【摘要】隨著我國(guó)高層建筑的不斷發(fā)展，地下空間的開發(fā)和利用變得越來(lái)越重要，深基坑設(shè)計(jì)與施工技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，各地都積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。

文章結(jié)合工程實(shí)例，主要介紹了深基坑施工的施工部署、土方開挖、基坑降排水、基坑監(jiān)測(cè)、應(yīng)急措施等內(nèi)容，旨在加強(qiáng)工程的施工技術(shù)水平及確?；拥馁|(zhì)量與安全，為同類工程提供一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】深基坑；深基坑施工；施工技術(shù)

1、工程概況

本工程位于廣州市越秀區(qū)中山一路與達(dá)道路交匯處，項(xiàng)目總建筑面積49504m2，建筑高度58.85m，東西向長(zhǎng)91m，南北向?qū)?1m；本工程共8層，其中地下室2層，地上部分為6層?；A(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)。

該工程基坑深度約17.6m，基坑整體東西向100m，南北向80m。由于擬建工程距南側(cè)為一排2至7層房屋，距北側(cè)20m為8層大樓，距西側(cè)23m為6至15層住宅樓，基坑?xùn)|側(cè)12m為23層大樓，并因?yàn)槠洫?dú)特的地理環(huán)境和場(chǎng)地限制，因此在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中采用人工挖孔樁為護(hù)壁加內(nèi)支撐的方案。

該方案經(jīng)過(guò)計(jì)算維護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性，護(hù)壁樁采用直徑1.2米、間距1.5米人工挖孔樁，第一道水平支護(hù)體系采用鋼筋混凝土桁架內(nèi)支撐，除東北角二、三道撐采用鋼筋砼內(nèi)撐外，其余范圍第二、三、四道支撐采用錨索。

場(chǎng)地東南角為原有電子大樓兩層地下停車庫(kù)，高度約10米，建筑面積約6000m2，此部分既有建筑物須進(jìn)行拆除?；邮┕ぶ羞呁谕练竭叢鸪扔薪ㄖ铮@是本工程的一項(xiàng)重難點(diǎn)工程。

基坑支撐平面布置圖如圖1、圖2所示。

圖1 第一道支撐平面布置圖

圖2 第二、三道支撐平面布置圖

2、場(chǎng)地概況

（1）基坑場(chǎng)地呈西高東低；

（2）場(chǎng)地東南角為原有電子大樓兩層地下停車庫(kù)，高度約10米，建筑面積約6000m2；

（3）工程地質(zhì)情況

據(jù)鉆孔揭露，場(chǎng)地地層按成因類型自上而下分為：人工填土層、沖積層、殘積層、基巖層，各層分述如下：

1）人工填土層：

雜填土：主要由碎磚塊、磚渣、碎石、粘性土組成，厚度0.50～10.80 m，平均厚度2.70 m。

2）沖積層

粉質(zhì)粘土：淺黃色、灰白色，硬塑，含少量中砂，厚度1.50～5.20 m，平均厚度為3.42m，層頂埋深0.50～4.00m。

3）殘積層

粉質(zhì)粘土：褐紅色，硬塑為主，局部可塑，浸水易軟化。該層分布較廣泛，厚度1.40～15.60 m，平均厚度為7.86m，層頂埋深1.40～10.80m。

4）基巖

場(chǎng)地基巖以砂巖為主，局部為礫巖。巖層風(fēng)化程度可分為以下四個(gè)風(fēng)化巖帶：全風(fēng)化巖帶，厚度1.00～17.50 m，平均厚度為6.28m，層頂埋深1.30～19.20m；強(qiáng)風(fēng)化巖帶，厚度0.50～18.10 m，平均厚度為3.99m，層頂埋深4.50～37.30m。中風(fēng)化巖帶，厚度0.60～5.80 m，平均厚度2.19m，層頂埋深5.20～42.60m（高程-30.36～6.74m）；微風(fēng)化巖帶，厚度0.78～10.20 m，層頂埋深7.20～44.30m。

