淺論建筑基礎基坑施工工藝

包錚

摘要：隨著我國現代化建設的高速發展，深基坑隨處可見，基坑工程呈現出窄（場地狹窄）、近（工程距離近）、深（越來越深）、大（規模和尺寸大）等特點。如何保證深基坑施工的安全，同時又能降低造價，是值得加以探討的課題。文章通過工程實例，介紹了建筑工程深基坑技術的施工工藝及應用，解決了大多數因工程場地狹小，圍邊環境復雜、基坑深的難題，以達到加快工程進度，縮短工期，并節約成本，符合當今節約能源與提高經濟效益的目的。文章依據某商業大廈基坑施工技術案例及地質勘察等施工條件，合理選取排柱、土釘、樁基、噴射混凝土支護等施工措施。

關鍵詞：商務大廈；基坑施工；開挖與支護技術

1.工程概況

某商業大廈工程項目其中地上建筑面積21033m²，地下建筑面積1700m²。采用框架剪力墻結構，建筑高度92m，最大跨度8.8m。據調查，該建筑物以基巖為持力層，基礎形式為條形基礎，基礎埋深約4m。基坑北側四沖街車行道沿線分布有管線溝，埋深約為1.6m。

2.巖土工程地質條件

根據勘察單位提供的巖土工程勘察報告，有關場地的巖土工程地質條件與水文地質條件如下。根據其成因、物質組成、物理力學性質及工程特性不同，自上而下可劃分為2個巖土層：第1層雜填土；第2層灰巖（s）（未揭穿）：（1）雜填土為黃褐色、灰色、雜色，主要為雜填土。稍濕或濕，稍密，成分較復雜，以碎石、磚塊、混凝土塊和粘性土為主。局部存在混凝土和磚墻老基礎，硬質填料個別塊徑較大，一般為20～100mm，最大約500mm。硬質骨料含量約占30%以上，分布不均勻。回填時間超過十年，屬無序回填。本層厚1.20～7.10m，壓縮性較高，強度較低，均勻性較差，局部場地經開挖后將缺失；（2）中風化灰巖（s）為寒武系灰巖，巖體薄層狀（局部中厚層狀），巖體破碎。根據區域資料，基巖產狀傾向南東，傾角25～35°。在本次鉆探過程中，未發現大型巖溶，未出現掉鉆現象，但巖體裂隙發育。本次鉆探揭示，強風化厚度很小，未單獨劃出，基坑大部分開挖深度較大，本基坑周邊開挖深度在7.95-8.82m之間。基坑開挖面積及方量較大，基坑開挖深度范圍內周邊巖土層主要為雜填土及灰巖。

3.基坑支護方案

根據周邊條件、地層和目前現場情況，應根據不同地段采用不同的支護結構型式：

3.1排樁支護

（1）EF段采用排樁、樁頂部設置冠梁支護。支護樁采用人工挖孔樁。樁徑為1000mm，中心間距為1600mm，樁長為12.0m，嵌固深度4.2m。本基坑基礎工程施工重點是支護樁，每1.6m-根支護樁共計17根。采用間斷開挖第一次挖1、3、5、7、9、11、13、15、17共9根，澆筑樁芯砼后再挖另外8根。人工挖孔灌注樁不擴底，鋼筋砼護壁。設計樁身長度均要求12m左右，墩徑有1.0m、墩身及護壁砼強度等級設計為C30，基礎冠梁為C30。計劃墩基施2123-期15天；（2）冠梁和圍檁：為了增加支護樁的整體剛度，支護樁頂設置鋼筋混凝土冠梁。冠梁截面為1200×800mm，采用C30砼，HPB235級和HRB335級鋼筋，支護樁深入到冠梁內100mm，主筋進入梁內750mm。

3.2放坡+土釘支護

根據設計文件，AB及AF段土層按1：0.5放坡，BC及CD段按1：0.6放坡。

（a）土釘參數與布置：（1）土釘采用qb48×3.5鋼（花）管，均按梅花狀布設。水平間距及垂直間距1.0m，長2-6.0m。鋼花管土釘除端頭1m外，其余段采用φ5注漿鉆孔；（b）噴射砼設計強度等級為C20，厚度100mm。噴射混凝土面分兩次進行，第一次先噴50mm，待混凝土具有一定強度后進行掛網，電焊掛接鋼筋。第二次噴至設計厚度然后將表面抹平，噴射混凝土宜采用硬質潔凈的河砂或機制砂。使用前應過篩，不宜使用細砂。噴射砼面預留φ50PVC花管泄水孔，其長度為500mm，呈梅花狀布置，間距2×2m。遇巖土破壞地段則適當加密，以確保坡面排水效果。土釘支護邊坡設置鋼筋網，規格為qb6@200×200，加強筋為φl6，并與土釘頭焊接。

（2）錨桿采用全程注漿，注漿材料為M25的水泥砂漿。水泥采用42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，注漿壓力為0.4MPa。

