市政道路基坑开挖及支护施工关键技术

佟路滨

山东万安建设有限公司 山东东营 257400

经济与社会的不断发展推动了城市化建设进程的步伐，其中市政道路工程作为城市化建设进程中的一个重要组成部分，基坑开挖及支护施工关键技术得到了社会各界人士的高度重视与广泛关注。基于此，本文结合实际案例探讨开挖及支护施工关键技术，提出意见与建议，旨在为同类工程项目提供理论参考。

1 深基坑施工技术的特点

在市政工程深基坑施工过程中，和传统的普通基坑施工相比，深基坑的施工作业量更大、施工深度较深，因此会受到地质条件因素影响，造成深基坑施工过程中产生各种安全风险问题，为了有效保证深基坑工程施工质量提高，深基坑施工水平相关工程施工人员必须要全面了解深基坑工程施工特点，有效结合工程实际施工情况，对深基坑施工内容加以确认，在市政工程深基坑施工当中，主要存在以下几个方面特点。第一，深基坑工程施工过程中，经常会面临地质条件和水文条件比较复杂因素的影响。由于深基坑施工作业，需要在地面以下进行开挖施工，因此造成工程施工过程中所面临的地下水文条件问题非常明显。由于深基坑的施工深度不断增加，施工作业宽度也会进一步上涨，尤其在深基坑垂直向下作业施工过程中，受到地下水环境以及地质条件因素影响更加复杂，主要表现在地下水聚集量过多，会对深基坑施工安全性造成严重的影响。第二，城市内部地下铺设的各种管道对基坑影响相对比较明显，造成深基坑工程施工的难度进一步上涨，为了充分满足城市内部居民的日常生活要求，需要在地下环境铺设各种管道线路，包含燃气管道线路、供暖管道线路、给排水管道线，以及网络通信管道线路等，这些线路分布相对比较密集，同时存在错综复杂的现象，因此对市政工程深基坑施工带来了较大的影响和阻碍。第三，工程施工过程中对周围建筑体对深基坑施工影响相对较大。由于市政工程深基坑施工规模相对较大，在具体施工当中会对周围的建筑体结构造成一定的影响，如果深基坑施工区域范围内存在大量的建筑物或者是公共设施等，在深基坑开挖施工当中很容易出现地质结构松动以及位移等现象，会对既有的建筑工程以及城市内部的基础设施安全性造成严重的影响。因此，市政工程深基坑施工中，要充分考虑到深基坑工程施工的相关特性，结合工程施工环境情况保证深基坑施工的安全稳定开展[1]。

2 市政道路深基坑支护施工技术选用

2.1 高压旋喷止水桩技术

该施工技术在施工的过程中应该充分保证前台操作台与后台制浆使用能够密切配合进行，合理进行系统的控制，后台需要提供足够的浆液，如果出现停浆的问题，就要立即进行补充，防止出现断桩或者缺浆的情况存在。桩顶施工到接近于地面位置之后，要严格控制桩头部分的质量，在喷浆口即将喷出地面后，应该停止搅拌数秒，以保证桩头结构的均匀与密实度合格。

2.2 深基坑排桩支护技术

该技术主要使用的原材料是钢筋混凝土。比较常见和普遍使用的深基坑排桩技术有柱列式排桩技术和组合式排桩技术。在该技术施工之前，应该对深基坑进行准确地测量，同时结合工程建设的实际需要制定科学的深基坑排桩支护技术。在具体的方案确定后，规划施工的具体位置，之后使用专业的设备钻孔，完成钻孔后将混凝土注入孔中，待钢筋混凝土凝固之后便完成了深基坑排桩支护技术。此外，该技术的主要优点是抗噪能力比较强和挡土能力强，同时操作施工的过程比较简单，不容易受到外界环境因素的影响，因此，该技术经常在建筑施工中的深基坑施工中使用[2]。

2.3 钻孔压浆支护技术

深基坑支护技术首先要进行钻孔压浆，因此在进行钻孔压浆时，对地质层有着独特的要求，在进行打桩时，要求岩层的密度与质地具备较好的承载性，可以承载地基建设，在进行钻孔压浆时要考虑施工的精准度，因此种技术的耗费较大，设备和耗材费用占据很大部分，会影响工程费用的比例与额度。具体施工流程如下：首先按照固定的比例进行水泥浆液的配置，然后对灌注桩进行打孔操作，将施工所需的钢筋笼制作成功后，把水泥浆液过滤操作，确保浆液的浓度适合工程建设要求，不断搅拌，防止水泥浆液凝固，在进行钻孔压浆技术的选择时，要密切考虑工程需要以及工程的检测结果，较好的方案经过多次尝试后获取，试桩不失为一种较好的办法，这为工程的强度打下基础。

