明挖基坑支护施工技术措施的探讨

陈海涛

摘要：结合明挖基坑支护施工技术在施工中的实践应用,对明挖基坑支护施工技术进行了研究,辅以支护体系及周边建筑的现场监测,确保了工程质量和周边建筑及设施的安全.

关键词：基坑支护钢板桩施工技术

中图分类号：TV52文献标识码：A文章编号：

1基坑开挖施工准备

①建筑物位置的标准轴线桩、水平桩及灰线尺寸，已经过复核。

②决定挖土方案，包括开挖方法、挖土顺序、堆土弃土位置、运土方法及路线等。

③障碍物和地下管道已进行处理或迁移。

④排水或降水的设施准备就绪。

2明挖基坑支护施工技术措施

沟槽断面形式：根据施工现场环境、槽深、地下水位高低、土质情况、施工设备及季节影响因素选定。沟槽开挖深度小于2米，采用放坡开挖；沟槽开挖深度大于2米小于3米或地质条件较好时,用直壁沟槽,采用木板支撑；沟槽开挖深度大于3米或地质条件较差、地下水位较高的地段采用钢板桩支撑。

2.1深度小于5m的基坑拉森钢板桩支护施工技术措施

为确保行车安全和河堤完好，埋深 <5米的采用明挖开槽普通钢板桩(20#槽钢])支护施工。

（1）钢板桩的长度不得小于沟槽深度的1.5倍。

（2）沟槽开挖1m时设置支撑，待支撑完毕满足施工要求后再进行管沟开挖。

（3）支撑材料中的水平围檩采用[20槽钢，撑杠采用DN100 毫米无缝钢管。

（4）挖土采用人机配合法施工，当挖掘机挖至槽底时应预留20cm的原状土，采用人工清底，如遇有特殊情况应及时与监理和设计联系，商议解决办法。

深度小于5m的基坑支护结构大样图(单位:㎜)

2.2深度大于5m的基坑拉森钢板桩支护施工技术措施

2.2.2钢板桩支护施工

（1）钢板桩布置

桩长计算采用L=1.5×沟槽总深，入土深度不小于0.5倍的沟槽总深。水平围檩采用Ⅰ20 工字钢。撑杠采用200 毫米的无缝钢管。根据不同深度设置撑杠，第一道撑支在距路面以下1m处（第一道撑支护完毕后方可进行1m以下处管沟土方开挖），沟槽深度大于8 米时，设两道支撑，但注意要尽量减少安置管道时的冲突。当管道安装换撑时，为保证沟槽的稳定，应将最下面的一道支撑支在基础上。

（2）钢板桩施工

选用打拔桩机为挖掘机（KATO1250）加振动锤改装而成 ，振动锤为日本产NPK－HP－7SXB型，激振力200kN。钢板桩施工程序为：走架子-就位—调整—固定架子—挂桩帽—起锤—吊桩—入龙口—踮桩—调正—踮锤—调桩—试打—打入—踮锤—摘桩帽—固定锤—走架子。技术措施如下：

①先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线。

②准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。

③单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大，基础较深的地方采用12M长的桩。

④拔桩回填达到规定要求高度后，方可拔除钢板桩。先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化” ，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难 或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。

钢板桩拔除后及时回填桩孔；回填桩孔时采取措施填实，当采用砂灌填时，可冲水助沉；当控制地面沉降有要求时，宜采取边拔桩边注浆的措施。

2.2.3钢板桩的施工中具体问题处理

（1）打桩过程中遇上大的块石或其它不明障碍物时，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

（2）钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m～2.0m，再往下锤进，如此上下 往复振拔数次，使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。

（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正。异形桩为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。

（4）在基础较软处，如发生施工当时将邻桩带入现象，施工时把相邻的数根桩焊 接在一起，并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。

2.3明挖基坑围护结构受力、位移量监测

管道施工前在需量测的管线基槽边埋设测点，用套管引点至地表面进行量测。采用精密水平仪和钢塔尺量测。地面建筑观测点在建筑物的外墙上埋设水准沉降点进行监测，通过量测判断周边建筑物的变形情况，指导施工。

通过对基坑围护结构受力的量测，掌握开挖施工过程中基坑围护结构的受力情况，量测选择槽钢为对象，用电阻应变仪和频率接受仪进行量测。在基坑两侧布置两个断面，每断面布置两个监测控制点，钢板桩上安装测点。通过以上量测结果判断围护结构的稳定性，从而更好地指导施工，必要时调整基坑围护结构。

通过该项目的量测更好地掌握施工过程中槽及基坑周边土体的沉降、水平位移及地下管线的变形规律，保护周围环境。具体量测时，在地面上每25m 布置一个量测断面，每3～5m 埋设一个测点，每断面布设6 个测点；在松软地基上钻（或）挖）20-50cm 的孔，竖直放入φ22mm 左右的钢筋，钢筋和孔壁之间填充水泥砂浆，钢筋头露出地面1cm 左右，并在钢筋顶面刻“十”字作为测点，在混凝土或建筑物基础等比较坚硬的结构面上打一水泥钉或直接在混凝土面上刻“十”字，并用红油漆标记，作为测点。砼路面地表测点用冲击钻穿透砼路面，然后打入长为80cm 的φ16 钢筋作为测点，用水泥砂浆回填密实，并保证钢筋与下部土体固结而与上部路面分离（如下图）。

地表测点埋设详图 监测点平面示意图

每次量测完后，及时对量测数据进行回归分析和信息反馈，指导施工，以便及时采取措施，保证周围建筑物安全。

3基坑的安全保护措施。

A. 在基坑内两侧设置排水沟及集水井，并使用抽水泵将积水抽到施工排水系统中，集水井间距30m。

B. 由于施工现场用地有限，挖出的土方应随时清运，不得随意堆放在基坑顶，以免加重土坡压力和阻碍施工。

C. 基坑开挖不得超挖，如发现有超挖情况应回填石粉、砂，并给予夯实。

D. 在坑顶沿线设截水沟，防止坑顶渗水影响坑壁稳定。

E. 施工时应注意观察坑缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散、塌落现象发生，确保施工安全。

F、基坑开挖时，两人操作间距应大于2.5m，多台机械开挖，挖土机间距应大于10m。挖土应由上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土。

4.1基坑的安全保护措施。

A. 在基坑内侧设置排水沟及集水井，并使用抽水泵将积水抽到施工排水系统中，集水井间距30m。

B. 由于施工现场用地有限，挖出的土方应随时清运，不得随意堆放在基坑顶，以免加重土坡压力和阻碍施工。

C. 基坑开挖不得超挖，如发现有超挖情况应回填石粉、砂，并夯实。

D. 在坑顶沿线设截水沟，防止坑顶渗水影响坑壁稳定。

E. 施工时应注意观察坑缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散、塌落现象发生，确保施工安全。

F、基坑开挖时，两人操作间距应大于2.5m，多台机械开挖，挖土机间距应大于10m。挖土应由上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖土。

4 结束语

明挖隧道深基坑支护是一项风险性大、复杂的系统工程，在围护结构设计中，必须全面分析地质资料，再确定合理的设计方案。施工中将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步的施工参数，做到动态设计、信息化施工，确保基坑本身及周边环境的安全。