市政工程深基坑施工工藝及質(zhì)控措施

張 亮，徐歡歡，張坤杰，琚 波，徐豪樂

（中建八局第二建設(shè)有限公司，河南 鄭州 450000）

市政工程建設(shè)與城市居民日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)。在很多市政工程建設(shè)中，都涉及到深基坑施工。為保證市政工程的深基坑施工質(zhì)量，有必要結(jié)合工程實際情況，在制定合理可行的施工工藝基礎(chǔ)上采取行之有效的質(zhì)量控制措施。

1 工程概況

某廣場包含兩個地塊，分別為A2 地塊和B3地塊，其中，A2 地塊的總建筑面積約1.20 萬m2，B3 地塊的總建筑面積約1.16 萬m2。根據(jù)該廣場設(shè)計圖紙，需在B3 地塊進(jìn)行深基坑開挖，為泵房基礎(chǔ)施工，總開挖面積約346.77m2，基坑底部標(biāo)高-4.75m。

2 基坑放坡的確定

在深基坑開挖施工中，若條件允許，應(yīng)進(jìn)行放坡開挖，相較于采用支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支檔后實施的垂直開挖，該方法更為經(jīng)濟(jì)。但在放坡開挖過程中，應(yīng)確定好土方邊坡，當(dāng)基坑深度小于5m 時，邊坡具體數(shù)值以相關(guān)規(guī)范要求為依據(jù)確定[1]。

3 土方開挖

土方開挖開始前，應(yīng)先做好各項準(zhǔn)備工作；開挖開始后，則要充分考慮具體開挖方法，一般以機(jī)械開挖為主，輔以必要的人工；完成開挖后，則要對揭露的特殊地基進(jìn)行相應(yīng)的處理。

3.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備內(nèi)容有：對施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)查勘，掌握工程所在地區(qū)的地質(zhì)情況；根據(jù)設(shè)計要求的標(biāo)高進(jìn)行場地平整；按照施工要求進(jìn)行防洪排洪；按照施工測量要求進(jìn)行測量控制網(wǎng)的現(xiàn)場布置；將基坑開挖施工需要使用的臨時設(shè)施設(shè)置到位[2]。

3.2 開挖方法

（1）對于面積較大的基坑，建議使用機(jī)械進(jìn)行開挖。當(dāng)基坑深度小于5m 時，可借助反鏟挖土機(jī)一次性開挖到位，而當(dāng)基坑深度超過5m 時，應(yīng)進(jìn)行分層開挖，也可在開溝道后借助正鏟挖土機(jī)實施開挖。另外，在條件允許的情況下可設(shè)置鋼棧橋，然后借助抓斗挖土機(jī)對下層土方進(jìn)行開挖，在基坑開挖范圍內(nèi)還需配備小型推土機(jī)進(jìn)行土方堆集。對于面積和深度都很大的深基坑，建議進(jìn)行多層同時開挖，開挖產(chǎn)生的土方用自卸車盡快運出[3]。

（2）為避免超挖，并確保邊坡坡度符合要求，可先采用機(jī)械開挖到與設(shè)計要求的標(biāo)高相距20～30cm 的位置，然后采用人工將剩余的土方挖除，并進(jìn)行必要的修坡。

（3）采用人工進(jìn)行開挖時，應(yīng)分層分段其保持均衡的不斷向下開挖。對于深度較大的基坑，每開挖完1m 就需要對邊線與邊坡進(jìn)行一次檢查，以此及時發(fā)現(xiàn)和糾正偏差。

（4） 對于工藝要求嚴(yán)格且進(jìn)入到基巖層下部的基坑，可先采用爆破的方法進(jìn)行松爆，然后再進(jìn)行開挖。施工中應(yīng)注意防止將基巖面或邊坡震壞[4]。

（5）對深度比鄰近建筑基礎(chǔ)深度大的基坑進(jìn)行開挖時，需保持適當(dāng)距離及坡度，否則施工中會對鄰近建筑基礎(chǔ)造成擾動。若無法保持足夠的距離及坡度，則要在坡腳處進(jìn)行擋墻及支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置。

（6）土方開挖時，應(yīng)注意檢查基坑底部是否存在暗溝、洞穴及斷層等特殊地質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即上報，并開展進(jìn)一步探查，為之后的處理提供參考依據(jù)[5]。

（7）開挖產(chǎn)生的土方應(yīng)盡快運出。若需要臨時在現(xiàn)場堆土，或?qū)㈤_挖的土方用于回填，則堆土坡腳和坑邊之間的距離要以土體類別、基坑深度及邊坡坡度為依據(jù)確定。當(dāng)土體較為干燥且密實時，需按不小于3m 控制，而當(dāng)土體較為松軟時，需按不小于5m 控制。

（8）將基坑挖好之后，需將基坑底部抄平并進(jìn)行適當(dāng)修整。若基坑開挖過程中局部超挖，則需要用素土及時回填并夯實，或采用其它換填方式使密度與地基土完全相同。

