市政工程深基坑施工工艺及质控措施

张 亮，徐欢欢，张坤杰，琚 波，徐豪乐

（中建八局第二建设有限公司，河南 郑州 450000）

市政工程建设与城市居民日常生产生活息息相关。在很多市政工程建设中，都涉及到深基坑施工。为保证市政工程的深基坑施工质量，有必要结合工程实际情况，在制定合理可行的施工工艺基础上采取行之有效的质量控制措施。

1 工程概况

某广场包含两个地块，分别为A2 地块和B3地块，其中，A2 地块的总建筑面积约1.20 万m2，B3 地块的总建筑面积约1.16 万m2。根据该广场设计图纸，需在B3 地块进行深基坑开挖，为泵房基础施工，总开挖面积约346.77m2，基坑底部标高-4.75m。

2 基坑放坡的确定

在深基坑开挖施工中，若条件允许，应进行放坡开挖，相较于采用支护结构进行支档后实施的垂直开挖，该方法更为经济。但在放坡开挖过程中，应确定好土方边坡，当基坑深度小于5m 时，边坡具体数值以相关规范要求为依据确定[1]。

3 土方开挖

土方开挖开始前，应先做好各项准备工作；开挖开始后，则要充分考虑具体开挖方法，一般以机械开挖为主，辅以必要的人工；完成开挖后，则要对揭露的特殊地基进行相应的处理。

3.1 施工准备

施工准备内容有：对施工现场进行详细查勘，掌握工程所在地区的地质情况；根据设计要求的标高进行场地平整；按照施工要求进行防洪排洪；按照施工测量要求进行测量控制网的现场布置；将基坑开挖施工需要使用的临时设施设置到位[2]。

3.2 开挖方法

（1）对于面积较大的基坑，建议使用机械进行开挖。当基坑深度小于5m 时，可借助反铲挖土机一次性开挖到位，而当基坑深度超过5m 时，应进行分层开挖，也可在开沟道后借助正铲挖土机实施开挖。另外，在条件允许的情况下可设置钢栈桥，然后借助抓斗挖土机对下层土方进行开挖，在基坑开挖范围内还需配备小型推土机进行土方堆集。对于面积和深度都很大的深基坑，建议进行多层同时开挖，开挖产生的土方用自卸车尽快运出[3]。

（2）为避免超挖，并确保边坡坡度符合要求，可先采用机械开挖到与设计要求的标高相距20～30cm 的位置，然后采用人工将剩余的土方挖除，并进行必要的修坡。

（3）采用人工进行开挖时，应分层分段其保持均衡的不断向下开挖。对于深度较大的基坑，每开挖完1m 就需要对边线与边坡进行一次检查，以此及时发现和纠正偏差。

（4） 对于工艺要求严格且进入到基岩层下部的基坑，可先采用爆破的方法进行松爆，然后再进行开挖。施工中应注意防止将基岩面或边坡震坏[4]。

（5）对深度比邻近建筑基础深度大的基坑进行开挖时，需保持适当距离及坡度，否则施工中会对邻近建筑基础造成扰动。若无法保持足够的距离及坡度，则要在坡脚处进行挡墙及支撑结构的设置。

（6）土方开挖时，应注意检查基坑底部是否存在暗沟、洞穴及断层等特殊地质，一旦发现，应立即上报，并开展进一步探查，为之后的处理提供参考依据[5]。

（7）开挖产生的土方应尽快运出。若需要临时在现场堆土，或将开挖的土方用于回填，则堆土坡脚和坑边之间的距离要以土体类别、基坑深度及边坡坡度为依据确定。当土体较为干燥且密实时，需按不小于3m 控制，而当土体较为松软时，需按不小于5m 控制。

（8）将基坑挖好之后，需将基坑底部抄平并进行适当修整。若基坑开挖过程中局部超挖，则需要用素土及时回填并夯实，或采用其它换填方式使密度与地基土完全相同。

（9）为防止开挖对基坑底部造成太大的扰动，将基坑开挖完成后应尽可能缩短暴露的时间，并尽快开始下一步施工。若无法立即开始，则应预留一层厚度为15～30cm 的土，在施工前将其挖除。

3.3 地基处理

（1）如果基坑中存在松土坑，但面积不大，则先开挖虚土，然后用压缩性和坑底土体无太大差别的土进行回填。若坑底土体为砂土，则可用砂或者是级配砂进行回填，而若坑底土体为密实程度较高的粘性土，则需要用灰土进行分层回填并夯实。

（2）当松土坑面积较大时，已经超过了基坑的边缘，且由于受到各方面因素的限制导致尽可能基坑壁无法开挖至天然土层时，需对这一范围内的基坑进行适当加宽。若使用砂土或者是砂石进行回填，则在基坑每个边侧都要按照1:1 的坡度进行放坡；若使用灰土进行回填，则在基坑每个边侧都要按照0.5:1 的坡度进行放坡[6]。

（3）如果基础下部部分位置存在大块岩石、构造物或基岩，应尽量将其挖除，避免建筑物因局部处在硬物上产生不均匀沉降导致开裂，若无法挖除，需按照30～50cm 的深度将硬物凿除，然后用土砂混合物进行回填，并将其夯实。

（4）如果基础一部分处在基岩或者是硬质土层，而另外一部分处在软土层上，则需要对处在软土层的部分采用支承墙砌筑的方法进行处理，并在基础底板进行适当的配筋，以此对交界处地基变形进行协调，防止因应力集中导致开裂。

