復(fù)雜場地環(huán)境下基坑施工難點(diǎn)及降水技術(shù)

曹開平

摘要：在基坑施工工程中，支護(hù)、降水等施工是當(dāng)前基坑工程凸顯的技術(shù)難題。為保證基坑工程的施工質(zhì)量，本文就復(fù)雜場地環(huán)境下基坑施工難點(diǎn)及降水技術(shù)進(jìn)行了探討，簡述了施工技術(shù)的概況及難點(diǎn)，提出了一系列的施工圍護(hù)方案和要求，并對(duì)有關(guān)基坑施工的各項(xiàng)工程作了系統(tǒng)的分析闡述，以期能為類似的基坑施工提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜環(huán)境；基坑施工；施工難點(diǎn)；降水

隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，在建筑施工過程中，能否對(duì)基坑進(jìn)行合理開挖，會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程的實(shí)施形成深遠(yuǎn)的影響，尤其是復(fù)雜環(huán)境下深基坑工程，鑒于其具有較大的危險(xiǎn)性，其開挖技術(shù)也受到建筑界廣泛的關(guān)注。深基坑工程支護(hù)是建筑工程施工過程中經(jīng)常遇見的工程，雖已在全國不同地區(qū)、不同的地質(zhì)條件下取得了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，甚至一些技術(shù)達(dá)到了國際水平，但仍存在一些問題需進(jìn)一步研究或提高，以適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。本文就復(fù)雜場地環(huán)境下基坑施工難點(diǎn)及降水技術(shù)進(jìn)行了探討，以期能為類似的基坑施工提供參考借鑒。

1 施工技術(shù)概況及難點(diǎn)

（1）本工程開挖面積較大，且為不規(guī)則多邊形。天然地基淺基礎(chǔ)，距離圍護(hù)結(jié)構(gòu)外邊線最近處僅2.6m。同時(shí)，某些建筑長邊方向平行于基坑，對(duì)基坑開挖產(chǎn)生的變形及沉降非常敏感，極易產(chǎn)生裂縫等不利狀況。

（2）本工程地下結(jié)構(gòu)施工臨近居民區(qū)和保護(hù)建筑，最近處不到3m，場地較為狹窄，可利用的空間較為有限。

（3）工期緊，要求4個(gè)月完成±O.00以下的施工。

（4）清障難度高，有未拆除的老房地基、廢棄的人防地下室及其它不明的地下障礙物。

2 施工圍護(hù)方案及要求

根據(jù)本工程基坑的周邊環(huán)境特點(diǎn)，經(jīng)專家論證，采用鉆孔灌注樁+鋼支撐作為本基坑工程的主體圍護(hù)形式，以鉆孔灌注樁擋土，外側(cè)采用水泥攪拌樁止水結(jié)構(gòu)，灌注樁頂用鋼筋混凝土圈梁連成一體。

（1）擋土體系?；訃o(hù)體系采用φ750@1000mm鉆孔灌注樁+1道鋼管支撐，樁端入土深度為13.O～17.0m；其余地段的圍護(hù)體系采用φ700@900mm鉆孔灌注樁+1道鋼管支撐，斷面為1200mm×700mm，支撐軸線相對(duì)標(biāo)高為-0.650m。同時(shí)，外圍水泥土攪拌樁止水帷幕，入土深度為10.7m。東側(cè)攪拌樁與灌注樁的布置形式為2排φ700@1000mm水泥土攪拌樁內(nèi)套打φ750@1000mm鉆孔灌注樁，其余部位灌注樁外圍采用采用1排φ700@900mm水泥土攪拌樁作為隔水帷幕，入土深度為10.7m。

（2）內(nèi)支撐系統(tǒng)?；觾?nèi)部分設(shè)置1道內(nèi)支撐。根據(jù)基坑實(shí)際形狀，支撐采用對(duì)撐+角撐的形式。

（3）支撐立柱。鋼立柱截面尺寸為400mm×400mm，采用4L125mm×1Omm鋼格構(gòu)柱，立柱樁采用φ700mm灌注樁，樁端入土深度坑底以下16.Om。同時(shí)，因本工程采用灌注樁施工，且支撐立柱樁布置剛好與工程重合，故支撐立柱灌注樁可以利用工程樁而不用重新打設(shè)。

（4）其它。坑內(nèi)局部落深處（電梯井和集水井），應(yīng)根據(jù)其落低的深度、范圍及位置作加固處理，以攪拌樁加固為主。

3 鉆孔灌注樁施工

根據(jù)施工條件及施工經(jīng)驗(yàn)，本工程的鉆孔灌注樁施工采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，人工造漿與孔內(nèi)原土自然造漿相結(jié)合護(hù)壁，正循環(huán)二次清孔除渣，導(dǎo)管回頂法灌注水下混凝土成樁的施工工藝。

