復雜環(huán)境下市政工程深基坑施工方案合理性分析

成兆舟

摘 要：城市化進程中各種建筑也都逐漸開始啟動，而在建筑施工中深基坑施工非常普遍，深基坑是近年來比較興起的高技術(shù)含量施工項目，本文以某市政道路深基坑工程為例，對于深基坑施工方案進行了分析，以下是對三種常見的深基坑施工方案分析做出了對比，希望能有所借鑒。

關(guān)鍵詞：深基坑；施工方案

1工程概況

某下穿主線道路的地道橋結(jié)構(gòu)采用單箱雙室的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，暗埋段結(jié)構(gòu)長480m，總寬19m側(cè)墻0.7m，中墻厚0.6m，單室凈寬8.5m?？偢?.1m，頂板厚0.7m，底板厚0.8m。地基處理采用80cm厚片石拋填擠淤+30cm厚級配碎石墊層+10cm厚C20混凝土墊層，處理后的地基承載力不低于180kPa。兩端各設(shè)20m長的遮光段，為U槽鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)遮光橫梁。

該工程對城市舊城區(qū)交通及周邊居民日常出行產(chǎn)生巨大不利影響，導致交通疏導組織難度大；業(yè)主要求該項目在3個半月內(nèi)完工并通車；施工場地狹窄受限，各市政管線種類繁雜，密布其中，施工相互交叉；環(huán)保要求高，各種噪聲、粉塵控制難度大；該地段水文地質(zhì)情況為高水位、軟土地段，鄰近的大部分建筑為6層普通磚混建筑結(jié)構(gòu)，老建筑大多建于1990年左右，新的一些建筑多建于2000年左右。北端西側(cè)房屋離暗埋段地道橋邊距離僅為10m，該樓為6層磚混結(jié)構(gòu)的商業(yè)用房。周邊有大量市政地下管線且部分管線無法遷改，給基坑施工及周邊建筑物、市政管線安全運行帶來極大的難度與風險。

2深基坑支護方案的分析

2.1拉森Ⅳ型鋼板樁+基坑坑外錨拉+雙圍檁+內(nèi)支撐

2.1.1支護結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)、施工內(nèi)容及造價

基坑周邊刷坡及樁頂土方下挖2.5m～3m減載，使最終基坑開挖深度降低至5.5m，采用12m長滿打拉森Ⅳ型鋼板樁，橫向外側(cè)6m處縱向@5m布置插打同類型鋼板樁設(shè)錨拉點，采用2根規(guī)格15.24mm預應力鋼絞線配套OVM15-2錨具張拉（單根張拉力15t）成錨固自穩(wěn)結(jié)構(gòu)、樁身上部及1/2處設(shè)置鋼圍檁使用雙拼Ⅰ36a型鋼，樁身1/2處采用鋼管內(nèi)支撐609×16@5000mm待安裝后在活絡端逐根施加軸力35t，降水采用管井降水至基坑底部以下。經(jīng)計算基坑每延米造價約0.45萬元。

2.1.2方案優(yōu)缺點

優(yōu)點：適用土層范圍廣，周邊無建筑物影響的地段。屬常規(guī)施工，進度較快，費用較低。施工用電量小，主體結(jié)構(gòu)施工完畢，圍檁、內(nèi)支撐及鋼板樁可拆除拔出后周轉(zhuǎn)利用。缺點：對周邊環(huán)境影響較大，基坑內(nèi)外同步降水周期較長，插打設(shè)鋼板樁時噪聲大，對居民生活有很大影響。在較短時間內(nèi)一次性投入各類周轉(zhuǎn)材料種類多數(shù)量較大。土方開挖分層分段施工，受下層圍檁和內(nèi)支撐施工及占用空間影響，后期土方開挖進度慢，泥砂易滲水排出導致止水效果差，對周邊建筑穩(wěn)定易產(chǎn)生較大安全隱患，在橫穿的雨污水管處無法打設(shè)鋼板樁，支護及后錨反拉預應力結(jié)構(gòu)寬8m，施工進度為1.2個月，沿線需改遷5條市政管線，改遷工程量大，占用大量施工場地導致可利用場地狹窄，現(xiàn)場各類機械布置穿行困難、回轉(zhuǎn)空間小，極大影響其他項目同步施工。

2.2鉆孔灌注樁+止水帷幕+單排水平內(nèi)支撐

2.2.1支護結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)、施工內(nèi)容及造價

鋼筋混凝土C25灌注樁800@1000mm（配筋率1.1%），樁長18m。三軸水泥土攪拌樁650@450mm。C25混凝土冠梁尺寸為1000mm×600mm并預埋支撐連接鋼板，設(shè)置單排內(nèi)支撐鋼管609×16@6000mm，掛網(wǎng)噴射C30混凝土δ50mm。支護樁采用單排鋼筋混凝土灌注樁，止水帷幕采用單排三軸水泥土攪拌樁套接一孔法連續(xù)施工，冠梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)支撐安裝后逐根施加軸力30t，樁間土防護采用掛網(wǎng)噴射混凝土，外部采用管井降水，內(nèi)部降水采用隨土方開挖設(shè)集水坑明排抽水。隨土方開挖掛網(wǎng)噴射混凝土。經(jīng)計算基坑每延米造價約1.13萬元。

