市政道路基坑開挖及支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)

佟路濱

山東萬安建設(shè)有限公司 山東東營 257400

經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展推動(dòng)了城市化建設(shè)進(jìn)程的步伐，其中市政道路工程作為城市化建設(shè)進(jìn)程中的一個(gè)重要組成部分，基坑開挖及支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)得到了社會(huì)各界人士的高度重視與廣泛關(guān)注。基于此，本文結(jié)合實(shí)際案例探討開挖及支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)，提出意見與建議，旨在為同類工程項(xiàng)目提供理論參考。

1 深基坑施工技術(shù)的特點(diǎn)

在市政工程深基坑施工過程中，和傳統(tǒng)的普通基坑施工相比，深基坑的施工作業(yè)量更大、施工深度較深，因此會(huì)受到地質(zhì)條件因素影響，造成深基坑施工過程中產(chǎn)生各種安全風(fēng)險(xiǎn)問題，為了有效保證深基坑工程施工質(zhì)量提高，深基坑施工水平相關(guān)工程施工人員必須要全面了解深基坑工程施工特點(diǎn)，有效結(jié)合工程實(shí)際施工情況，對(duì)深基坑施工內(nèi)容加以確認(rèn)，在市政工程深基坑施工當(dāng)中，主要存在以下幾個(gè)方面特點(diǎn)。第一，深基坑工程施工過程中，經(jīng)常會(huì)面臨地質(zhì)條件和水文條件比較復(fù)雜因素的影響。由于深基坑施工作業(yè)，需要在地面以下進(jìn)行開挖施工，因此造成工程施工過程中所面臨的地下水文條件問題非常明顯。由于深基坑的施工深度不斷增加，施工作業(yè)寬度也會(huì)進(jìn)一步上漲，尤其在深基坑垂直向下作業(yè)施工過程中，受到地下水環(huán)境以及地質(zhì)條件因素影響更加復(fù)雜，主要表現(xiàn)在地下水聚集量過多，會(huì)對(duì)深基坑施工安全性造成嚴(yán)重的影響。第二，城市內(nèi)部地下鋪設(shè)的各種管道對(duì)基坑影響相對(duì)比較明顯，造成深基坑工程施工的難度進(jìn)一步上漲，為了充分滿足城市內(nèi)部居民的日常生活要求，需要在地下環(huán)境鋪設(shè)各種管道線路，包含燃?xì)夤艿谰€路、供暖管道線路、給排水管道線，以及網(wǎng)絡(luò)通信管道線路等，這些線路分布相對(duì)比較密集，同時(shí)存在錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象，因此對(duì)市政工程深基坑施工帶來了較大的影響和阻礙。第三，工程施工過程中對(duì)周圍建筑體對(duì)深基坑施工影響相對(duì)較大。由于市政工程深基坑施工規(guī)模相對(duì)較大，在具體施工當(dāng)中會(huì)對(duì)周圍的建筑體結(jié)構(gòu)造成一定的影響，如果深基坑施工區(qū)域范圍內(nèi)存在大量的建筑物或者是公共設(shè)施等，在深基坑開挖施工當(dāng)中很容易出現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)松動(dòng)以及位移等現(xiàn)象，會(huì)對(duì)既有的建筑工程以及城市內(nèi)部的基礎(chǔ)設(shè)施安全性造成嚴(yán)重的影響。因此，市政工程深基坑施工中，要充分考慮到深基坑工程施工的相關(guān)特性，結(jié)合工程施工環(huán)境情況保證深基坑施工的安全穩(wěn)定開展[1]。

2 市政道路深基坑支護(hù)施工技術(shù)選用

2.1 高壓旋噴止水樁技術(shù)