其具體施工順序?yàn)椋簻y量放線→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)安裝就位→成孔鉆進(jìn)→一次清孔→鋼筋籠的制作與安放→下導(dǎo)管→二次清孔→水下混凝土灌注。

4 混凝土圈梁施工

4.1 定位放灰線

以軸線坐標(biāo)為控制點(diǎn)，用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確測出圈梁位置并打好白灰線，經(jīng)驗(yàn)收后，再通知挖土。標(biāo)高控制應(yīng)以高程為控制點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀測出圈梁頂標(biāo)高，然后向下開挖1000mm，高底差不超過15mm；梁槽挖好后測出模板邊線，確保圈梁截面尺寸，模板支好后，再用水準(zhǔn)儀測出模板頂標(biāo)高，高差不應(yīng)超過5mm。

4.2 挖土施工

因自然地面到圈梁頂高存在一定的高差，所以，基坑外側(cè)以1：0.8放坡至圈梁頂標(biāo)高后，垂直挖土至梁底標(biāo)高，再用人工按經(jīng)緯儀測定的圈外梁邊線，槽底按水準(zhǔn)儀測定的標(biāo)高修整，以保證底標(biāo)高一致。留出用以綁鋼筋、支模板、材料水平運(yùn)輸和預(yù)留鋼筋的空間。挖出的土方暫時(shí)堆放在場地內(nèi)，待圈梁施工好后部分用做回填。

4.3 鉆孔灌注樁超高部分鑿除

對(duì)于鉆孔灌注樁超出標(biāo)高的以上部分（為保證鉆孔灌注樁混凝土質(zhì)量，會(huì)有超灌部分），需人工對(duì)其進(jìn)行鑿除。

4.4 鋼筋制作

鋼筋加工及堆放應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行。制作配料時(shí)，φ16～φ22mm的水平鋼筋采用閃光對(duì)焊，長度不超過20m。φ22mm以上水平鋼筋的連接，按不同部位，分別采用直螺紋、冷壓套筒及手工電弧焊連接。小直徑鋼筋采用搭接。

鋼筋接頭位置、搭接長度、錨固長度等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范：圈梁主筋、外側(cè)主筋不可在支座處搭接、內(nèi)側(cè)主筋不可在跨中搭接；其它搭接長度應(yīng)滿足規(guī)范要求≥30d，圈梁主筋采用焊接接頭，符合規(guī)范。

鋼筋綁扎要求規(guī)格正確，所扎鋼筋不應(yīng)受泥土污染，一旦受污染則要及時(shí)清理，支撐梁的鋼筋要與立柱連在一起。底鋼筋要在墊層上分好尺寸就位，以保證支撐梁位置準(zhǔn)確，確保保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

4.5 支模板工程

圍護(hù)鉆孔灌注樁樁隙間的地模不再鋪設(shè)底模板，而應(yīng)鋪墊100mm厚砂石墊層，并用20mm1：3的水泥砂漿找平，然后刷1層隔離劑，并鋪設(shè)1層油氈作為底模，以保證在下次挖土?xí)r順利脫模。底模施工時(shí)應(yīng)注意其標(biāo)高控制，使每個(gè)支撐桿件中心線保持在同一水平線上。

鋼筋籠制作、安放好后，按混凝土圈梁的邊線，在兩邊架設(shè)木模板，并用鋼管、扣件固定。安裝結(jié)束后，復(fù)核垂直度、中心線、標(biāo)高及各部位的幾何尺寸，保證結(jié)構(gòu)部位的幾何尺寸和相臨位置的正確。驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行后續(xù)的混凝土澆注作業(yè)。支模完成后，應(yīng)將工作面內(nèi)的垃圾清理干凈?；炷翝沧r(shí)，應(yīng)有專人護(hù)模，經(jīng)常檢查模板、支撐等是否有移位、松動(dòng)和變形等不良現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)，須及時(shí)修復(fù)處理，保證混凝土外形美觀。

4.6 混凝土澆注和養(yǎng)護(hù)

混凝土澆注前，所有機(jī)具設(shè)備必須齊全，并已全面維修保養(yǎng)，以確?；炷翝补噙^程中所有機(jī)具設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。合理組織好勞動(dòng)力，向施工人員做好安全技術(shù)、質(zhì)量、操作規(guī)范交底，以確保安全生產(chǎn)、工程質(zhì)量和各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的全面完成。

