房建施工中的深基坑施工技術(shù)

王學(xué)全

（中鐵十五局集團(tuán)第二工程有限公司，上海 201714）

0 引言

現(xiàn)階段房建工程項目中的深基坑施工難度不斷增加，根據(jù)現(xiàn)有工程項目的經(jīng)驗可知，影響深基坑施工質(zhì)量的因素較多，包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)、降水以及施工工藝等。本文結(jié)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(shù)要點，總結(jié)經(jīng)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(cè)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(zhì)勘察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，項目中的地層自上而下的分布結(jié)果為：粉土層（Q4al+ml）→粉質(zhì)黏土層（Q4al+ml）→粉土層（Q4al）→粉質(zhì)土層（Q4al）→粉質(zhì)黏土層（Q4al）→粉土層（Q3al）→粉質(zhì)黏土層（Q3al）→粉土層（Q3a）l→粉砂層（Q4a）l→粉質(zhì)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(hù)結(jié)構(gòu)中使用了土釘墻工藝，需要在較短時間內(nèi)完成整個施工，因此工程項目的工期緊張，在施工中容易產(chǎn)生深基坑施工質(zhì)量缺陷。

（2）工程項目施工中可能面臨降水問題，將會導(dǎo)致項目場地地下水含量發(fā)生變化，根據(jù)現(xiàn)場勘查結(jié)果顯示降雨會影響地下水位變化，當(dāng)?shù)啬曜兎鶠?.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(guān)鍵技術(shù)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(guān)鍵工藝要點包括：

（1）測量劃線。根據(jù)設(shè)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(xiàn)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(yán)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(jù)基地預(yù)留寬度做開挖[1]。

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

3.2 邊坡支護(hù)

3.2.1 基本結(jié)構(gòu)該項目邊坡支護(hù)的基本結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 邊坡支護(hù)的數(shù)據(jù)表

在整個邊坡支護(hù)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(yán)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(nèi)，并且隨著開挖施工的進(jìn)行隨時做結(jié)構(gòu)支護(hù)，在工作面開挖結(jié)束后放線修正邊坡，使邊坡結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)滿足工程項目標(biāo)準(zhǔn)。

（2）土釘墻鉆孔。該項目中經(jīng)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(yīng)控制在100mm以內(nèi)，若洛陽鏟不滿足成孔標(biāo)準(zhǔn)時可改為錨桿成孔施工。

（3）安裝土釘。根據(jù)設(shè)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(nèi)。本階段施工中應(yīng)保證土釘順直，避免用重物打擊的方法影響土釘?shù)臓顟B(tài)。

（4）注漿施工。該項目經(jīng)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(nèi)，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(wǎng)施工。在坡面上掛鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)用扎絲扎牢并檢查網(wǎng)片之間的搭接情況。該項目中在地表表面邊坡位置設(shè)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(dá)到加固效果，使鋼筋網(wǎng)與土釘?shù)戎g維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(wǎng)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(shè)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(shù)規(guī)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(jié)束后做養(yǎng)護(hù)，因本次項目施工時為夏季，因此設(shè)定養(yǎng)護(hù)時間周期為5~7d。

3.2.3 強化施工質(zhì)量管理

本階段土釘墻邊坡支護(hù)施工中應(yīng)制定詳細(xì)的施工質(zhì)量管理規(guī)范，其具體內(nèi)容包括：

（1）在土釘墻施工前應(yīng)確定詳細(xì)的支護(hù)方案，并通過技術(shù)交底等方式介紹本次工程項目的關(guān)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(guān)鍵施工作業(yè)項目進(jìn)行技術(shù)交底，詳細(xì)介紹上述關(guān)鍵項目的施工流程，消除潛在質(zhì)量隱患。

（3）針對特殊工程項目的施工管理要求進(jìn)行質(zhì)量控制，其中的關(guān)鍵點包括：①鉆孔施工。在鉆孔施工中應(yīng)嚴(yán)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(nèi)等；在施工后逐孔檢查鉆孔的性能指標(biāo)，理想的鉆孔傾角偏差值應(yīng)控制在5%以內(nèi)。②掛鋼筋網(wǎng)施工。注意測量網(wǎng)格的數(shù)據(jù)參數(shù)，最大誤差應(yīng)控制在20mm以內(nèi)，鋼筋結(jié)構(gòu)的搭接長度應(yīng)≥300mm。③注漿施工。將注漿管插入到孔內(nèi)，在注漿開始后根據(jù)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(guān)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(jīng)四個點測量中心點，避免發(fā)生偏差。

（2）埋設(shè)護(hù)筒?？墒褂贸Ｒ?guī)鋼護(hù)筒施工。

（3）鉆機就位時，使機械設(shè)備處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，對準(zhǔn)護(hù)筒中心線后，鉆機的數(shù)據(jù)誤差控制在20mm內(nèi)[3]。

（4）沖孔施工中，用低錘敲打并加入黏土漿護(hù)壁，確保護(hù)壁結(jié)構(gòu)密實，當(dāng)鉆孔深度達(dá)到護(hù)筒下方3m時可加快速度，提升沖程并轉(zhuǎn)為正常連續(xù)沖擊；造孔過程中，孔內(nèi)殘渣應(yīng)及時排出孔外，避免孔內(nèi)殘渣過多，造成埋鉆。