（3）施工中根據監測信息和坡面實際情況，當遇到有地下管線及其它障礙物時，將信息反饋給設計，按設計要求進行調整。

3.3自穩放坡、掛網噴漿施工

基巖邊坡采用1：0.2放坡+掛網噴漿護面。通過計算表明，放坡后安全系數能滿足自穩放坡技術要求。自穩放坡段噴射混凝土面層設計強度等級為C20，厚度為80mm。噴射分兩次進行，第一次先噴40mm，待混凝土具有一定強度后進行掛網，電焊掛接鋼筋。第二次噴至設計厚度（80mm）然后將表面抹平，噴射混凝土宜采用硬質潔凈的河砂或機制砂。使用前應過篩，不宜使用細砂。掛網時采用0.5m長φ14插筋固定，插筋縱橫間距均為1.0m。掛網采用16#鍍鋅鐵絲網，網孔尺寸100×100。噴射砼面預留φ50PVC花管泄水孔，其長度為500mm，呈梅花狀布置，間距2×2m。遇巖土破壞地段則適當加密，以確保坡面排水效果。

4.基坑地下水控制

4.1地表水處理

基坑開挖時大氣降水和施工用水，采用將場地地面硬化的方式防止地表水下滲。對施工用水，根據現場情況采用有效排水措施，不得讓其流入基坑。流入基坑內的水應采用排水溝、集水坑的方式抽排。

4.2上層滯水處理

上層滯水的水量空間不均，局部較大。在基坑開挖前期抽排后，可清除大部分無補給的上層滯水。對有補給的上層滯水采用疏排措施，讓其匯集于坑內排水溝后集中抽排。對水量較大地段可查明水源，對其實施堵、排措施。同時在坡面設置泄水孔，讓坡體中滲入的水通過泄水孔排出，減小坡體的側壓力。

5.深基坑開挖

本基坑工程包括支護樁施工、冠梁施工、土釘施工、土方開挖、石方開挖等。施工順序為支護樁及冠梁一基坑分層分段開挖一按設計進行土釘施工一開挖基坑底四周排水明溝一地下室施工并回填：（1）支護樁采用人工挖孔灌注樁。由于上部雜填土直接受地表水和大氣降水補給，在施工中應及時根據來水情況采取有力地降排水措施，及時疏排填土中的賦存水。挖孔樁施工時應采取有效的護壁、通風、照明、排水等措施，以保證人身安全及施工的順利地行；（2）灌注樁排樁應間隔施工且混凝土澆注完畢24小時后，方可施工相鄰的樁；（3）保證樁長、樁位、樁徑滿足設計要求；（4）支護樁、采用鋼筋混凝土護壁，護壁圈必須與土體緊密接觸；（5）灌注樁鋼筋籠的制作、焊接、吊放應符合規范要求。主筋采用雙面焊接，焊縫長度為5d。鋼筋搭結長度為1.4倍錨固長度。同一截面接頭面積不大于25%，且相鄰接頭錯開35d，主筋保護層厚度不小于50mm；（6）灌注樁樁位允許偏差為100mm，垂直度偏差不大于1%；（7）混凝土在澆灌時需嚴格按其施工工藝施工，保證樁身混凝土質量。擬采用商品混凝土灌注，混凝土應具有和易性和流動性，并滿足設計強度以及施工工藝要求；（8）灌注樁施工質量檢驗主要包括鋼筋籠制作及混凝土施工，應符合《地基與基礎工程施工質量驗收規范》和《建筑樁基技術規范》4的有關規定。支護灌注樁施工結束后，再進行該工程的基礎土石方施工。

6.基坑開挖技術要求

（1）根據施工圖紙，開挖長度底邊41.5m，底邊寬度22.8m，上部開挖控制在48m長30m寬。根據地勘報告，土方的范圍較小，厚度約3.0m（約為5-7軸交B-D軸段），其它部位是巖石。

（2）土方開挖應充分考慮時空效應，合理利用晴天、分段開挖，應與坑邊保護一定的安全距離。

（3）基坑開挖采用反鏟挖土、自卸車運土的方式進行。

（4）根據現場實際情況，設置上下基坑通道。擬計劃土方開挖運輸坡道設置在基坑東側（地下車庫出入口處），表面用磚渣等進行路面硬化。

（5）土方開挖時，由于機械動力大、動載多，應防止施工機械對支護結構造成破壞。

（6）土方開挖過程中，要邊挖邊防護，對修整的邊坡噴射混凝土進行防護。

（7）噴射混凝土施工：（a）施工工藝流程如下：清理壁面一插筋施工一披掛鐵絲網一焊加強筋一噴混凝土一混凝土養護。（b）混凝土表面平整，骨料頒布均勻。自下而上分層噴射，達到初凝后灑水養護。（c）噴射砼材料為42.5Mpa普硅水泥、中砂粒徑5-15mm瓜米石，砼強度為C25。（d）噴射作業應分段進行，并要在坡面垂直打入短鋼筋作為控制厚度的標志。同一段內應自下而上進行噴射，射流應垂直噴射面，射距宜為0.8-1.5m范圍之內。

7.結語

通過此深基坑的施工，我們對深基坑施工支撐防護、開挖注意事項有了一定理解。施工人員需在滿足設計要求的前提下，及時引排地下水，確保結構物施工安全。