混凝土采用商品混凝土，根據(jù)每次澆搗部位，制定出澆搗流向及泵車布置位置，采用泵車接軟管、硬管布料。澆搗前，必須事先與攪拌站取得聯(lián)系，要求提供混凝土配合比單及有關(guān)水泥等材質(zhì)證明單后，方可澆筑。

振搗時(shí)依次均勻振搗，應(yīng)做到不漏振、不緊靠模板和鋼筋，待混凝土表面無氣泡出現(xiàn)即拔出進(jìn)入下一振點(diǎn)，不能松手使棒頭入土。應(yīng)防止蜂窩麻面、露筋等質(zhì)量缺陷產(chǎn)生。澆筑過程中，設(shè)置專人檢測坍落度，發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)與攪拌站取得聯(lián)系，采取措施。每隔7d，需制作試塊以檢測圍護(hù)體系是否達(dá)到80%強(qiáng)度。

4.7 拆模

拆模后應(yīng)把模板清理干凈，刷好油堆放好，并把固定的對(duì)拉螺栓拔出以便于下段圈梁周轉(zhuǎn)使用。

4.8 回填土

考慮到其它工序的施工，圈梁板拆除后，除預(yù)留鋼筋的位置外，其它部位均應(yīng)回填。填土前，將坑內(nèi)的積水排除，并將垃圾清理干凈。填土必須分層進(jìn)行，采用蛙夯進(jìn)行夯實(shí)。

5 鋼支撐施工

支撐結(jié)構(gòu)由φ609mm鋼管支撐、混凝土圍檁、型鋼立柱等所組成，每道支撐形成一個(gè)平面支承系統(tǒng)，以平衡由圍檁所傳遞的水、土側(cè)向壓力。本工程的鋼支撐體系呈網(wǎng)格狀分布，按照“先撐后挖”的原則，先開槽安裝好鋼支撐后再進(jìn)行土方開挖。在施工中需特別注意：各個(gè)連接件的位置應(yīng)正確，連接牢固、可靠、穩(wěn)定。

（1）鋼支撐安裝技術(shù)要求。鋼支撐安裝時(shí)，應(yīng)確保支撐端頭同圍檁均勻接觸，并設(shè)置防止鋼支撐端部移動(dòng)、脫落的構(gòu)造措施。支撐的安裝應(yīng)符合鋼支撐軸線豎向偏差±30mm、支撐軸線水平向偏差±30mm、支撐兩端的標(biāo)高差不大于20mm和支撐長度的1/600、支撐的撓曲度不大于I/1000的規(guī)定。

（2）支撐立柱樁頂部處理。在挖土過程中，同時(shí)將鋼格構(gòu)柱內(nèi)的混凝土由上自下分段鑿除，并在鋼管連接位置下焊接托架。在型鋼立柱上焊牛腿以支承鋼管。鋼管采用分段人工開槽安裝，焊接在支撐格構(gòu)柱的托架上。在必要時(shí)，可在某些相鄰支撐立柱樁之間加槽鋼剪刀斜撐，以增加整個(gè)支撐體系的縱向穩(wěn)定性。

6 降水工程

本工程采用輕型井點(diǎn)，降水深度控制在坑底或局部落深區(qū)以下1.0m。應(yīng)保持在土方開挖后，降低地下水位到基底500mm以下，以防止地下水?dāng)_動(dòng)地基土體。降水井點(diǎn)相對(duì)均勻布置于基坑內(nèi)，設(shè)5套。除坑內(nèi)降水措施外，地面及坑內(nèi)應(yīng)設(shè)排水措施，及時(shí)排除雨水及地面流水。在降水期間，應(yīng)測報(bào)抽水量及坑內(nèi)外水位。

成孔時(shí)如遇地下障礙物，可以跳開一井點(diǎn)，鉆下一井點(diǎn)。井點(diǎn)管濾水管部分必須埋入含水層內(nèi)。井點(diǎn)使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故，因此，一般應(yīng)設(shè)雙路供電，或備用1臺(tái)發(fā)電機(jī)。

7 結(jié)語

綜上所述，復(fù)雜環(huán)境下的基坑施工需要考慮較多的影響要素，施工難度更大，因此，要保障基坑的施工質(zhì)量，就需要施工人員在實(shí)際施工中不斷的進(jìn)行總結(jié)與學(xué)習(xí)，從而進(jìn)一步提高施工質(zhì)量。本文就復(fù)雜場地環(huán)境下基坑施工難點(diǎn)及降水技術(shù)進(jìn)行了探討，相信對(duì)類似的基坑施工有一定的參考作用。