房建施工中的深基坑施工技术

王学全

（中铁十五局集团第二工程有限公司，上海 201714）

0 引言

现阶段房建工程项目中的深基坑施工难度不断增加，根据现有工程项目的经验可知，影响深基坑施工质量的因素较多，包括地质结构、降水以及施工工艺等。本文结合周口市莲花大道与五一路交叉口东南角的房建工程，分析其深基坑施工的难点、技术要点，总结经验，为相似工程提供参考。

1 项目概况

本房建工程项目位于周口市莲花大道与五一路交叉口东南角，西临五一路，北临莲花大道，南临太昊路，东侧为空地，拟建建筑物场地南北长544.0m，东西宽180.0m，平面上基本呈矩形。整个场地为旧房拆迁场所，地势平坦，场地属于黄淮河冲积平原。地质勘察结果发现，项目中的地层自上而下的分布结果为：粉土层（Q4al+ml）→粉质黏土层（Q4al+ml）→粉土层（Q4al）→粉质土层（Q4al）→粉质黏土层（Q4al）→粉土层（Q3al）→粉质黏土层（Q3al）→粉土层（Q3a）l→粉砂层（Q4a）l→粉质黏土层（Q4a）l。

2 房建工程深基坑施工的难点分析

（1）深基坑开挖的工程量较大，对工期要求紧，在深基坑支护结构中使用了土钉墙工艺，需要在较短时间内完成整个施工，因此工程项目的工期紧张，在施工中容易产生深基坑施工质量缺陷。

（2）工程项目施工中可能面临降水问题，将会导致项目场地地下水含量发生变化，根据现场勘查结果显示降雨会影响地下水位变化，当地年变幅为1.0~2.0m，这对深基坑施工有较大影响，必须重视。

3 房建工程深基坑施工的关键技术要点

3.1 深基坑开挖

本项目中基坑的最大开挖深度为7.3m，其关键工艺要点包括：

（1）测量划线。根据设计开挖坡度确定深基坑开挖的位置与施工范围等，并清理施工现场存留的障碍物或者树根等垃圾。

（2）基坑开挖施工中使用机械施工配合人工开挖的施工方法，并严格按照深基坑平台的专项方案确定平台宽度、坡度等，并根据基地预留宽度做开挖[1]。

（3）在深基坑开挖过程中应随时掌握开挖数据参数，并注意随时观察地层的地质状况变化并修正基坑开挖参数等；在整个施工中做到勤测量、多检查，尤其要避免出现基坑超挖等问题。针对基坑中的松动部位应及时清除，在机械开挖基坑中注意避免盖板基底土结构，当开挖深度距离设计高程20cm的位置时全部改为人工施工。

3.2 边坡支护

3.2.1 基本结构该项目边坡支护的基本结构如表1所示。

表1 边坡支护的数据表

在整个边坡支护施工过程中，土钉与摩擦杆均使用Ф18、2级螺纹钢；成孔直径为100mm，俯角10°，注浆体强度M10，水泥P·C32.5。

3.2.2 施工要点

本项目所采取的土钉墙施工要点主要包括以下方面：

（1）基坑开挖与放线。为保证土钉墙施工中边坡结构的稳定性，采用自上至下的基坑土方开挖施工工艺，每层开挖的深度控制在2.0m，严禁从表层直接开挖至基坑底部；在每层开挖中，控制基坑纵向开挖长度在20m以内，并且随着开挖施工的进行随时做结构支护，在工作面开挖结束后放线修正边坡，使边坡结构数据满足工程项目标准。

（2）土钉墙钻孔。该项目中经洛阳铲成孔，控制洛阳铲的开挖角度为15°，洛阳铲铲头的直径应控制在100mm以内，若洛阳铲不满足成孔标准时可改为锚杆成孔施工。

（3）安装土钉。根据设计的土钉长度与直径制备土钉后，使土钉钉体处于孔的中央位置，并每隔2m焊接支架，将土钉固定在孔内。本阶段施工中应保证土钉顺直，避免用重物打击的方法影响土钉的状态。

（4）注浆施工。该项目经注浆泵注浆施工，所使用的素水泥水灰比控制在0.45~0.55范围内，采用软塑料管将浆液注入到孔底，直至浆液充满注浆孔，之后用砂卵石做加压注浆[2]。