（5）清孔。清理孔內(nèi)泥漿直至滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。

（6）吊裝鋼筋籠并放置導(dǎo)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(jù)現(xiàn)場以及水文環(huán)境確定軸線控制點位，尤其是要規(guī)避梁、柱、墻等特殊結(jié)構(gòu)。

（2）成孔施工方案。當(dāng)設(shè)備鉆機就位之后維持設(shè)備穩(wěn)定，應(yīng)避免裝置在施工期間發(fā)生偏移或者移動等質(zhì)量問題，整個降水施工中應(yīng)將孔斜率變化控制在1.0%以內(nèi)。

（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(fā)生井管錯位等質(zhì)量問題，在井管施工結(jié)束后可向孔中填滿米石濾料。

（4）洗井。管井安裝結(jié)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(yīng)流出清水，在確定水無渾濁現(xiàn)象后連續(xù)抽水；若檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)水質(zhì)渾濁，則證明泥沙含量偏高，需要尋找水質(zhì)渾濁的原因，若長時間水質(zhì)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(shè)置58眼管井，管井的有效井深達(dá)到19m；基坑四周井距可控制在20m之內(nèi)、基坑中井間距應(yīng)≤25m。在管井施工期間，管井成孔半徑均為250mm，濾水管內(nèi)徑的半徑為150mm。在定位管井位置時應(yīng)注意規(guī)避基坑中的柱與梁等結(jié)構(gòu)。在降水處理中應(yīng)嚴(yán)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(guān)鍵技術(shù)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(shè)置一排規(guī)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(jīng)市政排水管道運送出施工現(xiàn)場。

（2）基坑內(nèi)的封井措施。降水井在降水任務(wù)結(jié)束后做回填封井，其中的關(guān)鍵技術(shù)措施包括：①在施工底板混凝土前進(jìn)口放置直徑275mm的鋼護(hù)筒，該鋼護(hù)筒的厚度直徑為3.0mm，安裝高度為高出地板頂面5cm；在護(hù)筒外圍位置設(shè)置兩道鋼圈，其中在第二道鋼圈之間設(shè)置壓緊鋼板與防水密封橡膠等，將防水層壓在結(jié)構(gòu)上方，當(dāng)?shù)装寤炷恋膹姸冗_(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后即可吊出水泵后封井。②在封井期間，主體單位可在井內(nèi)用級配砂石回填，回填至底板標(biāo)高后，在護(hù)筒內(nèi)澆筑比底板強度更高的微膨脹混凝土材料，并在距離護(hù)筒口約15cm的位置焊接一塊厚度為4mm的鋼板。鋼板與護(hù)筒之間嚴(yán)密焊接，并切除高出平面的護(hù)筒。

3.5 加強施工管理

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

（2）在施工中全面落實施工質(zhì)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(zhì)量管理方案，具體包括：①設(shè)立施工安全生產(chǎn)目標(biāo)，做到有的放矢。②打造項目安全施工質(zhì)量管理架構(gòu)，在施工現(xiàn)場打造以項目經(jīng)理與總工程師為核心的施工安全管理結(jié)構(gòu)，圍繞施工管理規(guī)范推動深基坑安全施工目標(biāo)的實現(xiàn)。③通過現(xiàn)場施工安全自檢機制打造二級施工安全管理架構(gòu)，其中由項目經(jīng)理負(fù)責(zé)工程項目的安全統(tǒng)籌規(guī)劃，并成立安全監(jiān)察管理部門；同時以施工班組為研究對象設(shè)置專職的施工安全管理崗位，該崗位工作人員負(fù)責(zé)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(wěn)處理中，技術(shù)人員應(yīng)重點做好以下工作：在分層開挖過程中在相鄰層間設(shè)置臺階，并且根據(jù)地質(zhì)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；檢查基坑系統(tǒng)穩(wěn)定性，根據(jù)現(xiàn)場布設(shè)排水系統(tǒng)，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(jù)邊坡變化以及土方穩(wěn)定性等評估有無失穩(wěn)問題，發(fā)現(xiàn)類似質(zhì)量問題后立即停止施工。②針對失穩(wěn)等施工質(zhì)量問題可及時采取應(yīng)對措施，主要包括：在施工期間嚴(yán)禁重型設(shè)備通過，并且為了維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性需及時做結(jié)構(gòu)支撐，避免結(jié)構(gòu)失穩(wěn)；可采取加密支撐軸力、基坑收斂、地面沉降監(jiān)測頻率等方法，隨時觀察深基坑結(jié)構(gòu)中有無異?，F(xiàn)象等，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果判斷深基坑結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，或者是否繼續(xù)開挖等；在施工現(xiàn)場可以準(zhǔn)備短木樁、編織袋等物資，確保在發(fā)生安全事件后可以先用編織袋封堵涌口并在現(xiàn)場進(jìn)行加固。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程項目中的深基坑施工質(zhì)量會直接影響施工效果，針對具體工程，管理者不僅要認(rèn)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(hù)、地基加固、深基坑降水等方面，探討深基坑施工的關(guān)鍵技術(shù)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(shù)上具有可行性，護(hù)坡支護(hù)的施工工藝科學(xué)有效，對類似工程項目有一定的指導(dǎo)意義。