市政深基坑工程施工技术

陈仪生

中铁十二局集团第七工程有限公司 湖南 长沙 410004

目前，各个城市都在积极完善市政基础设施，面向群众提供更为优质的市政服务。从推进市政工程建设的角度分析，必须要做好安全与质量的控制，实现工程的社会价值。由于建造需求和环境条件等因素的影响，常需要进行深基坑工程施工，工程面临很多安全挑战与风险，做好深基坑施工技术应用研究，创新深基坑施工技术的应用方法和管控措施，具有重要意义。

1 深基坑施工管理要求

市政深基坑工程施工管理，关键点为质量与安全。在质量管理方面必须要严格按照技术规范和要求，做好基坑挖掘和支护等施工管理，标准化开展施工作业，保障作业的质量和效果。市政深基坑工程施工作业期间安全为控制的重点，必须要做好深基坑工程作业现场的严格控制，根据设计的深基坑工程施工方案开展施工，不可随意更改深基坑工程施工方案，若由于设计或者结构等需进行修改，则要执行变更程序。作业期间的天气如何或者人员业务能力如何等因素都会影响工程施工安全，因此要制定完善的管理方案以及应急抢险预案，做好深基坑的实时化监测，当发现数据异常突变的情况，则立即组织专家力量开展安全情况的研判与分析，提出应对措施，避免产生安全问题或者其他问题。若发生基坑涌砂渗水、或者边坡失稳、或者围护位移过大等情况，则立即停止深基坑施工作业，启动应急处理预案做好相应的处理。若发生危及人员安全的情况，必须要先组织人员撤离现场，并且按照要求组织开展应急救援。

2 基于实例分析市政深基坑工程技术的应用要点

2.1 案例概述

以某市政工程项目为例，建设地北侧有1条大道；南侧存在建筑物，设计为冲孔桩基础且建设了地下室，距离地下室外墙大约14m；东侧存在建筑物（建筑物为PHC桩基础，设置了地下室，距离地下室外墙大约26m）和服务中心。按照设计方案，人行地下通道穿越北侧的大道，平面设计为L型。其中，一端和地下商业连接；另外一端在大道的北侧。拟建现场是空地，整个地势呈缓坡地，现场南西侧地势很高，北东侧相对较低，高程为13.480-21.330 m。社会停车场设置二层地下室，筏板厚度为1200 mm，基坑开挖深度范围为7.0-11.322 m；人行地下通道底板垫层底的高程为6.200-12.750 m，深基坑开挖到底板垫层底板的深度范围为2.750-9.300 m。现场地下水是孔隙裂隙水，稳定水的埋深大约为0.20-3.00 m。基坑的安全等级为一级，工程重要性系数选择V-1.10。现结合项目实践，分析市政深基坑工程技术的具体应用。

2.2 基坑支护结构方案

支护形式。此项目基坑的西北侧靠近大道位置，设计采用排桩+预应力锚索支护方案。排桩使用的是冲孔灌注桩，设计的桩直径为Φ800mm，桩中心距为1.20m，桩长度为3.3-16.0m。冲孔桩之间设计使用高压旋喷桩挡土止水，按照方案高压旋喷桩桩径大小为Φ500m，桩中心距为1.20m，长度为8.0-10.0m。设计的预应力锚索方案，选择的是可回收式预应力锚索，按照要求成孔直径必须要大于180mm。项目基坑的南侧和东侧靠近建筑的位置，设计使用土钉墙进行支护。基坑东侧和服务中心基坑接壤位置不需要进行支护。

冲孔灌注桩施工要求。从操作实践分析，做好以下技术要点的控制：(1) 钢筋笼制作与放置。按照设计方案和要求进行钢筋笼的制作，采取分段制作的方案进行现场作业，现场可以双面帮条焊，将焊缝的长度控制为大于5d，任一焊接中心到长度为钢筋直径d的35d并且不少于500mm的区段内，需做好严格控制，相同一钢筋不可以有两个接头在此，有接头的受力钢筋截面积不可以超过受力钢筋总面积的一半，同时需要做好箍筋间距的控制，保证钢筋笼的制作质量。为了形成保护层，保护好钢筋笼，需要在制作环节做好定位或者使用垫块进行处理，主筋保护层厚度控制为50mm。需要注意的是，钢筋笼堆放和运输环节要格外小心，不可以出现扭转或者弯曲的情况。(2) 成孔和灌注要求。在进行围护桩施工操作时，例如护筒埋设和成孔等，都要遵循技术规范和规程操作，对于泥浆比重和粘稠度等技术指标则要经过试验室试配后确定。成孔操作时必须要防范塌孔或者断桩等的发生，这需要事前编制应对方案，若遇到突发情况可及时启动预案，保障工程的质量。单个桩都需经过二次清孔处理，完成后再进行混凝土浇灌作业。(3) 现场检验。深基坑支护施工作业前，组织全体参施人员，开展技术培训，提升人员的操作能力和素养，构建构建完善的质量检验制度。作业期间在现场必须要配置负责人，实施支护工程现场负责人制度，对每道工序和操作进行检查与验收。成孔后使用测孔器进行桩位和桩顶标高以及垂直度等进行测量，获得技术参数，研判工程施工的质量。按照操作要求，钻杆的垂直偏差从相互垂直的两个方向要不超过0.5%。