（5）挂钢筋网施工。在坡面上挂钢筋网，钢筋网用扎丝扎牢并检查网片之间的搭接情况。该项目中在地表表面边坡位置设置一排间距为1.5m的Ф18的短钢筋，所有钢筋可用Ф10做焊接；将边缘位置修剪成为平缓的弧面，方便雨水流过。

（6）焊接加强筋。在土钉端部用钢筋焊接成菱形达到加固效果，使钢筋网与土钉等之间维持结构稳定性。

（7）焊接锚头。在锚头部位焊接中选择Ф18钢筋，在焊接后使土钉与网筋之间形成整体。

（8）喷射混凝土面层。该项目中使用32.5级硅酸盐水泥，选择5~10mm碎石，设定水灰比0.40~0.45与少量速凝剂。喷射混凝土过程中随时控制喷头角度，使混凝土层的性能满足技术规范；针对降水等气候，可对混凝土面做初喷。

（9）在混凝土喷射结束后做养护，因本次项目施工时为夏季，因此设定养护时间周期为5~7d。

3.2.3 强化施工质量管理

本阶段土钉墙边坡支护施工中应制定详细的施工质量管理规范，其具体内容包括：

（1）在土钉墙施工前应确定详细的支护方案，并通过技术交底等方式介绍本次工程项目的关键施工工艺等。

（2）对土钉墙项目施工中的注浆、喷混凝土等关键施工作业项目进行技术交底，详细介绍上述关键项目的施工流程，消除潜在质量隐患。

（3）针对特殊工程项目的施工管理要求进行质量控制，其中的关键点包括：①钻孔施工。在钻孔施工中应严格控制土钉钻孔的深度与间距值，其允许偏差值为±100mm，孔径误差控制在±10mm以内等；在施工后逐孔检查钻孔的性能指标，理想的钻孔倾角偏差值应控制在5%以内。②挂钢筋网施工。注意测量网格的数据参数，最大误差应控制在20mm以内，钢筋结构的搭接长度应≥300mm。③注浆施工。将注浆管插入到孔内，在注浆开始后根据孔底浆液注浆情况从里向外撤回注浆，直至孔口位置有溢流。

3.3 地基加固

地基加固施工中采用灌注桩施工工艺，施工关键点包括：

（1）定位。在测量定位后可钉一个中心木桩，并采用“十字线”法返回四周四点，记录中心点距离；开挖施工中经四个点测量中心点，避免发生偏差。

（2）埋设护筒。可使用常规钢护筒施工。

（3）钻机就位时，使机械设备处于稳定的运行状态，对准护筒中心线后，钻机的数据误差控制在20mm内[3]。

（4）冲孔施工中，用低锤敲打并加入黏土浆护壁，确保护壁结构密实，当钻孔深度达到护筒下方3m时可加快速度，提升冲程并转为正常连续冲击；造孔过程中，孔内残渣应及时排出孔外，避免孔内残渣过多，造成埋钻。

（5）清孔。清理孔内泥浆直至满足施工标准。

（6）吊装钢筋笼并放置导管，在距离孔底30cm后即可浇筑混凝土。

3.4 深基坑降水

在深基坑降水中，降水施工工艺流程包括：

（1）定位管井。根据现场以及水文环境确定轴线控制点位，尤其是要规避梁、柱、墙等特殊结构。

（2）成孔施工方案。当设备钻机就位之后维持设备稳定，应避免装置在施工期间发生偏移或者移动等质量问题，整个降水施工中应将孔斜率变化控制在1.0%以内。

（3）安装井管施工。该项目中的井管均为无砂混凝土滤水管，在连接过程中要避免发生井管错位等质量问题，在井管施工结束后可向孔中填满米石滤料。

（4）洗井。管井安装结束后即可洗井，洗井可以避免因为管井的长时间限制而造成堵塞。

（5）抽水。在洗井12~24h后管井应流出清水，在确定水无浑浊现象后连续抽水；若检测结果发现水质浑浊，则证明泥沙含量偏高，需要寻找水质浑浊的原因，若长时间水质无明显改善，必要时可报废该井并按照上述方法重新打井。

在该项目深基坑的降水中，采用管井降水的方法，在基坑中设置58眼管井，管井的有效井深达到19m；基坑四周井距可控制在20m之内、基坑中井间距应≤25m。在管井施工期间，管井成孔半径均为250mm，滤水管内径的半径为150mm。在定位管井位置时应注意规避基坑中的柱与梁等结构。在降水处理中应严格控制降水的速度，避免造成大范围的降水问题。整个施工过程如图1所示。