2.4 预应力锚杆支护技术

预应力锚杆支护技术即为采用预应力锚杆技术对深基坑的边缘进行加固，防止深基坑的塌陷，再具体实现时可采取多种加固方法，可以用螺旋式型号的钻土机对土层进行挖掘，到达一定深度后，进行锚杆的放置施工。进行钻孔时方法也较为多样，但是再具体施工中，压水钻孔方法的使用频率最高，因为这种钻孔方法具备独特的优势，它可以一次性完成施工，避免重复性操作，减少失误发生的可能性，同时节省大量的时间，有利于工期的顺利推进，在进行锚杆的应用时，要提前做好防腐蚀和防锈操作，因为深基坑锚杆位于三十米左右的地下位置，需要有专用的防腐涂料，以此保证锚杆的耐久度，避免锚杆出现脆化，影响建筑结构的稳定性，同时在具体施工中，对水泥的选用也要注意对水的酸碱度进行合理调试，避免不慎注入工业污水，影响基坑建设的质量。

2.5 地下连续墙施工技术

作为深基坑支护技术的一大种类，桩墙技术在深基坑工程建设中，主要用来保证基坑边缘的稳定性，在某种特定情况下，可以通过添加支撑物对基坑某个部分进行加固处理，因为某些特殊地质情况，比如淤泥较多或者土层较为潮湿时，一般的支护技术不能满足工程施工要求，进行此类技术运营时，要求基坑的深度在六米以下，从而保证技术的有效程度。桩墙技术对于三级以下基坑建设作用较大，具体施工方式如下：在挖基槽前要先作保护基檀上口的导墙，用泥浆护壁，按设计的墙宽与深分段挖槽，放置钢筋骨架，用导管灌注混凝土置换出护壁泥浆，形成一段钢筋混凝土墙，逐段连续施工成为连续墙。

2.6 重力式挡墙技术

在工程建设中同时要注意基坑四周土体的稳定性架构，对此种需要，重力式挡墙技术不失为一种行之有效的方法，具体施工方法如下：首先进行混凝土浇筑，混凝土凝固后用振捣器清理，注意整体墙面的保护工作，最后讲墙前基坑部分进行回填[3]。

3 案例概况

某市政道路基坑工程位于多条道路围绕而成的区域内，面积大约为420m×80m，本项目中分别有2层地下室，以钢筋混凝土框架式结构为主，基坑开挖深度为13m，基坑支护既要考虑结构的稳定性，又要考虑基坑开挖对周围道路、建筑物以及周围环境的影响。

4 市政道路基坑开挖破坏的原因分析

市政道路基坑支护具有止水和挡水这两个重要的功能。因此，在本工程项目的基坑开挖中，如果支护不及时随时可能会造成基坑塌方的现象，一旦出现这样的情况，轻则给基坑周围的建筑和道路带来一定的影响，重则导致基坑周围的建筑和道路出现沉降，进而给施工人员的生命安全带来严重威胁。在一般情况下，管沟开挖完成后需要等待一段时间才能埋设管线，但由于施工企业为了降低基坑开挖的成本，跳过了施工钻孔桩这一环节，直接开挖基坑，导致基坑周围的土体出现了不稳定的现象，加之施工人员将开挖出来的土体堆放在了基坑的周围，无形之中加剧了基坑周围的负担，导致边坡塌陷，影响基坑安全。尤其针对一些水位较高的基坑，需要在没有动工之前先完成排水工作以此降低水位。在本工程项目具体施工过程中，由于施工人员忽视了对水位的控制，导致基坑内的土体长期受到地下水的侵入，内摩擦角和土体间的摩擦力越来越小，承载能力逐渐降低，既削弱了基坑中土体的抗剪力，又导致基坑出现坍塌，给后续工作带来较大的负面影响[4]。

5 市政道路基坑开挖及支护顺序

5.1 钢板桩放样

在对本项目基坑开挖过程中，钢板桩放样的质量尤为重要，在具体放样时相关人员应当反复核对放样参数，并严格控制钢板桩设置的标高，保证钢板桩放样工作的有序推进。

5.2 基坑开挖

在本项目中，当基坑开挖至一定的深度之后进行横向支撑，需要综合考虑以下几个方面：①保证基坑开挖过程中施工人员的人身安全；②严格控制钢板桩与横向支撑焊接的质量；③做好相应的排水措施，保证快速排出基坑中的积水。

5.3 钢管支撑

在基坑开挖时需要使用钢管对其进行支撑，为了防止钢管出现断裂的现象，需要认真分析钢管的受力情况。同时，在基坑的回填中严格控制回填时分层的厚度，以此保证压实的质量可以完全满足既定的施工要求。

