探討建筑工程中基坑圍護(hù)施工

葉敏

摘要：建筑工程項(xiàng)目施工中，因?yàn)榛庸こ桃廊惶幱诮ㄖこ痰年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，其已成為建筑業(yè)特別關(guān)注的話(huà)題之一。文章就通過(guò)對(duì)建筑業(yè)基坑圍護(hù)的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行借鑒，對(duì)現(xiàn)階段工程中基坑圍護(hù)工作提出一些建議。

關(guān)鍵詞：基坑圍護(hù)；項(xiàng)目管理

我公司承建的安徽省懷遠(yuǎn)縣第二人民醫(yī)院病房樓工程，建設(shè)規(guī)模二級(jí)綜合醫(yī)院，年門(mén)診量約45萬(wàn)人次，床位數(shù)451床。建筑總面積36852平方米。設(shè)有門(mén)診樓（6723平方米）、急診醫(yī)技樓（6043平方米）、病房樓（21017平方米其中地下室面積1249平方米）、后勤樓（2010平方米）、鍋爐洗衣房（850平方米）、連廊（100平方米）、污水處理站（53平方米）、門(mén)衛(wèi)圍墻等。工程設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度為七度。

對(duì)于不同的工況及地質(zhì)條件，選擇合適的基坑支護(hù)形式，是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原則?；又ёo(hù)的本質(zhì)關(guān)鍵點(diǎn)就是止水擋土以供坑內(nèi)安全施工，無(wú)論是重力式擋墻或非重力式擋墻均是如此，只不過(guò)采用的計(jì)算方法和施工工藝各有不同。復(fù)合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問(wèn)題。

1.基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)概況

基坑圍護(hù)工程在很多建筑領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，基坑圍護(hù)在城市建筑物地基施工、地下商業(yè)街、地鐵施工等方面都需要進(jìn)行探討，本文以建筑物基坑圍護(hù)的施工方法為例，對(duì)基坑圍護(hù)的整體思想進(jìn)行分析。工程概況如下：

某建筑項(xiàng)目由16個(gè)單體組成，有沉淀池、濾池、廢水池、清水池等大型水池類(lèi)構(gòu)筑物，均采用砂墊層換填地基，基礎(chǔ)為大板筏基。砂墊層基底標(biāo)高為-5m，大板筏基基底標(biāo)高為-0.3m，砂墊層厚度4.7m。該項(xiàng)目由西班牙德利滿(mǎn)公司負(fù)責(zé)所有安裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備的供應(yīng)。由于系統(tǒng)圖紙出圖較晚，在沉淀池與濾池結(jié)構(gòu)完成后，外方設(shè)計(jì)要求在該兩個(gè)單體中間地基里增添一條Φ1000mm 排泥管，排泥管埋設(shè)深度-3.8m，并在排泥管長(zhǎng)度方向上間隔15m 設(shè)置一口閥門(mén)井。為埋設(shè)此排泥管，必須在沉淀池與濾池當(dāng)中的砂墊層地基里開(kāi)挖溝槽。地下水位較高，為-0.7m；砂墊層采用中粗砂，密實(shí)度為1.65t/m3。所以，基坑都處于砂墊層地基中，在水頭壓力差作用下，極易產(chǎn)生流砂及管涌；在基坑邊兩個(gè)單體的自重荷載下，砂更無(wú)自立的可能性，極易產(chǎn)生坍塌。故在這種地基里，基坑圍護(hù)的方案選擇是非常謹(jǐn)慎的。

基坑圍護(hù)工程開(kāi)始前，對(duì)基坑深度進(jìn)行確定之后，可以采用鉆孔澆筑樁和水泥環(huán)梁支撐系統(tǒng)的建設(shè)，這種圍護(hù)系統(tǒng)采用混凝土施工，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。對(duì)基坑內(nèi)坡度的比例與垂直高度進(jìn)行測(cè)量，如果放坡與高坡之間的比例接近，可以采用鉆孔澆筑的方法，圍護(hù)樁的建設(shè)通過(guò)水泥澆筑來(lái)實(shí)現(xiàn)，有效間距可以保持在15米之內(nèi)，樁體承壓高度與基坑深度一致，一般會(huì)在靠近管道鋪設(shè)線路的地區(qū)采用大間距樁體設(shè)計(jì)，樁體的承壓可以適當(dāng)采取鋼筋嵌入形式，在圍護(hù)樁體外層建造擋土和止水梁體，支撐系統(tǒng)的下層澆筑可以采用C25澆筑砼，在樁體下層設(shè)計(jì)防水墊體。