該施工技術(shù)在施工的過程中應(yīng)該充分保證前臺(tái)操作臺(tái)與后臺(tái)制漿使用能夠密切配合進(jìn)行，合理進(jìn)行系統(tǒng)的控制，后臺(tái)需要提供足夠的漿液，如果出現(xiàn)停漿的問題，就要立即進(jìn)行補(bǔ)充，防止出現(xiàn)斷樁或者缺漿的情況存在。樁頂施工到接近于地面位置之后，要嚴(yán)格控制樁頭部分的質(zhì)量，在噴漿口即將噴出地面后，應(yīng)該停止攪拌數(shù)秒，以保證樁頭結(jié)構(gòu)的均勻與密實(shí)度合格。

2.2 深基坑排樁支護(hù)技術(shù)

該技術(shù)主要使用的原材料是鋼筋混凝土。比較常見和普遍使用的深基坑排樁技術(shù)有柱列式排樁技術(shù)和組合式排樁技術(shù)。在該技術(shù)施工之前，應(yīng)該對(duì)深基坑進(jìn)行準(zhǔn)確地測(cè)量，同時(shí)結(jié)合工程建設(shè)的實(shí)際需要制定科學(xué)的深基坑排樁支護(hù)技術(shù)。在具體的方案確定后，規(guī)劃施工的具體位置，之后使用專業(yè)的設(shè)備鉆孔，完成鉆孔后將混凝土注入孔中，待鋼筋混凝土凝固之后便完成了深基坑排樁支護(hù)技術(shù)。此外，該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是抗噪能力比較強(qiáng)和擋土能力強(qiáng)，同時(shí)操作施工的過程比較簡單，不容易受到外界環(huán)境因素的影響，因此，該技術(shù)經(jīng)常在建筑施工中的深基坑施工中使用[2]。

2.3 鉆孔壓漿支護(hù)技術(shù)

深基坑支護(hù)技術(shù)首先要進(jìn)行鉆孔壓漿，因此在進(jìn)行鉆孔壓漿時(shí)，對(duì)地質(zhì)層有著獨(dú)特的要求，在進(jìn)行打樁時(shí)，要求巖層的密度與質(zhì)地具備較好的承載性，可以承載地基建設(shè)，在進(jìn)行鉆孔壓漿時(shí)要考慮施工的精準(zhǔn)度，因此種技術(shù)的耗費(fèi)較大，設(shè)備和耗材費(fèi)用占據(jù)很大部分，會(huì)影響工程費(fèi)用的比例與額度。具體施工流程如下：首先按照固定的比例進(jìn)行水泥漿液的配置，然后對(duì)灌注樁進(jìn)行打孔操作，將施工所需的鋼筋籠制作成功后，把水泥漿液過濾操作，確保漿液的濃度適合工程建設(shè)要求，不斷攪拌，防止水泥漿液凝固，在進(jìn)行鉆孔壓漿技術(shù)的選擇時(shí)，要密切考慮工程需要以及工程的檢測(cè)結(jié)果，較好的方案經(jīng)過多次嘗試后獲取，試樁不失為一種較好的辦法，這為工程的強(qiáng)度打下基礎(chǔ)。

2.4 預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)即為采用預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)對(duì)深基坑的邊緣進(jìn)行加固，防止深基坑的塌陷，再具體實(shí)現(xiàn)時(shí)可采取多種加固方法，可以用螺旋式型號(hào)的鉆土機(jī)對(duì)土層進(jìn)行挖掘，到達(dá)一定深度后，進(jìn)行錨桿的放置施工。進(jìn)行鉆孔時(shí)方法也較為多樣，但是再具體施工中，壓水鉆孔方法的使用頻率最高，因?yàn)檫@種鉆孔方法具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它可以一次性完成施工，避免重復(fù)性操作，減少失誤發(fā)生的可能性，同時(shí)節(jié)省大量的時(shí)間，有利于工期的順利推進(jìn)，在進(jìn)行錨桿的應(yīng)用時(shí)，要提前做好防腐蝕和防銹操作，因?yàn)樯罨渝^桿位于三十米左右的地下位置，需要有專用的防腐涂料，以此保證錨桿的耐久度，避免錨桿出現(xiàn)脆化，影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)在具體施工中，對(duì)水泥的選用也要注意對(duì)水的酸堿度進(jìn)行合理調(diào)試，避免不慎注入工業(yè)污水，影響基坑建設(shè)的質(zhì)量。