高压旋喷桩工程。结束围护桩部分的施工作业后，在支护桩后侧位置进行沟槽制作，使得桩头出露再进行高压旋喷桩的制作。按照工程设计，本次制作的高压旋喷桩要求直径超过Φ500mm。将旋喷桩设置在围护桩的外侧位置，两围护桩之间间距为1200mm。高压旋喷桩使用的水泥材料为PO42.5R复合硅酸盐水泥，水泥浆水灰比控制为1:1。作业时，搅拌头动力要求超过55kW，喷浆压力控制为6.0-1.0MPa，搅拌旋转速度控制为20-50r/min，提升速度控制为30-50cm/min。作业期间严格按照技术操作的标准和方法，组织开展高压旋喷桩工程施工作业，保障工程的建造质量。

可回收式预应力锚索工程。为保证周围的生态环境，本次工程选择使用可回收式预应力锚索，制作的锚固体直径大小为Φ180。使用的预应力锚索拉杆为钢绞线，使用前要做好检查。组织开展预应力锚索工程施工作业，前期要完成定位和成孔作业，再进行锚索的制作与清孔注浆，最后安装钢腰梁并且进行预张拉锁定。使用隔离架将拉杆钢绞线进行隔开处理，隔离架绑扎的间距控制为1000mm。完成钢绞线拉杆作业后，组织开展注浆管通水试验，若没有出现渗漏的情况，则可以置入锚索孔，否则要进行返工处理。锚索运用的二次注浆工艺，也就是在钢绞线栏杆制作的同步插入注浆管。首次注浆为常压注浆，再次注浆为纯水泥浆注浆，水灰比设置为0.5:1，注浆压力控制为2-3MPa。

围护桩+预应力锚索。按照工程施工设计，进行围护桩和高压旋喷桩施工作业。表层土方开挖到冠梁垫层底，同时坡面土钉墙支护或者素喷，并且需要清除桩孔内部的杂物。严格遵循技术标准和规范，组织开展工程施工作业[1]。

2.3 基坑排水与降水

深基坑工程施工作业期间，合理设置坡面排水系统，使用Φ75的泄水管，长度为50cm，埋设间距控制为2m。在坡顶位置设置截水沟，选择坡脚位置布置排水沟和集水井。考虑到现场的情况，建议将排水沟与集水井设置在建筑基础边净距0.4m外，选择基坑四角设置集水井，使用潜水泵进行地下水的抽取，同时将抽取的水排入到坡顶的集水沟，经过沉淀处理后排入到市政管线。考虑到基坑开挖会开挖到残积砂质粘性土，因此提出使用管井辅助降水。

2.4 开挖作业

按照深基坑施工方案，对作业现场开展整理与放样，在这之后开展坡预防护，结束支护桩施工后进行养护，经过28d的养护后，进行桩前土方的开挖作业，再开展地下室底板与支撑层的施工养护，当达到设计强度后施工到地下室结构完成，最后进行土方回填作业。深基坑土方开挖作业需要和支护相互配合开展，按照分层分段开挖方案作业，保证支护结构受力均匀，不可以出现超挖的情况。整个基坑开挖作业期间，淤泥层每层开挖高度不可以超过1.0m，同时需要防止碰撞支护结构或者原状土。本次开挖作业，设置了临时积水流，进行地下水的的处理。整个作业期间，必须要做好全面观察与检查，若遇到异常情况，及时停止作业，全部解决后再开展开挖作业。整个作业期间都必须做好有效控制[2]。

3 市政深基坑工程施工管理的办法

3.1 做好前期勘察

深基坑工程施工之所以安全风险大，同作业现场地质环境复杂有很大关系，影响着工程项目的效益，必须要做好全面严格控制。这需要做好事前的勘察与调查工作，掌握完整的深基坑工程资料，分析基坑开挖与支护的安全风险，明确技术操作的影响因素，制定防范和应对方案，做好细节和要点的控制，避免深基坑施工安全风险的产生。通过细致全面地勘察，掌握地质条件和地下水分布等特点，编制科学合理的深基坑施工方案，把关作业的质量与安全[3]。