鉆孔澆筑樁的內(nèi)底板可以設(shè)計(jì)鋼筋混泥土鉆孔處理，樁體直徑相應(yīng)放大，在標(biāo)準(zhǔn)高度下設(shè)置鋼筋混凝土承壓支撐梁，與水泥攪拌樁進(jìn)行連接，混凝土的攪拌強(qiáng)度需要達(dá)到C25標(biāo)準(zhǔn)。

基坑內(nèi)部支撐方案根據(jù)支撐梁的高度設(shè)計(jì)一層鋼筋混凝土內(nèi)承壓樁，斷面達(dá)到600mm*700mm標(biāo)準(zhǔn)，中心承壓標(biāo)尺在2M左右。平面設(shè)計(jì)方案中應(yīng)該根據(jù)建筑物以及地質(zhì)情況進(jìn)行合理規(guī)劃，結(jié)合底層承壓受力情況，在四個(gè)邊角設(shè)計(jì)平面角度為45°的架式支撐體，與基坑中間表面的支撐梁形成合力。支撐梁是由對(duì)稱(chēng)形式的立柱組成，在主要承壓支撐點(diǎn)上進(jìn)行補(bǔ)充，與工程樁的使用要交錯(cuò)開(kāi)，避免支撐體受力不均情況的發(fā)生。

在對(duì)樁體進(jìn)行水泥澆筑時(shí)，砼車(chē)要采用雙置探頭水泥攪拌樁，增強(qiáng)止水厚度，使相鄰兩根支撐梁之間的混凝土強(qiáng)度等級(jí)提升。

2.基坑圍護(hù)的施工方案

針對(duì)基坑支護(hù)的功能特點(diǎn)，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，首先考慮對(duì)砂墊層進(jìn)行土體加固，加固范圍為開(kāi)挖面四周。通過(guò)土體加固，一方面使被加固土體的滲透系數(shù)降至10-5～10-8cm/sec，保證土體的抗?jié)B性能；一方面使被加固土體的強(qiáng)度達(dá)到1Mpa以上，保證土體的自立性和強(qiáng)度。由于沉淀池與濾池距離僅為4m，上空高度僅2.7m 左右，基坑四周根本沒(méi)有供大型樁機(jī)作業(yè)的場(chǎng)地，所以無(wú)法采用灌注樁、水泥土攪拌樁、旋噴樁等施工工藝來(lái)對(duì)砂墊層地基進(jìn)行土體加固。

（一）施工數(shù)據(jù)測(cè)量

施工前對(duì)施工地點(diǎn)的數(shù)據(jù)測(cè)量和手機(jī)是整個(gè)工程的基礎(chǔ)性建設(shè)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)部門(mén)需要對(duì)施工區(qū)域的面積和基坑深度進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，對(duì)規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行放線、標(biāo)高等勘測(cè)工作，對(duì)具體樁基施工的定位進(jìn)行校準(zhǔn)，采用高水平的定位儀器。

（二）基坑高程控制

基坑施工前需要建立高程控制點(diǎn)，在施工區(qū)域內(nèi)建設(shè)一個(gè)永久性的平面定位高程系統(tǒng)，高程定位點(diǎn)是作為基坑標(biāo)高沉降以及傳遞的衡量點(diǎn)，在水平校準(zhǔn)儀的精確測(cè)量下，計(jì)算出高程控制點(diǎn)的標(biāo)高位置，測(cè)量全程需要做好測(cè)量記錄，定位結(jié)束后要計(jì)算高程差的數(shù)據(jù)，以高程標(biāo)準(zhǔn)刻度來(lái)衡量其它水平高度測(cè)量點(diǎn)。