（4）水文地質(zhì)條件

1）賦存于淺部填土層中的上層滯水，其主要來(lái)源為大氣降水、生活污水下滲而成，水量不穩(wěn)定，一般水量不大。

2）賦存于基巖風(fēng)化層的裂隙水，略具承壓性，主要賦存于風(fēng)化裂隙較發(fā)育的強(qiáng)～中風(fēng)化巖中，其水量受裂隙的發(fā)育特征及充填狀況控制，根據(jù)地方經(jīng)驗(yàn)，該層富水性中等。

3、施工部署

獨(dú)特的地理環(huán)境、狹窄的施工場(chǎng)地、邊進(jìn)行土方開挖邊拆除既有建筑物，是本工程的重難點(diǎn)。經(jīng)項(xiàng)目部綜合考慮，最終確定施工總體部署如下：

（1）由于該場(chǎng)地呈西高東低，因此考慮在挖孔樁施工前先將西側(cè)土方沿基坑開挖約3米至整個(gè)大地坪標(biāo)高。

（2）土方開挖至基坑擋土墻后，開始護(hù)壁樁施工。

（3）待護(hù)壁樁施工完成之后，土方開挖至第一道支撐，同時(shí)拆除舊地下室頂板及負(fù)一層墻柱。土方裝卸車輛考慮從北側(cè)出入，出土汽車行走路線如圖3所示：

圖3 出土汽車行走路線一

（4）第一道支撐完成后，土方開挖至第一道錨索，以此往下至坑底，如圖4所示：

圖4 出土汽車行走路線二

（5）在土方開挖至第一道錨索的同時(shí)，拆除地下室負(fù)二層頂板及墻柱。

（6）在拆除地下室底板后，再往下開挖土層，其路線如圖5所示：

圖5 出土汽車行走路線三

（7）坑底平面布置排水溝，加設(shè)集水井。

（8）在其余土層開挖完成之后，開挖汽車坡道，并施工剩余錨索。

4、關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1內(nèi)支撐施工

4.1.1內(nèi)支撐工藝流程

臨時(shí)立柱樁施工→舊大樓地下室板拆除→臨時(shí)立柱施工→基坑土方開挖至第一道鋼筋混凝土支撐梁底的墊層底面→鑿開支護(hù)結(jié)構(gòu)與冠梁的連接面→鋼筋混凝土支撐墊層施工→綁扎支撐、冠梁、擋土墻鋼筋→支立側(cè)模板→澆筑混凝土（預(yù)留拆除鋼筋混凝土支撐梁的爆破孔）、梁邊護(hù)欄預(yù)埋鐵件→養(yǎng)護(hù)、拆模、清理→至臨時(shí)立柱中間位置時(shí)施工工字鋼連梁

4.1.2主要施工方法

（1）測(cè)量定位：采用全站儀將臨時(shí)立柱的中心定位，并打入控制樁。

（2）臨時(shí)立柱樁施工：采用人工挖孔樁，由于東南側(cè)臨時(shí)立柱位于原有二層地下車庫(kù)內(nèi)，因此在施工此部分臨時(shí)立柱樁時(shí)，直接在車庫(kù)的底板上開始，將影響該部分孔樁施工的底板混凝土破除后進(jìn)行施工。

（3）臨時(shí)立柱施工：

①根據(jù)基坑設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場(chǎng)加工臨時(shí)立柱，與樁鋼筋籠合為一體。