3.2 优化深基坑施工方案

深基坑工程施工作业，必须要保证开挖和支护等工程安全高质量推进，同时要避免给结构的安全与周围环境造成威胁，需做好精细化控制。采用BIM技术手段，搭建深基坑模型，可消除设计和施工以及监测的隔阂，可视化深基坑的全貌，达到多个专业无障碍信息共享的效果。将多个专业集成在一个平台上工作，优化深基坑设计方案。经过三维可视化沟通以及深基坑的全面评估，达到科学化管理，全面提高深基坑工程的施工效率，达到成本节约的目的。基于BIM技术的深基坑工程设计与施工管理，需搜集完整的岩土工程地勘报告以及工程设计资料，根据地形地质数据构建三维地质数据模型，呈现构造的形态和关系等。与此同时，利用设施数据构建场地布置模型，比如周围建筑物和道路等。通过导入地形数据模型和深基坑施工场地模型数据，搭建支护体系模型。利用模型可以进行设计方案的优化，进行深基坑施工模拟分析；导入基坑变形监测数据，存放到EXCEL表格，通过读取数据可以生成基坑边形形状，能够查看临界区域以及超限危险点，并且叠合各类模型开展误差检验。利用此技术手段，为深基坑工程施工安全和质量管理，提供有力的支持与保障[4]。

3.3 采用智能化监测技术

深基坑工程施工过程必须要做好监测，为安全与质量管理提供支持。项目管理实践中依托智慧化管理工地系统，结合深基坑监测的需求和要求，在现场设置各类监测器和监控器等，实时化获得深基坑的数据信息，为安全文明生产管理提供支持和保障。利用构建的深基坑监测系统，实时化掌握市政工程作业现场的情况，结合落实安全管理措施，全面把控深基坑作业的安全。采取线上+线下的监测控制方式，及时掌握安全风险与隐患，做好相应的控制。根据深基坑作业现场管理的需求，配置充足的管理人力资源，负责进行现场的监督检查，全面排查深基坑作业的隐患与风险，切实保证作业的安全。每当完成一道工序后，都必须要进行检验检测，分析深基坑工程作业是否达到标准，把关每个细节和要点，避免产生不良问题。充分利用监测的数据信息，指导安全文明工程施工，创造更多的管理效益。作为管理者要具有较强的创新意识，结合深基坑工程的特点，运用现代化管理理念和技术优化管理[5]。

3.4 采取综合化管理措施

深基坑工程施工的质量与安全等管理目标实现，必须要注重全面化管理。首先，积极发挥制度的规范化作用。对施工技术进行拆解与分析，例如拆分为基坑开挖和支护等，结合具体的标准和规范，制定严格的深基坑施工方案，指导标准化施工作业，全面提高深基坑项目管理的水平。做好制度实施的全过程跟踪和控制，分析深基坑工程施工安全管理制度与质量控制制度等的应用情况，分析管理存在的不足与问题，提出优化管理的措施和方法，达到高效化管理的目标。其次，做好人员的培训。对参与工程施工作业的人员，包括管理人员和技术人员等，都要做好专业的培训与安全教育，从思想和技能等方面入手，提高人员的素质水平，高质量推进各项工作的开展和落实，保障深基坑施工安全质量目标的实现。增强人员的责任意识和安全意识以及质量意识等，形成强大的思想保障力量，提高工程管理水平，保障工程施工的质量和效益目标实现，达到深基坑工程的要求实现。最后，积极创新管理方法。深基坑工程的情况复杂，若想保证工程施工高质量开展和落实，编制完善的技术方案与管理方案，切实提高深基坑工程管理水平和质量，具有重要意义。与此同时，还必须要注重技术创新和管理创新，结合深基坑的具体情况，围绕支护与其他施工作业创新，提出优化管理的办法，全面提高基坑工程施工管理的安全性与质量水平，实现管理的价值。合理应用信息化技术手段，辅助市政深基坑工程施工作业的开展和落实，全面提高工程管理效益水平。

4 结语

综上所述，市政深基坑工程施工技术的应用，需结合深基坑实际情况优选工艺与方法，做好标准化控制，落实安全文明施工管理制度，促使技术应用价值得以实现。从深基坑施工技术应用实践总结，围绕事前和技术操作等全方面，运用现代化管理理念和管理办法，构建完善的安全文明高质量生产保护体系，可保障建造的效益与效果。未来，深基坑工程的施工情况会更加复杂，需加大技术及应用管理的创新力度，不断提高项目管理水平。