嚴(yán)達(dá)兵（中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，山西 太原 030027）

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，深基坑工程成為常見的施工項目，在市政建設(shè)中的重要性日益凸顯。在深基坑工程施工中，不僅涉及復(fù)雜的地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，同時，還需要考慮周邊地下管線、道路及建筑物的安全。在項目建設(shè)中，要求根據(jù)基坑深度、施工現(xiàn)場環(huán)境條件等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后，選擇適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，并制定完善的施工方案，保障工程施工安全，盡量減少施工因素對環(huán)境的影響，提高項目建設(shè)效益。因此，對市政工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究意義重大。

1 市政工程深基坑支護(hù)施工的重要性

在地下建筑或其他深層地下結(jié)構(gòu)建設(shè)時，需采取一系列安全技術(shù)措施來保障周邊環(huán)境的安全，預(yù)防基坑坍塌、掩埋事故的發(fā)生。通過開展深基坑支護(hù)施工，支撐土壤，控制深基坑施工過程中基坑坍塌和掩埋主要風(fēng)險，作為基坑施工的主要任務(wù)，可確保工程建設(shè)人員的安全，保障施工安全。不當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施可能導(dǎo)致周邊建筑物基礎(chǔ)下沉或墻體裂縫，因此，需選擇適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)，防止對鄰近建筑物的損害。部分施工區(qū)域地下水豐富，可通過截水、降水、回灌、防水、排水等措施，有效控制地下水，防止地下水對工程造成不利影響。同時，合理的支護(hù)措施還有助于保護(hù)環(huán)境，減少施工過程中產(chǎn)生噪音和揚(yáng)塵，避免對周圍環(huán)境造成不良影響。除此以外，有效的基坑支護(hù)是確保地下結(jié)構(gòu)以及主體建筑施工質(zhì)量、安全的重要基礎(chǔ)。

2 市政施工中深基坑支護(hù)類型

2.1 預(yù)制混凝土板樁支護(hù)技術(shù)

預(yù)制混凝土板樁支護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于地鐵站、地下車庫、基坑支護(hù)和河堤加固施工中，使用預(yù)先制造的混凝土板樁形成一個臨時或永久的墻，以支撐開挖區(qū)域的土壤和防止坍塌。板樁被垂直驅(qū)入地下，通過其自身的重量和相互之間的插接連接，保持穩(wěn)定狀態(tài)。預(yù)制混凝土板樁因其高強(qiáng)度、耐久性和快速施工的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。在安裝過程中，板樁可根據(jù)需要調(diào)整長度，可以循環(huán)使用，因此，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益較高。

2.2 鋼板樁支護(hù)技術(shù)

鋼板樁支護(hù)適用于深基坑、臨時圍堰、河堤加固等項目。使用長條形的鋼板樁，通過鎖口相連形成一個連續(xù)的墻體，這種支護(hù)墻用于支撐開挖區(qū)域，防止土壤和水的侵入。鋼板樁的主要優(yōu)勢在于其強(qiáng)度和耐久性，能夠承受極大的側(cè)向壓力和拉力。通過振動或沖擊的方式打入地下，安裝和拆卸便捷，可循環(huán)使用[2]。

2.3 鋼管樁支護(hù)技術(shù)

鋼管樁在橋梁建設(shè)、高層建筑以及海洋平臺等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通過鉆孔、沖擊或旋擠的方式將鋼管樁打入地下，鋼管樁可承受豎向荷載，同時還能夠提供良好的側(cè)向穩(wěn)定性，尤其適用于地基承載力較差的土壤條件。安裝后，鋼管內(nèi)部可以填充混凝土，以進(jìn)一步增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2.4 灌注樁支護(hù)技術(shù)

鉆孔灌注樁的主要特點(diǎn)是其高承載力，能夠根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計要求調(diào)整樁徑和深度，因此，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。此外，與打樁相比，鉆孔灌注在施工過程中造成的振動和噪音更小，對環(huán)境的影響也較小，適合于城市或敏感區(qū)域的施工。不僅被廣泛使用在深基坑的支護(hù)，形成穩(wěn)固的支護(hù)墻，還可應(yīng)用于軟弱地基的加固，以及橋梁和高層建筑地基的建設(shè)。在鉆孔灌注樁支護(hù)施工中，需在預(yù)定位置鉆孔，然后放入預(yù)制鋼筋籠，接著進(jìn)行混凝土灌注，最后等待混凝土硬化，是一種高效且可靠的地基處理技術(shù)。