2.5 地下連續(xù)墻施工技術(shù)

作為深基坑支護(hù)技術(shù)的一大種類，樁墻技術(shù)在深基坑工程建設(shè)中，主要用來保證基坑邊緣的穩(wěn)定性，在某種特定情況下，可以通過添加支撐物對(duì)基坑某個(gè)部分進(jìn)行加固處理，因?yàn)槟承┨厥獾刭|(zhì)情況，比如淤泥較多或者土層較為潮濕時(shí)，一般的支護(hù)技術(shù)不能滿足工程施工要求，進(jìn)行此類技術(shù)運(yùn)營時(shí)，要求基坑的深度在六米以下，從而保證技術(shù)的有效程度。樁墻技術(shù)對(duì)于三級(jí)以下基坑建設(shè)作用較大，具體施工方式如下：在挖基槽前要先作保護(hù)基檀上口的導(dǎo)墻，用泥漿護(hù)壁，按設(shè)計(jì)的墻寬與深分段挖槽，放置鋼筋骨架，用導(dǎo)管灌注混凝土置換出護(hù)壁泥漿，形成一段鋼筋混凝土墻，逐段連續(xù)施工成為連續(xù)墻。

2.6 重力式擋墻技術(shù)

在工程建設(shè)中同時(shí)要注意基坑四周土體的穩(wěn)定性架構(gòu)，對(duì)此種需要，重力式擋墻技術(shù)不失為一種行之有效的方法，具體施工方法如下：首先進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土凝固后用振搗器清理，注意整體墻面的保護(hù)工作，最后講墻前基坑部分進(jìn)行回填[3]。

3 案例概況

某市政道路基坑工程位于多條道路圍繞而成的區(qū)域內(nèi)，面積大約為420m×80m，本項(xiàng)目中分別有2層地下室，以鋼筋混凝土框架式結(jié)構(gòu)為主，基坑開挖深度為13m，基坑支護(hù)既要考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，又要考慮基坑開挖對(duì)周圍道路、建筑物以及周圍環(huán)境的影響。

4 市政道路基坑開挖破壞的原因分析

市政道路基坑支護(hù)具有止水和擋水這兩個(gè)重要的功能。因此，在本工程項(xiàng)目的基坑開挖中，如果支護(hù)不及時(shí)隨時(shí)可能會(huì)造成基坑塌方的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這樣的情況，輕則給基坑周圍的建筑和道路帶來一定的影響，重則導(dǎo)致基坑周圍的建筑和道路出現(xiàn)沉降，進(jìn)而給施工人員的生命安全帶來嚴(yán)重威脅。在一般情況下，管溝開挖完成后需要等待一段時(shí)間才能埋設(shè)管線，但由于施工企業(yè)為了降低基坑開挖的成本，跳過了施工鉆孔樁這一環(huán)節(jié)，直接開挖基坑，導(dǎo)致基坑周圍的土體出現(xiàn)了不穩(wěn)定的現(xiàn)象，加之施工人員將開挖出來的土體堆放在了基坑的周圍，無形之中加劇了基坑周圍的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致邊坡塌陷，影響基坑安全。尤其針對(duì)一些水位較高的基坑，需要在沒有動(dòng)工之前先完成排水工作以此降低水位。在本工程項(xiàng)目具體施工過程中，由于施工人員忽視了對(duì)水位的控制，導(dǎo)致基坑內(nèi)的土體長期受到地下水的侵入，內(nèi)摩擦角和土體間的摩擦力越來越小，承載能力逐漸降低，既削弱了基坑中土體的抗剪力，又導(dǎo)致基坑出現(xiàn)坍塌，給后續(xù)工作帶來較大的負(fù)面影響[4]。