4 基坑支护

该工程深基坑所用支护形式为小型砌体挡墙与钢板桩相结合的形式。其中，在施工现场的临时道路旁边按照2.5m 的高度砌筑挡墙；在钢板桩施工时，先在现场塔吊的旁边以一字形设置槽钢，然后在地上其中一端使用横向槽钢通过焊接形成一排，最后在4m 的范围内对两点进行固定，并用绳索实施两端斜拉。

钢板桩施工工艺流程为：建筑定位→板桩定位放线→开挖沟槽→安装导向架→沉打钢板桩→拆除导向架支架→第一层支撑位置开挖沟槽→安装第一层支撑与围檩→开挖第一层土→安装第二层支撑与围檩→开挖第二层土→安装第三层支撑与围檩→开挖第三层土→安装最后一层支撑与围檩→开挖最后一层土，即到达设计要求的标高→基础承台施工→填土或换撑→拆除最下层支撑→地下室墙体施工→填土或换撑→拆除所有支撑→地下室顶板施工→回填→拆除钢板桩。

钢板桩打设方法为：先用吊车将预制完成的钢板桩吊运到插点部位准备插桩。在插桩的过程中将锁口对准，插入一块钢板桩后立即套入桩帽，并轻微锤击；打桩时，为了使钢板桩保持垂直，需使用两台经纬仪进行控制；为避免锁口中心线发生位移，需在打桩方向上设置卡板，并在围檩上通过计算确定各板桩的具体位置，为安装时的检查与校正提供方便；前两块板桩具体位置与方向必须准确无误，起到样板的作用，一般每打入1m 便进行一次测量，打入到要求的深度后，用钢筋或者是钢板进行焊接固定。

因板桩墙长度有些情况并非其标准宽度整数倍，或轴线相对复杂，或搭设钢板桩的过程中发生倾斜，同时锁口处存在空隙，导致板桩墙封闭合拢无法进行，此时应通过轴线修整加以解决。该修整方法是指通过调整闭合轴线长度及位置进行封闭合拢，一般情况下将短边角部作为封闭合拢的位置，其具体操作方法为：在长边方向上打设到与转角桩相距8块桩的位置暂时停止打设，并测量和转角桩之间的距离；在短边方向采用相同的方法进行处理；以长短两个方向上的增加长度及转角桩尺寸为依据，分开短边方向上的围檩及围檩桩，并借助千斤顶不断向外侧顶出，即沿轴向外平移。经检查确认合格后，重新对围檩与围檩桩进行焊接固定；沿长边方向进行插桩，在到达转角桩的位置后，转过来沿短边方向进行钢板桩的插打；根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。

5 质量控制

该深基坑施工中，应采取以下措施做好质量控制，以保证深基坑施工质量。

（1）做好轴线定位现场检测。经检测确认与规范要求相符后，通过计算确定标高尺寸，在开挖之前必须检测基坑自然标高，并放出相应的开挖边线，为之后的开挖施工提供可靠依据。

（2）开挖过程中需在施工现场安排专人对机械操作进行指挥。操作人员应有丰富的施工经验，严格按照指挥人员的指令进行操作。

（3）深基坑土方开挖时，应安排测量专业人员进行跟踪监测，确保开挖边线、坡度及槽底标高都能达到规范与设计提出的要求。

（4）采用机械进行土方开挖时应结合天气情况对人工清底厚度予以适当调整，如果天气发生明显变化，如预报有雨，则应增加人工清底的厚度，以免地基土被雨水浸泡。

（5）在土方开挖开始前，需要向挖掘机的操作人员对现场桩位情况进行准确交底，并在挖土时密切关注，防止开挖破坏成桩。

（6）在基坑的周围应按照设计要求开挖排水沟，并与地面上的排水管相连，以此避免地表上的雨水在基坑中汇集，导致边坡受到雨水的冲刷而失稳坍塌；所有集水坑与排水明沟都要严格按照设计平面图进行布置，并结合排水要求配备数量足够的水泵。

6 基坑稳定性监测

要有效保证深基坑支护施工的安全等级，本次深基坑的支护安全等级为二级，建筑工程西侧区域支护结构安全等级为三级现场，基坑监测工作过程中需要根据安全等级标准设立起二级监测工作标准。基坑支护结构使用年限均为一年。由业主委托有资质的第三方监测单位对该深基坑实施现场监测，监测单位编制监测方案，基坑监测应根据基坑等级决定监测的布点及时间间隔，监测方案经过设计认可后实施。施工期间，施工单位独立对基坑进行相应的监测和日常派专人巡查检查，监测数据记录完备并报监理单位确认。在开挖工作之前，项目部安排专人对周边的建构筑物进行拍照或录像作为原始资料备查，同时请相应单位确认，取证存档，避免施工后引起不必要的纠纷。在施工过程中加强信息管理，发现问题及时与相应单位沟通，做到动态跟踪施工。各监测项目及各次监测均应在现场准确记录。各次监测完毕后1 日内将监测结果反馈至项目部。监控出现异常时，应立即回填反压，分析原因，并制定加固方案进行加固。监测结果必须附数据和图表说明，标明变化速率和累计变化值，发现异常变化情况须分析原因并及时报告。各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当观测指标超过警戒值或场地条件变化大时，及时报警并增加观测次数，当有危险事故预兆时进行连续监测。

7 结语

综上所述，深基坑施工是很多市政工程建设的一项重要基础工作，无论是对市政工程的后续建设还是使用，都有很大影响，因此必须引起相关人员的高度重视。目前，该广场深基坑施工已经顺利完成，且经检查确认施工质量合格，基坑及其边坡均保持稳定可靠，说明以上施工工艺与质量控制措施合理可行，值得类似市政工程深基坑施工参考借鉴。