②車庫(kù)位置受影響不能施工立柱的位置提前定位并將此部分混凝土破除，以便立柱的施工。

③立柱與樁鋼筋籠吊裝并澆筑樁身混凝土。

（4）土方開挖：土方開挖至支撐梁底部，采用人工平整并澆筑砼墊層。車庫(kù)地下室頂板在挖孔樁施工期間按施工進(jìn)度計(jì)劃拆除。

（5）支撐梁連接：支撐梁與冠梁連接部位首先剔除樁上浮漿，與臨時(shí)柱連接時(shí)在柱頂預(yù)埋鋼板，與支撐梁鋼筋焊接連接。

（6）支撐模板體系施工：車庫(kù)范圍內(nèi)支撐體系直接利用車庫(kù)負(fù)一層底板作為支撐，搭設(shè)滿堂鋼管腳手架作為支撐梁體系并進(jìn)行模板鋪設(shè)（包括側(cè)模）。其余范圍利用土面澆筑墊層后作為支撐。

（7）鋼筋加工、綁扎：按照?qǐng)D紙及相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)鋼筋進(jìn)行下料、綁扎，驗(yàn)收。

（8）側(cè)模支設(shè)：在車庫(kù)以外范圍內(nèi)支設(shè)側(cè)模時(shí)采用吊模的施工方法進(jìn)行施工，并拉線校正、標(biāo)高控制，驗(yàn)收。

（9）混凝土澆筑：采用C30商品混凝土澆筑，在澆注過(guò)程中，注意坍落度的控制和振搗，不能在支撐梁與冠梁交接處留置施工縫。

（10）混凝土養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑完成后，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2Mpa時(shí)，拆除側(cè)模并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)7天，保證混凝土面的濕潤(rùn)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)拆除模板進(jìn)行下一道土方開挖。

（11）工字鋼連梁施工：當(dāng)土方開挖至立柱中部時(shí)，按照?qǐng)D紙要求，開始進(jìn)行工字鋼連梁的施工，焊接過(guò)程中注意焊縫的飽滿及連梁的位置準(zhǔn)確。

4.2錨索施工

4.2.1錨索施工工藝流程

4.2.2主要施工方法

（1）孔位放點(diǎn)

依照施工圖要求，測(cè)放出錨桿孔位，做出明顯標(biāo)記，孔位允許偏差水平方向100mm，垂直方向50mm。

（2）機(jī)械就位

移動(dòng)鉆機(jī)等設(shè)備，達(dá)到指定位置。檢查錨桿孔位位置，設(shè)置鉆機(jī)鉆進(jìn)角度。

（3）成孔

鉆孔直徑采用150mm。鉆孔前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，定出孔位，作出標(biāo)記，錨索水平方向誤差不應(yīng)大于50mm，垂直方向孔距誤差不應(yīng)大于100mm。鉆孔底部的偏斜尺寸不應(yīng)大于錨索長(zhǎng)度的2%，在鉆孔過(guò)程中需用鉆孔測(cè)斜儀控制鉆孔方向。嚴(yán)禁采用泥漿護(hù)壁成孔，如遇中細(xì)砂、卵石地層無(wú)法成孔時(shí)，采用帶護(hù)壁套管設(shè)備鉆進(jìn)。終孔后清孔要徹底。

（4）錨索制作與安放

錨索選用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線。鋼鉸線應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸下料，并預(yù)留出1～1.5m的張拉長(zhǎng)度。按設(shè)計(jì)要求量出自由段與錨固段分別作出標(biāo)記，在錨固段范圍內(nèi)的錨索每隔1.5m穿一個(gè)架線環(huán)，兩架線環(huán)之間扎一道箍筋環(huán)。自由段的鋼鉸線應(yīng)暫時(shí)放入塑料管內(nèi)并涂黃油，在錨索端頭部安好導(dǎo)向帽后，平順?lè)藕么谩?/p>

錨索安放前檢查桿體質(zhì)量和桿體組裝質(zhì)量，安放時(shí)要防止桿體扭曲。注漿管要隨錨桿一起放入孔內(nèi)，桿體頭部距孔底5～10cm。二次注漿管應(yīng)密封好管口與出漿口，保證一次注漿時(shí)漿液不會(huì)進(jìn)入二次注漿漿管。