图1 施工流程图

其关键技术流程包括：

（1）地表排水施工方案。在基坑周边距离基坑约1.5m的位置设置一排规格为200的PV管作为排水管道，排水沟的深度为60cm，选择砖砌砂浆抹面施工方法，在管井中所抽取的水可直接排入到排水沟中，最后经市政排水管道运送出施工现场。

（2）基坑内的封井措施。降水井在降水任务结束后做回填封井，其中的关键技术措施包括：①在施工底板混凝土前进口放置直径275mm的钢护筒，该钢护筒的厚度直径为3.0mm，安装高度为高出地板顶面5cm；在护筒外围位置设置两道钢圈，其中在第二道钢圈之间设置压紧钢板与防水密封橡胶等，将防水层压在结构上方，当底板混凝土的强度达到设计标准后即可吊出水泵后封井。②在封井期间，主体单位可在井内用级配砂石回填，回填至底板标高后，在护筒内浇筑比底板强度更高的微膨胀混凝土材料，并在距离护筒口约15cm的位置焊接一块厚度为4mm的钢板。钢板与护筒之间严密焊接，并切除高出平面的护筒。

3.5 加强施工管理

（1）强化施工质量管理。在深基坑施工中相关技术人员全面落实IS09002质量管理规范，在项目经理带领下构建质量控制管理体系，并通过对深基坑施工过程进行反馈后，进行严格的施工质量管理。其中的关键措施包括：①在项目经理部的带领下组建质检部门与技术部门，指派专业人员对深基坑施工质量进行抽查，并指派作业队对施工质量参数进行评级，确保能够针对性提升施工效果，完成施工质量评级划分[4]。②在施工质量控制中全面落实工程质量“三检制”工作模式，并指派专业技术人员对重要项目的质量进行评估与验收等。为保证效果，施工质量管理可全面落实三级施工质量检验机制，坚持通过“自检、互检、交接检”的工作方法，根据监理人员与质检单位的反馈结果判断施工质量，在保持紧密配合的基础上确定施工工艺质量管理的重点内容。③针对工程项目中发现的违规或者未按照施工质量规范施工的现象进行惩处等，必要时可向上级管理部门提出暂停施工进行整顿的建议等。

（2）在施工中全面落实施工质量安全管理措施，因此在本次深基坑项目中积极推广多样化施工质量管理方案，具体包括：①设立施工安全生产目标，做到有的放矢。②打造项目安全施工质量管理架构，在施工现场打造以项目经理与总工程师为核心的施工安全管理结构，围绕施工管理规范推动深基坑安全施工目标的实现。③通过现场施工安全自检机制打造二级施工安全管理架构，其中由项目经理负责工程项目的安全统筹规划，并成立安全监察管理部门；同时以施工班组为研究对象设置专职的施工安全管理岗位，该岗位工作人员负责接受各项安全检查等[5]。

（3）做好异常事件的处理。①在防失稳处理中，技术人员应重点做好以下工作：在分层开挖过程中在相邻层间设置台阶，并且根据地质情况计算边坡坡率变化，必要时可通过坡面喷射混凝土等方法保证结构稳定性；检查基坑系统稳定性，根据现场布设排水系统，尤其是在雨季能顺利排出积水；在施工过程中随时观察基坑状况，根据边坡变化以及土方稳定性等评估有无失稳问题，发现类似质量问题后立即停止施工。②针对失稳等施工质量问题可及时采取应对措施，主要包括：在施工期间严禁重型设备通过，并且为了维持结构稳定性需及时做结构支撑，避免结构失稳；可采取加密支撑轴力、基坑收敛、地面沉降监测频率等方法，随时观察深基坑结构中有无异常现象等，根据数据统计结果判断深基坑结构是否稳定，或者是否继续开挖等；在施工现场可以准备短木桩、编织袋等物资，确保在发生安全事件后可以先用编织袋封堵涌口并在现场进行加固。

4 结束语

综上所述，建筑工程项目中的深基坑施工质量会直接影响施工效果，针对具体工程，管理者不仅要认真分析房建工程深基坑施工的难点，还要从深基坑开挖、边坡支护、地基加固、深基坑降水等方面，探讨深基坑施工的关键技术要点，并提出加强施工管理的措施。实践证明，本文所采取的深基坑施工工艺在技术上具有可行性，护坡支护的施工工艺科学有效，对类似工程项目有一定的指导意义。