（三）水泥攪拌樁體澆筑

樁體的設(shè)計(jì)可以根據(jù)砂礫層的滲透系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般樁體的防滲等級(jí)高于基坑防滲等級(jí)，在圍護(hù)支撐體的外側(cè)使用600mm*700mm的混凝土標(biāo)準(zhǔn)承壓面積進(jìn)行施工，砼車(chē)采用雙接頭水泥攪拌柱，使用普通的硅酸鹽含量較高的水泥，水泥的用量達(dá)到76kg/m，水灰配置比例達(dá)到0.45-0.55的濃度等級(jí)。

（四）鉆孔澆筑施工作業(yè)

對(duì)于支撐梁采用鉆孔澆筑施工作業(yè)，澆筑施工等級(jí)需要達(dá)到C25混凝土澆筑強(qiáng)度，保護(hù)防滲層厚度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到55mm，樁體垂直偏差達(dá)到0.5%以?xún)?nèi)，澆筑面應(yīng)該保證澆筑均勻，過(guò)程中應(yīng)該防止雜物土體進(jìn)入鉆孔中，鉆孔底部防滲厚度需要補(bǔ)充達(dá)到100mm，鉆孔澆筑的施工間距盡量小于36小時(shí)、

3.基坑圍護(hù)防水措施

基坑的防水工作是保證基坑質(zhì)量和建筑物安全性能的重要工程環(huán)節(jié)，在深度基坑開(kāi)挖的過(guò)程中，必須保證基坑內(nèi)部環(huán)境處于相對(duì)干燥的狀態(tài)，基坑邊緣加固穩(wěn)定設(shè)計(jì)不會(huì)因?yàn)槌睗穸霈F(xiàn)脫落，保證基坑邊坡的固定形態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)塌陷。如果基坑內(nèi)部的防水工程做不到位，會(huì)使大量積水浸泡基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中很可能出現(xiàn)邊坡滑落的流動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況會(huì)導(dǎo)致基坑垮塌甚至出現(xiàn)基坑位移現(xiàn)象，從而嚴(yán)重威脅建筑物的安全性能。目前工程基坑圍護(hù)施工中的防水措施主要有止水法和排水法兩種。

止水法：通過(guò)建設(shè)防水設(shè)施，加固周邊滲透區(qū)域，在基坑周邊制造防水帷幕，將水有效阻隔在基坑外。

排水法：這種方法主要采用挖掘排水渠道和安裝排水管線；來(lái)清空基坑內(nèi)部的積水。

在實(shí)際的基坑圍護(hù)建設(shè)中，止水法的使用成本比較高，并且工程量也很大，所以通常使用排水法。排水法的技術(shù)要求較低，容易掌握，是當(dāng)前基坑建設(shè)圍護(hù)的有效方法，排水法需要對(duì)基坑表面的地基設(shè)計(jì)一定的表面起伏度，在穩(wěn)固邊坡方面能夠及時(shí)排除邊坡下的積水，防止邊坡的固定松動(dòng)，出現(xiàn)位移。

基坑圍護(hù)的防水工程在建設(shè)過(guò)程中需要注意以下方面：1、基坑內(nèi)部要實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)抽水。防止基坑內(nèi)部形成巨大的水位差；2、對(duì)基坑內(nèi)的水位進(jìn)行全時(shí)段的監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)水位上升需要立即啟動(dòng)排水處理；3、潛水泵的安裝需要事先安裝好電源線路輸出路徑，防止電纜由于水流沖擊而出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生；4、基坑內(nèi)部地下水的清理根據(jù)挖掘深度進(jìn)行隨時(shí)清理作業(yè)，尤其要加固支撐梁的底部根基，防止支撐梁被水流腐蝕沖擊。

4.總結(jié)

綜上所述，基坑支護(hù)的本質(zhì)要點(diǎn)就是止水擋土以供坑內(nèi)安全施工，無(wú)論是重力式擋墻或非重力式擋墻均是如此，只不過(guò)采用的計(jì)算方法和施工工藝各有不同。在基坑圍護(hù)的施工管理方面，都需要不斷更新相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)施工經(jīng)驗(yàn)，提高項(xiàng)目的安全性能，保證工程的質(zhì)量。