（5）注漿

采用二次注漿工藝。錨索安設(shè)后，進(jìn)行一次常壓注漿，注漿材料采用純水泥漿（水灰比0.4～0.45）。待一次注漿體強(qiáng)度達(dá)到5MPa（約24h）后，進(jìn)行二次高壓注漿，注漿時(shí)間和壓力可根據(jù)注漿工藝通過(guò)試驗(yàn)確定。二次注漿材料采用純水泥漿（水灰比0.45～0.5）。為提高水泥漿的早期強(qiáng)度，可加適量的早強(qiáng)劑。錨固體設(shè)計(jì)強(qiáng)度為25Mpa。

①一次常壓注漿

用高壓水沖洗鉆孔并安放錨索桿體完成后，即可進(jìn)行錨索一次注漿，由于注入的水泥漿較孔內(nèi)殘留的泥漿、清水比重大，故能依次將泥漿、清水置換出來(lái)，由孔底開始注漿，當(dāng)孔口冒出的水泥漿與新漿相同時(shí)，再繼續(xù)注漿2分鐘即可。

②一次高壓注漿

撥出一節(jié)套管，在管內(nèi)注滿水泥漿，并在管口加蓋高壓注漿帽，繼續(xù)注漿，管內(nèi)水泥漿在高壓作用下，向錨固端土壤擴(kuò)散，滲透壓縮周邊土體，穩(wěn)定2分鐘后卸管，再撥出一節(jié)套管，并繼續(xù)上述過(guò)程，直至撥管至自由段時(shí)停止二次注漿，繼續(xù)撥管至完成。撥管后應(yīng)注意檢查錨索桿體是否正確。

（6）腰梁施工

在注漿完成后，鑿出原護(hù)壁樁預(yù)埋的鋼筋及保護(hù)層，調(diào)直預(yù)埋鋼筋，與腰梁鋼筋錨固，支模澆筑混凝土。

（7）張拉錨固

錨索張拉前，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)錨固體強(qiáng)度大于15.0Mpa并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后方可進(jìn)行張拉。錨索張拉應(yīng)按一定程序進(jìn)行，錨索張拉順序應(yīng)考慮鄰近錨索的相互影響。對(duì)于鋼鉸線的松弛、地層的徐變等因素造成的預(yù)應(yīng)力損失，可進(jìn)行補(bǔ)張拉，然后鎖定。

4.3土方開挖

4.3.1土方開挖工藝流程

方格網(wǎng)測(cè)放及復(fù)核→清除地表積水→場(chǎng)地測(cè)量放線→分層分段開挖→分層分段支護(hù)→基坑集水井排水溝施工→基礎(chǔ)施工

4.3.2施工方法

（1）土方開挖測(cè)量

土方開挖前對(duì)開挖區(qū)域加密平面控制網(wǎng)，根據(jù)土方開挖范圍、放坡尺寸、坑底作業(yè)面尺寸計(jì)算確定開挖的外輪廓線和坑底線并在適當(dāng)位置設(shè)置長(zhǎng)期的定位控制樁。依據(jù)控制樁用白灰灑出基坑上邊線和基坑底邊線，開挖時(shí)從坑底線開挖邊開挖邊修理邊坡、邊支護(hù)?？刂仆练介_挖標(biāo)高，利用水平儀隨時(shí)監(jiān)控土方開挖深度，待邊坡支護(hù)工作完成之后將標(biāo)高引測(cè)到支護(hù)面上。

（2）土方開挖

土方開挖采用機(jī)械大開挖，開挖前做好管線清查及保護(hù)工作，開挖時(shí)根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，分層分段開挖，每層開挖約2m深，邊開挖邊進(jìn)行邊坡修整和支護(hù)施工，直至挖至設(shè)計(jì)墊層標(biāo)高以上300mm厚，嚴(yán)禁超挖。必須保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求及穩(wěn)定后才能進(jìn)行下一道土方的開挖。