5 市政道路基坑開挖及支護(hù)順序

5.1 鋼板樁放樣

在對(duì)本項(xiàng)目基坑開挖過程中，鋼板樁放樣的質(zhì)量尤為重要，在具體放樣時(shí)相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)反復(fù)核對(duì)放樣參數(shù)，并嚴(yán)格控制鋼板樁設(shè)置的標(biāo)高，保證鋼板樁放樣工作的有序推進(jìn)。

5.2 基坑開挖

在本項(xiàng)目中，當(dāng)基坑開挖至一定的深度之后進(jìn)行橫向支撐，需要綜合考慮以下幾個(gè)方面：①保證基坑開挖過程中施工人員的人身安全；②嚴(yán)格控制鋼板樁與橫向支撐焊接的質(zhì)量；③做好相應(yīng)的排水措施，保證快速排出基坑中的積水。

5.3 鋼管支撐

在基坑開挖時(shí)需要使用鋼管對(duì)其進(jìn)行支撐，為了防止鋼管出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，需要認(rèn)真分析鋼管的受力情況。同時(shí)，在基坑的回填中嚴(yán)格控制回填時(shí)分層的厚度，以此保證壓實(shí)的質(zhì)量可以完全滿足既定的施工要求。

5.4 支撐構(gòu)件維護(hù)

為了提高支撐構(gòu)件的質(zhì)量，要對(duì)其予以細(xì)致的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)支撐構(gòu)件出現(xiàn)位移、斷裂等問題，需要及時(shí)進(jìn)行加固處理，進(jìn)而保證本工程項(xiàng)目的有序推進(jìn)。

5.5 拆除支撐構(gòu)件

在土方回填過程中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)土方回填的高度完成支撐構(gòu)件的拆除工作。但需要注意的是，在拆除的過程中，施工企業(yè)需遵循“拆除一段、回填一段”的原則展開施工作業(yè)。

6 市政道路基坑開挖及支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)

6.1 地下連續(xù)鋼板墻支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)

在本工程項(xiàng)目中，如果應(yīng)用地下連續(xù)鋼板墻施工技術(shù)需要從以下幾個(gè)方面做起。①設(shè)置邊線，使施工人員可以準(zhǔn)確判斷出開挖地點(diǎn)。②打樁。在于基坑周圍打入鋼板樁，并保證鋼板樁的高度與基坑在同一水平線上。但在鋼板樁打入之前需要嚴(yán)把鋼板樁質(zhì)量關(guān)，避免生銹、變形的鋼板樁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，從源頭上控制工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。③鋼板樁矯正。在具體的施工過程中針對(duì)軸線度較大的鋼板樁可通過特定的異性樁材料對(duì)其進(jìn)行矯正，如果斜度較小則通過鋼鎖反向敲擊鋼板樁，在敲擊過程中若發(fā)生位移傾斜，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況適當(dāng)上撥1m-3m，然后再次敲擊，以此糾正樁體位置。地下連續(xù)鋼板墻是當(dāng)前市政道路工程中應(yīng)用最廣泛的一種支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)，其材料是帶鎖扣的熱軋鋼和冷彎鋼，通過鎖扣咬合實(shí)現(xiàn)擋水和止水的目的，其具有環(huán)保、可循環(huán)利用、占地面積小以及對(duì)周圍環(huán)境影響小等眾多特點(diǎn)。

6.2 土釘墻支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)

土釘墻支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)是目前市政道路基坑開挖及支護(hù)中較為常見的一種土體加固方法，其指的是通過噴射混凝土面板實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑原土體的加固。土釘墻支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展目前已經(jīng)十分成熟，不僅具有成本低廉的優(yōu)勢(shì)，而且自身的穩(wěn)固性能也比較好。但從本工程項(xiàng)目的實(shí)際情況來看，土釘墻支護(hù)施工比較適合地下水位低和地下管線不密集的空間中，比如：黏性土、粉塵土以及卵石土層等。相應(yīng)地，如果本項(xiàng)目中地下含水量多、淤泥含量高的軟弱土層并不適用。因此在具體的施工過程中，土層的厚度要與土釘墻之間保持一定的距離，并嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行土方開挖，并于開挖完成后的24h內(nèi)安裝好土釘。

