深基坑工程施工技术探析

深基坑工程施工技术探析摘要：随着城市建设的发展,基坑施工越来越多, 深基坑工程施工主要包括基坑支护体系施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。

本文结合工程实际，对深基坑工程施工进行了分析，以供参考。

关键词：基坑支护深基坑施工一、工程概况该大厦为框架结构，地上26层，地下2层，总高度112m，总建筑面积约7.3万多m2，地下室约2.7万m2，基础采用PHC—AB500 （125）型锤击管桩。

基坑开挖面积约1.7万m2，基坑周长约528m，基坑开挖深度约10 m。

基坑北面为市政道路，西南面为大量水塘。

场地范围内地层自上而下有第四系人工填土层，粉质粘土硬塑、坚硬，并有较厚铁质层。

场地浅层地下水多属潜水—微承压水类型，其补给来源于大气降水及地下水侧向径流。

二、深基坑施工技术应用该工程为高层建筑物，基础设计等级为乙级，结构安全等级为二级。

由于基坑面积较大，基坑深度较深，结合周边环境，最终确定施工方案如下：先实行钻孔灌注桩排桩加预应力锚索支护施工，基坑支护完成后开挖第一层土方至-2.65米，进行喷射混凝土及冠梁施工，并进行第一排锚索施工及张拉，随后开挖第二层土方至-6.65米，进行腰梁施工，并进行第二排锚索施工及张拉，同时完成管桩基础施工，桩基检测完成后继续进行下部土方开挖至地下室底板垫层底标高-10.45m～-14.05 m范围，同时进行截桩处理，完成深基坑施工，进入下一步承台和地下室施工。

该施工方案体现了技术可行、安全稳固、施工便捷和经济合理等特点。

（一）基坑支护施工技术应用深基坑支护结构所承担的土方压力大小直接关系施工安全，由于地质情况的多变性及周边环境的复杂性，基坑支护方案的选择显得非常重要。

根据岩土情况和工程概况，设计单位将该工程基坑各侧支护设计安全等级定为二级，采用钻孔灌注桩排桩加预应力锚索支护形式，桩顶混凝土冠梁，钻孔灌注桩外为双排搅拌桩止水，钻孔桩间采用单管旋喷桩填满，冠梁顶以上1∶1放坡面喷射混凝土，围护桩及旋喷桩均进入第六层土层（粉质粘土层），基坑底部处于第四层及第六层的中砂及粉质粘土层上。

这种方案的选择起到了很好的防渗和支护作用，有效地保障了地下结构施工任务。

1.钻孔灌注桩施工。

基坑周长约528 m，钻孔灌注桩桩径1000 mm，桩长15.1 m，桩间距约1.6 m，桩内配通长钢筋笼。

施工中采用跳打方法，8台桩机分段施工，按照“测量定位→硬地坪及泥浆池准备→护筒埋设→桩位复核→钻架就位校核→钻孔→第一次清孔（泥浆循环→泥浆处理→泥浆外运）→测孔深沉淤→下放钢筋笼（钢筋笼分批验收）→下放导管→第二次清孔（泥浆循环→泥浆处理→泥浆外运）→测定沉淤→安放隔水球→灌注水下商品混凝土（泥浆循环→泥浆处理→泥浆外运）→钻架移位”流程施工，现场管理对成孔、清孔钢筋笼及水下混凝土等环节施工质量均有严格要求。

2.水泥搅拌桩施工。

在钻孔灌注桩外侧设置两排深层水泥搅拌桩用于止水，桩径550 mm，桩间距、排间距均为400 mm，桩间搭接距离为150 mm，桩长15.6 m。

水泥搅拌桩施工流向按钻孔灌注桩的施工顺序提前进行，采用4台桩机分两组向不同方向施工，每台桩机配备1台灰浆泵和2台灰浆搅拌机，按照“桩位放线→清挖排障→移机就位、对孔位→一次搅拌钻进→搅拌喷浆提升（拌制浆体）→二次搅拌钻进→搅拌喷浆提升（拌制浆体）→移机下一桩”流程施工。

相邻桩施工间隔时间不超过2小时，成桩工艺要求四次搅拌二次喷浆。

施工过程中及时复核桩位（偏差应≤10 mm）、校正机架垂直度（偏差为5％）、更换钻头确保桩径达到设计要求，确保搅拌体均匀，防止喷浆中断、冒浆、抱钻及搭接开叉等现象的出现。

3.旋喷桩施工。

为确保形成封闭止水，在钻孔桩之间设置两条单管旋喷桩，旋喷桩位于靠近搅拌桩一侧，桩径600 mm，桩间距为400 mm，桩间搭接距离为200 mm，桩长为15.6 m。

旋喷桩采用4台桩机，在搅拌桩完成后2天内完成，按照“测量定位→机具就位→钻孔至设计标高→旋喷开始→提升旋喷注浆→旋喷结束成桩”流程施工，相邻两桩施工时间间隔不小于48小时，间距不小于4 m～6 m，施工时确保桩位准确、桩身垂直、桩顶标高和强度、桩体连续性等，防止缩径及夹泥。

4.喷射混凝土施工。

在土方开挖至-2.65 m时进行1∶1放坡施工，坡面挂Ф1.0@25×25电焊网，面喷混凝土，强度C20，厚50毫米，垂直于坡面插1米长Ф12钢筋，间距为1.5米。

按照“放线→制作控制三角板，据此控制土方开挖→人工修坡→沿坡面人工打入固定电焊网片Ф12钢筋→喷第一层混凝土→编挂电焊网→喷射混凝土拌制→喷射混凝土及放坡段面层保护”流程施工，与土方开挖配合密切，分层分段进行，土方分层开挖后及时采用人工修坡。