4.3.3臨時(shí)坡道

為便于出土，設(shè)置一條臨時(shí)坡道。坡道位置根據(jù)第一道支撐平面布置圖，選擇在西側(cè)往下，根據(jù)開挖和支護(hù)及拆除地下室進(jìn)度，放坡9度，并一直到基坑底部。坡道做法如圖6所示：

圖6 臨時(shí)坡道剖面圖

4.4內(nèi)支撐拆除

4.4.1拆除方式

原計(jì)劃采用靜態(tài)爆破拆除水平混凝土支撐，受工期及場(chǎng)地條件限制，后改為人工切割、吊車和塔吊配合運(yùn)輸?shù)姆绞健?duì)于豎向臨時(shí)立柱及剪刀撐和H型鋼連系梁的拆除采用氣割和吊車、塔吊配合進(jìn)行拆除。

4.4.2水平混凝土支撐拆除

（1）遵循先拆除次梁，后拆主梁的原則。

（2）滿堂架搭設(shè)：采用模板的支撐體系，在水平支撐梁的位置搭設(shè)水平桿，鋪設(shè)鋼笆網(wǎng)及模板。

（3）使用水鉆機(jī)在支撐梁上鉆孔，將混凝土梁截成若干段，然后利用塔吊或吊車調(diào)走。在混凝土梁截?cái)嗲?，須用汽車吊或塔吊把即將截?cái)嗟闹瘟河娩摻z網(wǎng)吊住，防止拆下的混凝土梁突然墜落。

4.4.3臨時(shí)鋼構(gòu)拆除

（1）H型鋼連系梁、槽鋼剪刀撐拆除

利用模板支撐體系的滿堂架作為支撐操作體系平臺(tái)，采用塔吊將H型鋼或槽鋼吊住，采用氣焊將兩側(cè)連接于圓管柱上的兩端切割掉，再利用塔吊吊出基坑。

（2）圓管柱拆除

當(dāng)鋼筋砼支撐及型鋼連系梁和剪刀撐拆除完成后，將圓管柱分成三段利用氣焊割斷，并采用汽車吊或塔吊吊出。

5、基坑降排水

本工程基坑開挖過(guò)程正值廣州的雨季，降雨頻繁，降雨強(qiáng)度大，直接影響基坑的開挖進(jìn)度及基坑支護(hù)的安全。另外，本工程不僅緊鄰居民老建筑物，且基坑開挖深度達(dá)17.6m，在整個(gè)地下室施工階段，對(duì)基坑支護(hù)及基坑周邊的地基穩(wěn)定性要求都相當(dāng)高。因地理位置原因，本工程不適宜采用打井降水的方法，只能通過(guò)設(shè)置排水明溝、底板下盲溝、集水井及安裝潛水泵等措施有組織進(jìn)行排水，以確?；拥陌踩?。

（1）基坑頂排水系統(tǒng)設(shè)置

在施工現(xiàn)場(chǎng)周邊（緊貼擋土墻邊）設(shè)置排水明溝，水溝凈寬300mm、起坡點(diǎn)為250mm，坡度為3‰，溝端設(shè)集水井，集水井兼作沉淀池。所有基坑頂外環(huán)排水溝及集水井均加蓋板，水溝及集水井定期派人清理。

（2）土方開挖過(guò)程中基坑內(nèi)排水設(shè)置

基坑內(nèi)的水源主要有：①雖基坑支護(hù)已采用孔樁護(hù)壁緊貼的方式進(jìn)行止水處理，但不能達(dá)到100%止水，還是有部分地表水滲出；②現(xiàn)場(chǎng)錨索施工采用的是以水鉆方式為主，施工過(guò)程產(chǎn)生的泥漿水也比較大；③基坑內(nèi)的雨積水；④舊防空洞、獨(dú)立柱孔樁內(nèi)、原地下車庫(kù)等前期積藏的水因無(wú)法提前全部抽干而遺留下來(lái)的積水。故土方開挖過(guò)程中，基坑內(nèi)的水量還是相當(dāng)大，能否快速有效排水直接影響土方的開挖進(jìn)度。結(jié)合基坑內(nèi)還有一道鋼筋砼桁架支撐（局部三道）三道錨索的施工任務(wù)的特點(diǎn)，排水以臨時(shí)開挖土溝、就近沉淀、快速提升強(qiáng)排為主。