（9）為防止開挖對基坑底部造成太大的擾動，將基坑開挖完成后應(yīng)盡可能縮短暴露的時間，并盡快開始下一步施工。若無法立即開始，則應(yīng)預(yù)留一層厚度為15～30cm 的土，在施工前將其挖除。

3.3 地基處理

（1）如果基坑中存在松土坑，但面積不大，則先開挖虛土，然后用壓縮性和坑底土體無太大差別的土進(jìn)行回填。若坑底土體為砂土，則可用砂或者是級配砂進(jìn)行回填，而若坑底土體為密實程度較高的粘性土，則需要用灰土進(jìn)行分層回填并夯實。

（2）當(dāng)松土坑面積較大時，已經(jīng)超過了基坑的邊緣，且由于受到各方面因素的限制導(dǎo)致盡可能基坑壁無法開挖至天然土層時，需對這一范圍內(nèi)的基坑進(jìn)行適當(dāng)加寬。若使用砂土或者是砂石進(jìn)行回填，則在基坑每個邊側(cè)都要按照1:1 的坡度進(jìn)行放坡；若使用灰土進(jìn)行回填，則在基坑每個邊側(cè)都要按照0.5:1 的坡度進(jìn)行放坡[6]。

（3）如果基礎(chǔ)下部部分位置存在大塊巖石、構(gòu)造物或基巖，應(yīng)盡量將其挖除，避免建筑物因局部處在硬物上產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致開裂，若無法挖除，需按照30～50cm 的深度將硬物鑿除，然后用土砂混合物進(jìn)行回填，并將其夯實。

（4）如果基礎(chǔ)一部分處在基巖或者是硬質(zhì)土層，而另外一部分處在軟土層上，則需要對處在軟土層的部分采用支承墻砌筑的方法進(jìn)行處理，并在基礎(chǔ)底板進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浣睿源藢唤缣幍鼗冃芜M(jìn)行協(xié)調(diào)，防止因應(yīng)力集中導(dǎo)致開裂。

4 基坑支護(hù)

該工程深基坑所用支護(hù)形式為小型砌體擋墻與鋼板樁相結(jié)合的形式。其中，在施工現(xiàn)場的臨時道路旁邊按照2.5m 的高度砌筑擋墻；在鋼板樁施工時，先在現(xiàn)場塔吊的旁邊以一字形設(shè)置槽鋼，然后在地上其中一端使用橫向槽鋼通過焊接形成一排，最后在4m 的范圍內(nèi)對兩點進(jìn)行固定，并用繩索實施兩端斜拉。

鋼板樁施工工藝流程為：建筑定位→板樁定位放線→開挖溝槽→安裝導(dǎo)向架→沉打鋼板樁→拆除導(dǎo)向架支架→第一層支撐位置開挖溝槽→安裝第一層支撐與圍檁→開挖第一層土→安裝第二層支撐與圍檁→開挖第二層土→安裝第三層支撐與圍檁→開挖第三層土→安裝最后一層支撐與圍檁→開挖最后一層土，即到達(dá)設(shè)計要求的標(biāo)高→基礎(chǔ)承臺施工→填土或換撐→拆除最下層支撐→地下室墻體施工→填土或換撐→拆除所有支撐→地下室頂板施工→回填→拆除鋼板樁。

鋼板樁打設(shè)方法為：先用吊車將預(yù)制完成的鋼板樁吊運到插點部位準(zhǔn)備插樁。在插樁的過程中將鎖口對準(zhǔn)，插入一塊鋼板樁后立即套入樁帽，并輕微錘擊；打樁時，為了使鋼板樁保持垂直，需使用兩臺經(jīng)緯儀進(jìn)行控制；為避免鎖口中心線發(fā)生位移，需在打樁方向上設(shè)置卡板，并在圍檁上通過計算確定各板樁的具體位置，為安裝時的檢查與校正提供方便；前兩塊板樁具體位置與方向必須準(zhǔn)確無誤，起到樣板的作用，一般每打入1m 便進(jìn)行一次測量，打入到要求的深度后，用鋼筋或者是鋼板進(jìn)行焊接固定。

因板樁墻長度有些情況并非其標(biāo)準(zhǔn)寬度整數(shù)倍，或軸線相對復(fù)雜，或搭設(shè)鋼板樁的過程中發(fā)生傾斜，同時鎖口處存在空隙，導(dǎo)致板樁墻封閉合攏無法進(jìn)行，此時應(yīng)通過軸線修整加以解決。該修整方法是指通過調(diào)整閉合軸線長度及位置進(jìn)行封閉合攏，一般情況下將短邊角部作為封閉合攏的位置，其具體操作方法為：在長邊方向上打設(shè)到與轉(zhuǎn)角樁相距8塊樁的位置暫時停止打設(shè)，并測量和轉(zhuǎn)角樁之間的距離；在短邊方向采用相同的方法進(jìn)行處理；以長短兩個方向上的增加長度及轉(zhuǎn)角樁尺寸為依據(jù)，分開短邊方向上的圍檁及圍檁樁，并借助千斤頂不斷向外側(cè)頂出，即沿軸向外平移。經(jīng)檢查確認(rèn)合格后，重新對圍檁與圍檁樁進(jìn)行焊接固定；沿長邊方向進(jìn)行插樁，在到達(dá)轉(zhuǎn)角樁的位置后，轉(zhuǎn)過來沿短邊方向進(jìn)行鋼板樁的插打；根據(jù)修正后的軸線沿短邊方向繼續(xù)向前插打，最后一塊封閉合攏的鋼板樁，設(shè)在短邊方向從端部算起的第三塊板樁的位置處。

