370墻實施，此施工條件下的土體側(cè)壓作用明顯，為避免其發(fā)生垮塌和變形現(xiàn)象，應(yīng)增設(shè)附壁磚柱，具體可按照2 m的間距標(biāo)準(zhǔn)依次設(shè)置。

4.5.2 錨管支護

以Φ48 mm、壁厚3 mm的鋼管為原材料制作而得，端頭加工成圓錐形。于管壁處開設(shè)Φ8～10 mm的孔眼，布設(shè)間距設(shè)為30 cm。在沖擊錘的輔助作用下將其置入土層內(nèi)，密切關(guān)注深度情況，與設(shè)計值的偏差不超過50 mm，各鉆孔間距與設(shè)計值的偏差不宜超過100 mm，傾角偏差不超過5°。

4.5.3 注漿

錨管注漿前做好準(zhǔn)備工作，使用清水深度清洗管體，直至管中流出的水維持清澈狀態(tài)為止。采取底壓注漿的方法，材料為水泥凈漿。為促進漿液的快速凝固，在配制混合料時摻入適量早強劑，全程的注漿壓力應(yīng)穩(wěn)定在0.35～0.50 MPa區(qū)間內(nèi)，使?jié){液可有效注入。

4.5.4 開挖軸線和標(biāo)高的控制

邊坡開挖前檢查軸線和標(biāo)高，確保無誤后正式開挖。引測水準(zhǔn)點和軸線樁至作業(yè)段外部，采取防護措施，以免受損?；娱_挖期間及時設(shè)置標(biāo)識，作為施工的參考，以保證基坑實際開挖深度具有合理性。

4.6 排水施工

（1）基坑開挖期間易發(fā)生涌水現(xiàn)象，應(yīng)加大截水和排水的力度，修筑截水溝，在基底和各邊處按照20 m的間距依次設(shè)置集水井，配套污水泵，高效抽出積水。（2）基坑開挖持續(xù)推進，進入淤泥層時易發(fā)生異?，F(xiàn)象，應(yīng)加強基坑降水，保證水位能夠在承臺以下0.5 m處。管井不宜過深，噴錨作業(yè)前檢查支護結(jié)構(gòu)的位置，應(yīng)保證其在地下水位上。遇深度過大的承臺時，可采取輕型井點降水的方法。（3）為避免降雨對基坑施工造成干擾的情況，應(yīng)在降雨期采取防水、排水及擋水多重措施。提前做好準(zhǔn)備工作，根據(jù)需求配套材料和設(shè)施；硬化路面，開挖排水溝；搭建防雨棚；降雨后及時抽水，盡可能減少積水量。

5 結(jié)語

實踐表明，該工程的深基坑開挖和支護作業(yè)均能夠有序落實到位，實際施工效果滿足要求，全程未發(fā)生安全事故，可兼顧質(zhì)量、安全、效益等多重需求，表明開挖和支護施工技術(shù)具有可行性。