7 市政道路基坑開挖和支護(hù)應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng)

7.1 保證基坑開挖及支護(hù)施工方法的合理

在本工程項(xiàng)目的基坑開挖過程中，要科學(xué)合理地選擇基坑開挖及支護(hù)方法，保證基坑開挖的施工質(zhì)量可以滿足施工圖紙的設(shè)計(jì)要求，在具體的施工過程中，將鋼板樁打入基坑的兩側(cè)，且打入標(biāo)高要符合施工要求。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高基坑的穩(wěn)定性與安全性，施工單位可以結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況加大機(jī)械設(shè)備的使用力度，提高施工效率。另外，在施工過程中嚴(yán)格控制相鄰鋼板樁的間距，保證打入鋼板樁的高度與施工設(shè)計(jì)方案中的要求相一致，及時(shí)封閉樁尖底口，并及時(shí)校正鋼板樁，這對(duì)于本工程項(xiàng)目整體質(zhì)量的提升具有積極的促進(jìn)作用。

7.2 科學(xué)處理基坑開挖后的管溝

在本工程項(xiàng)目施工期間，為了更好地控制部分施工地段地下水位較高的問題，還可以應(yīng)用真空井點(diǎn)降水法處理，但依然需要監(jiān)理人員嚴(yán)格檢查具體的開挖方案，并在監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)的情況下開展真空井點(diǎn)降水法處理工作，再按照施工圖紙的要求將開挖區(qū)域標(biāo)記出來。另外，應(yīng)當(dāng)在基坑管溝的垂直區(qū)域內(nèi)開挖一條側(cè)溝，并將附近多余的土體處理干凈，讓多余的積水從管溝內(nèi)及時(shí)排出，保證管溝內(nèi)始終處于干燥狀態(tài)。但在管溝開挖過程中需要做好由于季節(jié)變化而發(fā)生的洪水、暴雨等自然災(zāi)害給管溝開挖帶來的影響，因此要合理避免在夏季進(jìn)行管溝開挖[5]。

7.3 做好對(duì)錨具的管理

在本工程項(xiàng)目中，錨具是基坑支護(hù)過程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，錨具是輔助和調(diào)節(jié)基坑中混凝土中的重要工具，因此可以直接將錨具固定于混凝土上面。目前，錨具有杜維達(dá)格錨具和預(yù)應(yīng)力錨具等。但在對(duì)本工程項(xiàng)目的基坑開挖過程中還需要綜合考慮周圍的環(huán)境、挖掘規(guī)模以及適合的錨具類型，在此基礎(chǔ)上制定出科學(xué)的基坑開挖方案。但依然需要注意的是，在工程項(xiàng)目開始之前，不論選擇任何類型的錨具都需要相關(guān)人員對(duì)錨具的質(zhì)量、外形予以仔細(xì)地檢查，只有全方面符合開工標(biāo)準(zhǔn)，才能被使用到本工程項(xiàng)目中，以此保證工程項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

8 結(jié)語

在市政道路工程中，基坑開挖的質(zhì)量直接影響著市政道路整體的施工水平。同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)不斷發(fā)展的大背景下，城市建筑的數(shù)量與日俱增，污水排放量、天然氣使用量不斷擴(kuò)大，在這樣的情景之下無疑給市政道路基坑開挖及支護(hù)施工關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化和創(chuàng)新提出了更高的要求。因此，必須采取科學(xué)與合理施工技術(shù)來支護(hù)已經(jīng)開挖完成的基坑，減少和降低返工和其他質(zhì)量問題。