基坑排樁支護施工及土方開挖控制要點分析

林志偉

（福建巨岸建設工程有限公司，福建 莆田 351100）

0 引言

基坑支護和基坑開挖，是地基與基礎工程施工開始時的重要工作內容，為確保地下構筑物與基坑周邊作業活動的安全，基坑支護對基坑實施暫時性的保護、增固、地下水管控、支檔等作用。基坑支護施工與基坑開挖前，依據基坑周圍條件、開挖深度、施工機械、施工期間氣候特點、水文狀況等，選擇不同的支護方式，并確定基坑支護施工技術要點，做好安全防護措施，嚴格監測支護結構，確保安全。本文結合工程實例，淺析基坑支護施工中的排樁工藝及技術，為同行提供參考。

1 基坑支護施工準備

1.1 參與圖紙會審

結合基坑支護工程地質勘查報告及工程周邊環境條件，施工單位應在圖紙會審階段，主要應從以下兩方面,分析基坑支護設計的合理性：一是，當有地下水時，明確是否根據地質勘查報告各含水層的埋深、厚度和分布、地下水類型、補給和排泄條件、有承壓水時水頭高度等情況，設計合理的降水工程；二是，要充分考慮支護結構選型是否經濟、安全、合理，可依據下述要素選擇支護結構類型：水文地質狀況；基坑開挖的深度；基坑周圍環境對基坑變形的承受能力、支護結構失效可能產生的后果；主體地下結構、基坑外形、規模；支護結構施工技術的實操性；施工天氣情況、施工環境；生態保護性能、工期、經濟性。

1.2 編制施工方案

基坑工程基本上是屬于危大工程范疇，且大部分屬于深基坑工程（開挖深度≥5m 的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程）。施工企業應在危大項目正式動工建設前,制定科學的施工方案。對于超過一定規模的危大工程，應邀請專家對施工方案展開論證,施工企業技術管理人員及項目總監理工程師分別審核、簽字，蓋章后，施工方案才能夠實施。

1.3 施工方案交底

基坑支護工程施工前，應進行方案技術交底及安全交底，交底的內容主要有:工程概況、工程地質情況、主要施工工藝、特殊情況的應急處理措施、安全注意事項、施工安全保證措施等。

2 排樁支護施工技術要點

基坑支護方式有內支撐、原狀土放坡、水泥土墻、排樁、逆作拱墻等多種方式的組合，結合某高層建筑基坑支護，將重點分析排樁支護工藝及施工要點。

排樁施工，應符合標準《建筑樁基技術規范》JGJ94的要求。本文重點分析旋挖鉆孔灌注樁施工作業。

2.1 成孔工藝

（1）護筒鋪設。為確保孔壁穩固，避免鉆孔塌陷，一定要重視護筒的鋪設。一般護筒采用12cm 厚的鋼板，里側直徑應比樁直徑大出200cm 左右，護筒最上面留出漿液灌注口，尺寸是200mm×200mm。

（2）鉆機就位。鉆機就位的時候，應提前查看鉆機的各項性能指標，在施工之前將其調試到位，確保鉆機順利作業。

（3）制備泥漿（干式鉆孔無法進行時采用）。

（4）鉆進成孔。

①鉆孔順序。圍護樁作業順序：跳樁施工，若不能跳樁，在臨近鉆孔樁的混凝土具有2.5MPa 以上的強度后，才能夠實施鉆機作業，防止對臨近施工完成的樁基造成干擾。根據現場條件及施工組織設計要求，并考慮施工合同內的節點等要求，適當調整施工作業順序，以爭取最佳的工程進度。

②鉆進施工。開鉆前找準樁位并在護樁之間拉好“十”字線，準確安裝護筒，對準樁位后，經現場技術人員檢查合格，并報請現場監理驗收認可后方可開鉆。

（5）終孔。鉆孔與要求深度一致后，需對地質狀況進行核查，經過將地質柱狀圖和鉆渣進行對比，了解地質狀況和設計標準的契合狀況，確定與有關要求一致后，上報監理工程師，在監理人員檢驗達標后，馬上進行鉆孔清理工作。

（6）清孔及檢測。如果以泥漿護壁的方式進行鉆孔，可采用換漿法對孔進行清理，清理的時候應當管控孔中水位。

2.2 鋼筋制作安裝

鋼筋籠加工、運送、安裝。鋼筋加工的尺寸應符合設計要求，制作宜在支架或臺座上進行，下料后的同一種鋼筋，應集中擺放整齊，鋼筋籠運輸采用自制簡易運輸車進行場內運輸，為保證在運輸及吊裝過程中，鋼筋籠不變形，鋼筋籠內十字筋支撐可適當增加。

2.3 灌注混凝土

樁基混凝土大部分采用天泵進行灌注。

（1）導管水密性試驗。使用鋼導管澆灌的方式完成混凝土灌漿作業，導管第一次使用或長期未用的狀況下，灌注作業前對其抗拉性、水密性進行試驗檢測。

（2）導管裝設。導管材料為鋼管，型號是Φ28，每節導管長度在2～3m 左右，每節導管配置一節或者兩節1～1.5m 的短管，鋼導管里面一側保持圓滑，內徑保持相同，導管內徑和樁內徑、混凝土灌注速率應保持一致。導管使用螺旋絲扣相連，配備防松設施，導管全部裝設完畢后，底部應留出300～500mm 的空間。