5 質(zhì)量控制

該深基坑施工中，應(yīng)采取以下措施做好質(zhì)量控制，以保證深基坑施工質(zhì)量。

（1）做好軸線定位現(xiàn)場檢測。經(jīng)檢測確認(rèn)與規(guī)范要求相符后，通過計算確定標(biāo)高尺寸，在開挖之前必須檢測基坑自然標(biāo)高，并放出相應(yīng)的開挖邊線，為之后的開挖施工提供可靠依據(jù)。

（2）開挖過程中需在施工現(xiàn)場安排專人對機(jī)械操作進(jìn)行指揮。操作人員應(yīng)有豐富的施工經(jīng)驗，嚴(yán)格按照指揮人員的指令進(jìn)行操作。

（3）深基坑土方開挖時，應(yīng)安排測量專業(yè)人員進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，確保開挖邊線、坡度及槽底標(biāo)高都能達(dá)到規(guī)范與設(shè)計提出的要求。

（4）采用機(jī)械進(jìn)行土方開挖時應(yīng)結(jié)合天氣情況對人工清底厚度予以適當(dāng)調(diào)整，如果天氣發(fā)生明顯變化，如預(yù)報有雨，則應(yīng)增加人工清底的厚度，以免地基土被雨水浸泡。

（5）在土方開挖開始前，需要向挖掘機(jī)的操作人員對現(xiàn)場樁位情況進(jìn)行準(zhǔn)確交底，并在挖土?xí)r密切關(guān)注，防止開挖破壞成樁。

（6）在基坑的周圍應(yīng)按照設(shè)計要求開挖排水溝，并與地面上的排水管相連，以此避免地表上的雨水在基坑中匯集，導(dǎo)致邊坡受到雨水的沖刷而失穩(wěn)坍塌；所有集水坑與排水明溝都要嚴(yán)格按照設(shè)計平面圖進(jìn)行布置，并結(jié)合排水要求配備數(shù)量足夠的水泵。

6 基坑穩(wěn)定性監(jiān)測

要有效保證深基坑支護(hù)施工的安全等級，本次深基坑的支護(hù)安全等級為二級，建筑工程西側(cè)區(qū)域支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級為三級現(xiàn)場，基坑監(jiān)測工作過程中需要根據(jù)安全等級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立起二級監(jiān)測工作標(biāo)準(zhǔn)?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)使用年限均為一年。由業(yè)主委托有資質(zhì)的第三方監(jiān)測單位對該深基坑實施現(xiàn)場監(jiān)測，監(jiān)測單位編制監(jiān)測方案，基坑監(jiān)測應(yīng)根據(jù)基坑等級決定監(jiān)測的布點及時間間隔，監(jiān)測方案經(jīng)過設(shè)計認(rèn)可后實施。施工期間，施工單位獨立對基坑進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測和日常派專人巡查檢查，監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄完備并報監(jiān)理單位確認(rèn)。在開挖工作之前，項目部安排專人對周邊的建構(gòu)筑物進(jìn)行拍照或錄像作為原始資料備查，同時請相應(yīng)單位確認(rèn)，取證存檔，避免施工后引起不必要的糾紛。在施工過程中加強(qiáng)信息管理，發(fā)現(xiàn)問題及時與相應(yīng)單位溝通，做到動態(tài)跟蹤施工。各監(jiān)測項目及各次監(jiān)測均應(yīng)在現(xiàn)場準(zhǔn)確記錄。各次監(jiān)測完畢后1 日內(nèi)將監(jiān)測結(jié)果反饋至項目部。監(jiān)控出現(xiàn)異常時，應(yīng)立即回填反壓，分析原因，并制定加固方案進(jìn)行加固。監(jiān)測結(jié)果必須附數(shù)據(jù)和圖表說明，標(biāo)明變化速率和累計變化值，發(fā)現(xiàn)異常變化情況須分析原因并及時報告。各項監(jiān)測的時間間隔可根據(jù)施工進(jìn)程確定。當(dāng)觀測指標(biāo)超過警戒值或場地條件變化大時，及時報警并增加觀測次數(shù)，當(dāng)有危險事故預(yù)兆時進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。

7 結(jié)語

綜上所述，深基坑施工是很多市政工程建設(shè)的一項重要基礎(chǔ)工作，無論是對市政工程的后續(xù)建設(shè)還是使用，都有很大影響，因此必須引起相關(guān)人員的高度重視。目前，該廣場深基坑施工已經(jīng)順利完成，且經(jīng)檢查確認(rèn)施工質(zhì)量合格，基坑及其邊坡均保持穩(wěn)定可靠，說明以上施工工藝與質(zhì)量控制措施合理可行，值得類似市政工程深基坑施工參考借鑒。