在挖土過(guò)程中，始終遵循邊挖土、倒土，邊挖溝引水的原則，盡可能把水往臨時(shí)集水坑引水，以利于集中排放。特別是在基坑支護(hù)四周的錨索施工工作面邊，必須先挖溝引水，且水位要控制在施工面500mm以下，以避免錨索設(shè)備在泥水中作業(yè)而影響質(zhì)量。為了保證潛水泵的正常工作，所有潛水泵套上竹制籮筐加以保護(hù)。

（3）基坑底排水系統(tǒng)設(shè)置

1）地下室外墻與孔樁支護(hù)間有1m的間隙，可充分利用此間隙，設(shè)置基坑底外環(huán)排水溝及集水井。集水井共設(shè)8個(gè)，分別分布在基坑底四個(gè)角及南北和東西向盲溝端點(diǎn)，集水井尺寸為2000×1000×1000mm，水溝凈寬300mm，起點(diǎn)深250mm，平均坡度為3‰，坡向附近集水井。

2）本工程地下室底板的東西向及南北向各有一條后澆帶，盲溝就設(shè)在地下室后澆帶下，底板下的水流可以匯集到盲溝，并通過(guò)盲溝排到集水井。

盲溝的做法：盲溝內(nèi)填粒徑為60～100mm的礫石。周圍與土層接觸的部位設(shè)置粒徑為5～10mm粗砂或小碎石做濾水層?；咏蹬潘暮侠斫M織，使得基坑施工順利完成。

6、基坑監(jiān)測(cè)

深基坑工程施工過(guò)程中往往會(huì)引起支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移以及基坑內(nèi)外土體變形而發(fā)生種種意外，因此需要通過(guò)施工監(jiān)測(cè)對(duì)得到的信息進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，為施工提供及時(shí)的反饋信息，制定應(yīng)變措施保證基坑開挖及結(jié)構(gòu)施工安全。

本工程基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的主要內(nèi)容包括：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測(cè)、基坑水位監(jiān)測(cè)、臨近路面沉降觀測(cè)、臨近建筑沉降觀測(cè)、基坑周邊地面沉降觀測(cè)、建筑物傾斜觀測(cè)、支撐頂部沉降監(jiān)測(cè)、基坑錨索拉力監(jiān)測(cè)、基坑支撐應(yīng)變監(jiān)測(cè)、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)測(cè)斜。

歷經(jīng)5個(gè)月的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)論為：基坑及臨近各測(cè)點(diǎn)變形較小，基坑變形趨于穩(wěn)定?；颖O(jiān)測(cè)的有效進(jìn)行，使得本工程基坑施工在保證安全的前提下按時(shí)保質(zhì)完成。

7、結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的施工部署，合理的土方施工安排，有效的降排水措施，及時(shí)的基坑監(jiān)測(cè)反饋，本工程在較少的時(shí)間內(nèi)完成了深基坑施工。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，基坑周邊建筑物安全穩(wěn)固，均能正常使用。深基坑工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、施工工藝和施工管理。深基坑工程的施工質(zhì)量直接關(guān)系著工程質(zhì)量、成本及進(jìn)度，在整個(gè)施工過(guò)程中占有重要地位。在深基坑施工中，要根據(jù)工程實(shí)際情況，靈活合理確定開挖方式，縮短施工工期；要科學(xué)確定分層開挖深度，堅(jiān)持分段開挖的原則以控制變形；要加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)土方開挖；這樣才能保證工程質(zhì)量和施工安全。

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