（3）二次清孔。導管放置到指定位置之后，應立即對孔下部的土渣進行檢測，將孔清理完畢后由監理人員進行核查，確認達標后進行混凝土灌注作業。

（4）混凝土運輸。混凝土運輸應達到以下標準：①初凝時間不應早于2h；②應有充分的和易性與較高的流動性，并且在灌注期間不產生泌水、離析等問題；③混凝土運送效率應當和澆灌效率相一致。

（5）混凝土澆筑。精準核算第一批封底所用的混凝土數量，下降過程中，存在不可避免的沖擊能量，可以將導管下端的口埋進混凝土內，產生的沖擊能量可以將樁底部存在的混凝土渣沖到四周，這是對樁底沉渣進行管控，減小工后下沉幅度的關鍵工序。為保證樁頂的施工品質，混凝土澆筑高度應當比樁頂設計高度高出50cm 或者80cm，以利于澆筑完畢后把該段混凝土徹底清理干凈。

2.4 破樁頭施工

在樁身混凝土澆灌7d 后，對孔樁實施掘進作業，以圍護樁為中心，挖出寬度為2m、坡度為1:1.5 的基槽，以形成施工平臺，供作業人員使用。

3 基坑土方開挖

支護工程部分施工完成并檢測合格后，進行土方分層開挖，特別是深基坑的體積與深度都較大，分層開挖使形變量有效降低，開挖后要及時加以支護[2]。

（1）土方分層開挖嚴禁超挖，設計有錨桿時，每層土方開挖至錨桿下30cm，其余每層開挖不超過2m；

（2）若基坑開挖面上部的土釘、支撐、錨桿等，與設計標準不一致，不可繼續開挖，應使用恰當的支護結構，在未滿足設計要求的拆除標準時，禁止拆掉支護結構；

（3）土方開挖應滿足當日支護作業能力，不得超挖；

（4）基坑邊坡開挖施工前，應當先對坡頂周邊進行排水作業，并將坡頂地面進行一定強度的硬化，避免地面降水對基坑產生不良影響，基坑開挖中，應做好坑底集水的抽排（通常在坑頂及坑底分別設計截水溝和排水溝，基坑底每20m 左右設置1000mm×1000mm×1200mm 集水井，及時將水抽出、排掉）；

（5）采用機械開挖時，施工機械不得碰撞支護結構、監測元件；

（6）基坑邊坡開挖前后，在坡頂、坡腳設置臨時排水溝，并始終保證外排順暢，溝內無積水，及時保護坡面和暫時開挖出的坡腳，防止“泡坑”、“淹腳”，土方開挖時，可在基坑內采用超前開挖集水坑，將地表水和雨水用潛水泵抽至沉淀池，沉清后排至市政管道；

（7）基坑周圍的土方開挖，應當聽從支護施工組的安排，不可自主開挖，挖斗不可與支護架構相碰觸，開挖到指定位置后應當暫停，不可出現超挖現象，以免妨礙施工活動的順利進行；

（8）開挖工作面對局部開挖不到的地方及坑底300mm，采用人工輔助挖土；

（9）開挖盡可能均衡推進，應當對縱向分段以及分層高度關注，使用以機器為主、人力輔助的開挖方法；

（10）避免對基坑底土產生干擾，在開挖到距離基坑底部標準高度只有30cm 的時候，應當由機械挖掘改為人工挖掘，避免超挖問題發生；

（11）若開挖后裸露的地下水狀況或土質狀況，與勘察信息顯著不一致，或存在不明物體時，應暫停挖掘，在采用恰當的處理舉措后再進行挖掘；

（12）基坑深2 倍范圍內的坑邊荷載對基坑安全都會產生影響，基坑周邊施工材料、設施或車輛荷載嚴禁超過設計要求的地面荷載限值[3]。土方外運要充分考慮動荷載對基坑邊坡的影響，基坑周邊要有限載措施；

（13）在基坑頂用鋼管設1.2m 高防護欄桿，立桿間距2m，安全網維護（或防護欄桿），保障臨邊安全防護。

4 基坑支護注意事項

4.1 基坑監測

安全級別為一、二級的支護結構，在基坑開挖期間和支護結構壽命期限內，一定要檢測支護結構橫向位移情況，并對基坑開挖周邊地表構筑物的下沉情況進行全面監控[4]。基坑變形觀測主要包括基坑回彈觀測和基坑支護架構形狀改變觀測。

4.2 施工安全預案

在基坑支護范圍內作業,有較大概率產生物體打擊、高空墜落、垮塌、機械傷害等安全事件，應針對上述危險情況，制定緊急救援預案。在產生安全風險事件之后，按照應急預案措施，開展救援工作。

5 結束語

基坑支護作業包括降排水、基坑土方開挖、支護構造等諸多內容，施工單位從拿到基坑支護圖紙開始,就要認真研究，編制專項施工方案，組織專家論證，更要精心組織強有力的團隊參與施工，按圖紙、規程、規范及標準施工，并注重科學管理，重視過程安全管理,才能高效完成任務，為項目建設提供安全保障。