5.4 支撑构件维护

为了提高支撑构件的质量，要对其予以细致的检查，一旦发现支撑构件出现位移、断裂等问题，需要及时进行加固处理，进而保证本工程项目的有序推进。

5.5 拆除支撑构件

在土方回填过程中，应严格根据土方回填的高度完成支撑构件的拆除工作。但需要注意的是，在拆除的过程中，施工企业需遵循“拆除一段、回填一段”的原则展开施工作业。

6 市政道路基坑开挖及支护施工关键技术

6.1 地下连续钢板墙支护施工关键技术

在本工程项目中，如果应用地下连续钢板墙施工技术需要从以下几个方面做起。①设置边线，使施工人员可以准确判断出开挖地点。②打桩。在于基坑周围打入钢板桩，并保证钢板桩的高度与基坑在同一水平线上。但在钢板桩打入之前需要严把钢板桩质量关，避免生锈、变形的钢板桩进入施工现场，从源头上控制工程项目的施工质量。③钢板桩矫正。在具体的施工过程中针对轴线度较大的钢板桩可通过特定的异性桩材料对其进行矫正，如果斜度较小则通过钢锁反向敲击钢板桩，在敲击过程中若发生位移倾斜，根据施工现场的实际情况适当上拨1m-3m，然后再次敲击，以此纠正桩体位置。地下连续钢板墙是当前市政道路工程中应用最广泛的一种支护施工关键技术，其材料是带锁扣的热轧钢和冷弯钢，通过锁扣咬合实现挡水和止水的目的，其具有环保、可循环利用、占地面积小以及对周围环境影响小等众多特点。

6.2 土钉墙支护施工关键技术

土钉墙支护施工关键技术是目前市政道路基坑开挖及支护中较为常见的一种土体加固方法，其指的是通过喷射混凝土面板实现对基坑原土体的加固。土钉墙支护施工关键技术经过几十年的发展目前已经十分成熟，不仅具有成本低廉的优势，而且自身的稳固性能也比较好。但从本工程项目的实际情况来看，土钉墙支护施工比较适合地下水位低和地下管线不密集的空间中，比如：黏性土、粉尘土以及卵石土层等。相应地，如果本项目中地下含水量多、淤泥含量高的软弱土层并不适用。因此在具体的施工过程中，土层的厚度要与土钉墙之间保持一定的距离，并严格按照施工要求进行土方开挖，并于开挖完成后的24h内安装好土钉。

7 市政道路基坑开挖和支护应当注意的事项

7.1 保证基坑开挖及支护施工方法的合理

在本工程项目的基坑开挖过程中，要科学合理地选择基坑开挖及支护方法，保证基坑开挖的施工质量可以满足施工图纸的设计要求，在具体的施工过程中，将钢板桩打入基坑的两侧，且打入标高要符合施工要求。同时，为了进一步提高基坑的稳定性与安全性，施工单位可以结合工程项目的实际情况加大机械设备的使用力度，提高施工效率。另外，在施工过程中严格控制相邻钢板桩的间距，保证打入钢板桩的高度与施工设计方案中的要求相一致，及时封闭桩尖底口，并及时校正钢板桩，这对于本工程项目整体质量的提升具有积极的促进作用。

7.2 科学处理基坑开挖后的管沟

在本工程项目施工期间，为了更好地控制部分施工地段地下水位较高的问题，还可以应用真空井点降水法处理，但依然需要监理人员严格检查具体的开挖方案，并在监理工程师签字确认的情况下开展真空井点降水法处理工作，再按照施工图纸的要求将开挖区域标记出来。另外，应当在基坑管沟的垂直区域内开挖一条侧沟，并将附近多余的土体处理干净，让多余的积水从管沟内及时排出，保证管沟内始终处于干燥状态。但在管沟开挖过程中需要做好由于季节变化而发生的洪水、暴雨等自然灾害给管沟开挖带来的影响，因此要合理避免在夏季进行管沟开挖[5]。

7.3 做好对锚具的管理

在本工程项目中，锚具是基坑支护过程中一个十分重要的环节，锚具是辅助和调节基坑中混凝土中的重要工具，因此可以直接将锚具固定于混凝土上面。目前，锚具有杜维达格锚具和预应力锚具等。但在对本工程项目的基坑开挖过程中还需要综合考虑周围的环境、挖掘规模以及适合的锚具类型，在此基础上制定出科学的基坑开挖方案。但依然需要注意的是，在工程项目开始之前，不论选择任何类型的锚具都需要相关人员对锚具的质量、外形予以仔细地检查，只有全方面符合开工标准，才能被使用到本工程项目中，以此保证工程项目的顺利推进。

8 结语

在市政道路工程中，基坑开挖的质量直接影响着市政道路整体的施工水平。同时，在经济与社会不断发展的大背景下，城市建筑的数量与日俱增，污水排放量、天然气使用量不断扩大，在这样的情景之下无疑给市政道路基坑开挖及支护施工关键技术优化和创新提出了更高的要求。因此，必须采取科学与合理施工技术来支护已经开挖完成的基坑，减少和降低返工和其他质量问题。