2.5 SMW工法樁支護(hù)技術(shù)

型鋼水泥攪拌樁施工涉及詳細(xì)的規(guī)劃和設(shè)計，需確定樁的位置、深度和厚度，以及所需型鋼和水泥漿的量。施工開始時，先在預(yù)定位置鉆孔，然后將型鋼（如H型或I 型）垂直插入這些孔中，隨后使用專門的攪拌設(shè)備將水泥漿與周圍的土壤混合，確保型鋼周圍的土壤和水泥漿充分混合。混合物圍繞型鋼固化后，即可形成堅固的墻體結(jié)構(gòu)，不僅可以顯著提升樁體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，并且施工方式靈活便捷，有利于提高施工效率。

2.6 重力式水泥土擋墻、水泥土攪拌樁擋墻

重力式水泥土擋墻和水泥土攪拌樁擋墻是兩種常見的土木工程結(jié)構(gòu)，用于防止土壤側(cè)向移動和保證土壤穩(wěn)定性。重力式水泥土擋墻主要依靠其自身重量來抵抗土壤壓力，通過將水泥與土壤混合，然后澆筑成墻體形狀，墻體結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)固，適用于較低的擋土高度。而水泥土攪拌樁擋墻則是通過在地面上鉆孔，然后將水泥漿注入土壤中，通過攪拌形成一排加固的水泥土樁。樁既可作為獨(dú)立的支撐結(jié)構(gòu)，也可互相連接形成更加穩(wěn)定的擋墻。其中，水泥土攪拌樁擋墻適用于更復(fù)雜的地質(zhì)條件和較高的擋土要求，其施工靈活，對周圍環(huán)境的影響較小。兩者都是經(jīng)濟(jì)高效、施工快速的解決方案，廣泛應(yīng)用于道路、橋梁建設(shè)項目中。

2.7 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)適用于城市深基坑工程，通過構(gòu)建連續(xù)的混凝土或鋼筋混凝土墻體，為土壤和水提供支撐，常用作基坑周邊支護(hù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)成地下建筑的一部分。在實(shí)際施工中，需確定墻體的深度、厚度，使用抓斗或挖掘機(jī)在指定位置挖掘槽孔，并注入膨脹土漿以穩(wěn)定槽孔和阻隔地下水。隨后，將鋼筋籠安裝到槽孔中增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，最后通過特殊泵送設(shè)備將混凝土澆筑進(jìn)槽孔，形成堅固連續(xù)的墻體。

2.8 土釘墻支護(hù)技術(shù)

在城市建設(shè)和道路邊坡加固工程中，土釘墻技術(shù)的應(yīng)用較為常見，能夠顯著提升工程施工質(zhì)量與安全。通過預(yù)定位置鉆孔，安裝鋼筋或鋼管（即土釘），并通過注漿固定土釘，然后在土釘外部噴涂一層混凝土形成堅固的表面層，防止土體滑移和坍塌。與其他支護(hù)技術(shù)相比，其施工靈活性較高，可在狹小空間或復(fù)雜地形中實(shí)施，且對周圍環(huán)境的影響較小。由于成本較低且施工快速，可增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。另外，在多種土質(zhì)條件下也可使用這一技術(shù)，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整土釘?shù)拈L度和布置，對基坑側(cè)壁的支護(hù)、自然斜坡或挖掘斜坡的穩(wěn)定、道路和鐵路邊坡的加固，以及老舊結(jié)構(gòu)的修復(fù)和穩(wěn)固，是一種高效、經(jīng)濟(jì)的土體加固方案[3]。

3 深基坑支護(hù)施工實(shí)例

3.1 車站概述

車站主體布置在XX 與規(guī)劃路交叉口處，沿XX 東西向呈一字型布置；車站有效站臺中心里程：右CK1+352.9。全站全長173m，該站為地下三層島式車站，共設(shè)置2 個出入口、2 組風(fēng)亭，其中，2 號風(fēng)亭與商業(yè)合建且由商業(yè)業(yè)主方代建。

三層段基坑（3 軸～19 軸）深度約25.3m，坑底位于14-1粉質(zhì)黏土層中，采用明挖順作法施工，該結(jié)構(gòu)環(huán)境影響和風(fēng)險基坑等級為Ⅰ級。圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用1000mm地下連續(xù)墻（采用工字鋼接頭），墻底位于16-5 卵石層中。沿基坑深度方向設(shè)置六道支撐，其中第一道為鋼筋混凝土支撐800mm×1000mm，第二道撐為Φ609mm（t=16mm）鋼管支撐，第三、四、五、六道撐為Φ800mm（t=20mm）鋼管支撐。