5.冠梁、腰梁施工。

基坑开挖土方至-2.65 m时进行一道冠梁施工，冠梁设置在钻孔灌注桩桩顶，截面1000 mm×600 mm，混凝土强度等级C30，内配纵向钢筋8Φ22＋7Φ12，箍筋Ф8@200；开挖土方至-6.65米时进行一道腰梁施工，截面1000毫米×600毫米，混凝土强度等级 C25，内配纵向钢筋8Φ16，箍筋Ф10@200。

按照“基础清理→绑扎钢筋→设锚头预埋件、立模板→浇筑混凝土→养护→拆模”流程施工，在土中打入钢筋固定模板，按设计角度预留好锚索孔洞，钢筋制作安装和混凝土施工严格按照施工规范进行。

6.预应力锚索施工。

冠梁、腰梁施工完成后进行预应力锚索施工，设有2排预应力锚索，水平角30度。

按照“测量放线→钻机就位校准角度→开钻成孔（护壁泥浆配制）→锚索预制→锚杆安放→清浆洗孔→浆液配制→注浆→锚具安装→张拉锁定”流程施工，采用专业锚杆钻孔机、压力注浆机和张拉机等设备，锚索杆体直接下入孔中，然后连接注浆机压浆管注浆，注浆采用两次注浆工艺，待锚索头部冠梁、腰梁施工约4天后（预应力锚索注浆后间隔时间为4天～7天）进行张拉锁定。

（二）土方开挖施工技术应用深基坑土方开挖应分块分层对称进行，开挖时应避免乱挖造成支护系统的受力不均匀，并加强基坑监测和排水降水措施。

该工程基坑开挖土方量约15万m3，实行分层分段流水作业施工，第一次挖至-2.65 m，进行冠梁施工及第一道锚索张拉锁定，并按设计要求修整边坡，挂钢筋网喷护坡混凝土；第二次挖至-4.7米；第三次挖至-6.65 m，进行腰梁施工及第二道锚索张拉锁定，在该层面进行预应力管桩施工；第四次在管桩施工完成后挖至-10.35 m～-13.95 m的底板高度，留下约100 mm土层进行人工挖土修整。

1.土方开挖施工。

土方开挖投入普通挖掘机4部，长臂挖掘机4部，伸缩臂挖掘机2部，小型挖掘机2部，配备施工人员25人，高峰期土方挖运量达到1000立方米/天。

根据基坑底板分隔缝，分6段开挖，4部挖掘机分两班同时作业。

由于场区较为宽阔，开挖时在基坑的西面修建临时车道供汽车运土和桩机管桩运下基坑，车道的坡道约为10度，运土和运送桩机管桩的车辆统一从该坡道进出。

2.安全防护措施。

基坑土方开挖后，冠梁周边立即进行护栏维护，护栏采用钢管形式，立柱间距1.8 m、高度1.2 m，两度横杆，栏杆外围做300 mm×300 mm排水沟，沟外的施工地面做硬底化处理。

基坑开挖按规定要求进行，严禁机械碰撞基坑支护结构部分。

3.排水降水措施。

为了便于施工及有利于基坑边坡稳定，土方开挖前先做好定位放线工作，及时配合基坑围护单位做好排水系统的布设。

在施工区域内投入12台水泵作为排水设施，土方开挖过程中在坡脚开挖临时排水沟，土方开挖完成后沿基坑底周边设置砖砌排水沟，场地向排水沟方向做成0.002的坡度。

临基坑围护线放坡，沿基坑边500 mm宽工作面周边设置通长300 mm×300 mm砖砌截水沟，拦截进入基坑的污水及雨水，沟侧砌120 mm厚砖，沟内侧采用M10砂浆抹面20 mm厚，沟底捣C10混凝土100 mm厚垫层。

为避免打桩引起的超孔隙水压力和挤土效应，采取降水井降低水压，确保管桩施工质量。

每隔50 m或阴转角处做1000mm×1000 mm×1000 mm集水井，通过水泵抽排至坑顶排水沟，再经沉淀池沉淀后排入市政管网。

4.工程桩保护措施。

在工程桩完成施工后还将开挖土方约3.8 m，为了避免工程桩的断裂及斜倒，桩间土采用人工开挖，小型挖机归堆，大型挖机装土，桩四周土均匀卸荷，避免对桩形成侧压力，在开挖过程中成约1∶2.5坡度，桩两侧土的高差不超过0.5 m，工程桩露出1米左右立即对其截桩，防止桩被撞断。

5.基坑实时监测分析。

基坑监测是深基坑施工过程中一个重要的安全保障措施，在基坑施工期间，应设立合理有效的监测系统，并严格按规范要求进行观测。

该工程除了要求施工单位和监理单位进行初步监测外，业主还另行委托了专业监测公司进行基坑监测。

专业公司在基坑施工过程中进行了地下水位、支护结构侧斜和顶部水平位移、基坑四周地面沉降、预应力锚索应力、周边市政道路及地下管线等全过程全方位监测，密集布置监测点，每天观测，及时了解基坑的位移、沉降等变化情况，及时发现基坑位移、沉降量过大或变化速度过快等异常现象。

监测公司每周出具监测报告，通过对观测数据的分析研究，及时与设计等有关单位进行研究，并采取快速有效的加固处理措施，做到精细化设计与施工，确保基坑施工安全。

三、结束语总之，深基坑的开挖与支护结构施工是一个系统工程，涉及面较广，在城市空间发展中的应用将越来越频繁，同时，也将面临更多更新的挑战，深基坑各种技术和管理方法将快速发展，并得到全面而深入的应用和推广。