復雜環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構采用單箱雙室的鋼筋混凝土結構，暗埋段結構長480m，總寬19m側墻0.7m，中墻厚0.6m，單室凈寬8.5m。總高7.1m，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20m長的遮光段，為U槽鋼筋混凝土結構，頂部設遮光橫梁。

該工程對城市舊城區交通及周邊居民日常出行產生巨大不利影響，導致交通疏導組織難度大；業主要求該項目在3個半月內完工并通車；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；環保要求高，各種噪聲、粉塵控制難度大；該地段水文地質情況為高水位、軟土地段，鄰近的大部分建筑為6層普通磚混建筑結構，老建筑大多建于1990年左右，新的一些建筑多建于2000年左右。北端西側房屋離暗埋段地道橋邊距離僅為10m，該樓為6層磚混結構的商業用房。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+內支撐

2.1.1支護結構技術參數、施工內容及造價

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6m處縱向@5m布置插打同類型鋼板樁設錨拉點，采用2根規格15.24mm預應力鋼絞線配套OVM15-2錨具張拉（單根張拉力15t）成錨固自穩結構、樁身上部及1/2處設置鋼圍檁使用雙拼Ⅰ36a型鋼，樁身1/2處采用鋼管內支撐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。經計算基坑每延米造價約0.45萬元。

2.1.2方案優缺點

優點：適用土層范圍廣，周邊無建筑物影響的地段。屬常規施工，進度較快，費用較低。施工用電量小，主體結構施工完畢，圍檁、內支撐及鋼板樁可拆除拔出后周轉利用。缺點：對周邊環境影響較大，基坑內外同步降水周期較長，插打設鋼板樁時噪聲大，對居民生活有很大影響。在較短時間內一次性投入各類周轉材料種類多數量較大。土方開挖分層分段施工，受下層圍檁和內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，對周邊建筑穩定易產生較大安全隱患，在橫穿的雨污水管處無法打設鋼板樁，支護及后錨反拉預應力結構寬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，現場各類機械布置穿行困難、回轉空間小，極大影響其他項目同步施工。

2.2鉆孔灌注樁+止水帷幕+單排水平內支撐

2.2.1支護結構技術參數、施工內容及造價

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，設置單排內支撐鋼管609×16@6000mm，掛網噴射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施工，冠梁采用鋼筋混凝土結構，內支撐安裝后逐根施加軸力30t，樁間土防護采用掛網噴射混凝土，外部采用管井降水，內部降水采用隨土方開挖設集水坑明排抽水。隨土方開挖掛網噴射混凝土。經計算基坑每延米造價約1.13萬元。

2.2.2方案優缺點

優點：基坑支護體系安全系數高，支護效果好。屬剛性支護結構，適合深度超過15m、主體結構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，支護結構臨建工程結構寬達1.7m，施工進度為1.5個月，并且沿線需改遷2條市政管線，費用極高經濟上不合理，方案難合理通過，橫向雨污水管處無法打設樁基。

2.3SMW工法樁+單排內支撐

2.3.1支護結構技術參數、施工內容及造價

三軸水泥土攪拌樁850@600mm，樁長18m。內插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施工，在干燥狀態下涂抹減摩劑，待攪拌樁完成30min內，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，鋼管內支撐分節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，根據支護結構變形監測情況及時對支撐進行二次施加軸力至50t～60t。待主體結構施工完成、基坑回填完畢后拆除內支撐。液壓千斤頂起拔器夾持H型鋼頂升松動后振動錘拔除。經計算基坑每延米造價約0.63萬元。

2.3.2方案優缺點

優點：適用土層范圍廣，對周邊環境影響小，無須開槽及鉆孔，無泥漿等廢棄物產生，止水擋土合二為一，連續施工止水效果好，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，成樁質量可靠。型鋼插樁可適當調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。屬柔性支護結構，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，由于支護結構屬于隱蔽工程，因此相關施工人員經常在此分項工程中進行偷工減料施工，最終造成支護結構不能起到原有的設計效果，從而對后續施工產生較大的安全隱患，同時對所施工的建筑造成相應的質量不穩定的情況；③基坑開挖時與支護施工同步進行，對開挖施工的質量及開挖進度進行管理，避免產生挖掘工作由不同的施工隊伍進行施工，防止產生因施工工序不銜接而產生安全隱患及施工質量不達標的情況。同時，由不同的施工隊伍進行施工時，若出現質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及支護材料、排水系統、支撐系統等，確保安全施工及施工質量。

結語

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境下市政工程深基坑施工的諸多技術問題。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，為以后相關施工項目提供相應的理論參考。

參考文獻

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