2.2.2方案優(yōu)缺點

優(yōu)點：基坑支護體系安全系數(shù)高，支護效果好。屬剛性支護結(jié)構(gòu)，適合深度超過15m、主體結(jié)構(gòu)施工周期長的深基坑支護項目。缺點：占用大量施工場地，需倒運并排放大量泥漿，工序多，機械施工耗電量大，投入機械人力較多，為保證止水效果需配套施工三軸攪拌樁作為止水帷幕，支護結(jié)構(gòu)臨建工程結(jié)構(gòu)寬達1.7m，施工進度為1.5個月，并且沿線需改遷2條市政管線，費用極高經(jīng)濟上不合理，方案難合理通過，橫向雨污水管處無法打設(shè)樁基。

2.3SMW工法樁+單排內(nèi)支撐

2.3.1支護結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)、施工內(nèi)容及造價

三軸水泥土攪拌樁850@600mm，樁長18m。內(nèi)插H型鋼H700×350×25×25@1200mm，型鋼長19.5m，按隔一插一的方法布置。C25混凝土冠梁尺寸為1200mm×800mm，單排內(nèi)支撐鋼管609×16@4800mm。采用單排三軸水泥土攪拌樁套接一孔法連續(xù)施工，在干燥狀態(tài)下涂抹減摩劑，待攪拌樁完成30min內(nèi)，由導向軌定位、插入H型鋼，接頭相互錯開，使其形成地下連續(xù)支護墻體。后施工鋼筋混凝土冠梁并預埋支撐連接鋼板，鋼管內(nèi)支撐分節(jié)制作采用法蘭盤螺栓連接，待安裝后在活絡端逐根施加軸力35t，土方開挖分層分段開挖到位，根據(jù)支護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測情況及時對支撐進行二次施加軸力至50t～60t。待主體結(jié)構(gòu)施工完成、基坑回填完畢后拆除內(nèi)支撐。液壓千斤頂起拔器夾持H型鋼頂升松動后振動錘拔除。經(jīng)計算基坑每延米造價約0.63萬元。

2.3.2方案優(yōu)缺點

優(yōu)點：適用土層范圍廣，對周邊環(huán)境影響小，無須開槽及鉆孔，無泥漿等廢棄物產(chǎn)生，止水擋土合二為一，連續(xù)施工止水效果好，分段施工施工縫容易處理，投入機械人力相對較少，工序相對簡單，成樁質(zhì)量可靠。型鋼插樁可適當調(diào)整位置以避開雨污水管位置，及時對基坑降水，土方開挖遇水可明排水處理，主體施工完畢H型鋼可回收再利用。缺點：機械施工用電量較大，型鋼插樁定位精度高，需掌握好插樁時間。屬柔性支護結(jié)構(gòu)，不適合超過15m的深基坑。

2.4支護控制方案選擇

在深基坑開挖過程及開挖成型后，基坑周圍的支護組織控制工作是整個基坑工程的重點項目。具體實施時，應采取以下幾點方案：①基坑邊開挖、邊支護，兩種工作共同進行時，由于空間不足而導致兩者不能同時進行施工，因此在共同工作時，支護工作可采用人機結(jié)合式的施工方法進行施工，既可提高施工速度，又可提高施工后的美觀性；②基坑支護時，由于支護結(jié)構(gòu)屬于隱蔽工程，因此相關(guān)施工人員經(jīng)常在此分項工程中進行偷工減料施工，最終造成支護結(jié)構(gòu)不能起到原有的設(shè)計效果，從而對后續(xù)施工產(chǎn)生較大的安全隱患，同時對所施工的建筑造成相應的質(zhì)量不穩(wěn)定的情況；③基坑開挖時與支護施工同步進行，對開挖施工的質(zhì)量及開挖進度進行管理，避免產(chǎn)生挖掘工作由不同的施工隊伍進行施工，防止產(chǎn)生因施工工序不銜接而產(chǎn)生安全隱患及施工質(zhì)量不達標的情況。同時，由不同的施工隊伍進行施工時，若出現(xiàn)質(zhì)量問題或其他事故時，相應的責任較難追究；④進行支護施工時，選擇合理的支護系統(tǒng)及支護材料、排水系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)等，確保安全施工及施工質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述本文對常見的深基坑方案做出了比較并指出了其利弊，希望能有效解決了在城市復雜環(huán)境下市政工程深基坑施工的諸多技術(shù)問題。深基坑開挖過程中，選擇合理的施工方案，并對其施工質(zhì)量進行控制，對開挖過程中所存在的問題進行分析，且提出相應的處理建議，為以后相關(guān)施工項目提供相應的理論參考。

參考文獻

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