端頭井（1～3軸、19～21軸）基坑深度26.5m，坑底位于14-1粉質(zhì)黏土層中，采用明挖順作法施工，該結(jié)構(gòu)環(huán)境影響和風(fēng)險基坑等級為Ⅰ級。圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用方式與三層段基坑一致，本站端頭井為盾構(gòu)接收端。

3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案及工藝

地下連續(xù)墻施工采用液壓抓斗成槽機(jī)進(jìn)行施工，工藝流程見圖1。

圖1 連續(xù)墻施工工藝流程圖

3.2.1 導(dǎo)墻

導(dǎo)墻頂標(biāo)高比地面標(biāo)高高出200mm，沿地下連續(xù)墻軸線兩側(cè)構(gòu)筑導(dǎo)墻以防地表土的坍塌，保證成槽精度。

3.2.2 導(dǎo)墻混凝土澆筑

導(dǎo)墻對稱澆筑，混凝土養(yǎng)護(hù)期間吊機(jī)等大型設(shè)備不得在導(dǎo)墻附近作業(yè)和停留，以防止導(dǎo)墻開裂、位移及變形，強(qiáng)度達(dá)到70%后方可拆模。導(dǎo)墻拆模后，沿其縱向加上、下兩道支撐。支撐采用80mm×80mm木枋支撐＠800mm，上、下兩道支撐相隔1m左右，防止導(dǎo)墻位移和變形。連續(xù)墻施工前，槽內(nèi)側(cè)應(yīng)回填土并夯實(shí)。在導(dǎo)墻混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度之前，禁止任何重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在旁邊行駛、停置，以防導(dǎo)墻受壓變形。

3.2.3 導(dǎo)墻質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

導(dǎo)墻質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 導(dǎo)墻質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

3.2.4 泥漿

根據(jù)泥漿配合比，在泥漿池中加入水、黏土、膨潤土，用挖掘機(jī)攪拌至均勻，泥漿泵循環(huán)。檢測泥漿相對密度、粘度、含砂率、膠體率、pH各項指標(biāo)，合格后方可使用。泥漿各項指標(biāo)見表2。

表2 泥漿各項指標(biāo)

3.2.5 槽段開挖

①根據(jù)設(shè)計圖紙和導(dǎo)線控制點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)，在導(dǎo)墻上精確定位出每幅地下連續(xù)墻設(shè)計位置，標(biāo)出接頭位置，標(biāo)注完畢后報監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)；②地下連續(xù)墻標(biāo)準(zhǔn)槽段長度根據(jù)設(shè)計圖紙將地下連續(xù)墻分幅，幅長按設(shè)計布置；③成槽時，應(yīng)加強(qiáng)觀測，保持槽內(nèi)泥漿液面高于地下水位1m 以上，若槽壁發(fā)生較嚴(yán)重的坍塌，應(yīng)及時分析原因，妥善處理；④槽段開挖完畢，應(yīng)檢查槽位、槽深、槽寬及槽壁垂直度，合格后方可進(jìn)行后續(xù)工作；⑤成槽挖土順序。根據(jù)槽段的寬度尺寸，決定每幅槽段的挖槽次序，不論槽幅多寬，均采用先兩側(cè)后中間的開挖順序；⑥成槽挖土。抓斗入槽、出槽應(yīng)慢速、穩(wěn)當(dāng)，根據(jù)成槽機(jī)儀表及實(shí)測的垂直度及時糾偏。在抓土?xí)r，槽段兩側(cè)采用雙向閘板插入導(dǎo)墻，使導(dǎo)墻內(nèi)泥漿不受污染。單元槽段成槽完畢或暫停作業(yè)時，挖槽機(jī)即離開作業(yè)槽段，減小對已成槽的荷載。為了保證工期，確保白天和雨天成槽正常進(jìn)行，工地上設(shè)置一個能容納兩幅槽土體的集土坑，臨時堆放成槽挖出的泥土，夜間裝車外運(yùn)。挖槽機(jī)械在地下連續(xù)墻拐角處挖槽時，為防止拐角內(nèi)留有該挖而未能挖出的土體，在導(dǎo)墻拐角處，根據(jù)所用的挖槽機(jī)械端面形狀相應(yīng)延伸出去300mm，以免成槽斷面不足，妨礙鋼筋籠下槽。

3.2.6 清槽

（1）刷壁

為提高接頭處的抗?jié)B及抗剪性能，在清孔之前對先行幅墻體接縫進(jìn)行刷壁清洗；重復(fù)刷洗幾次后，用清水把刷壁器沖洗干凈后重新刷壁，根據(jù)刷壁器上的存泥量判斷刷洗效果，直至刷壁器提出泥漿時無泥土為止。

（2）置換、清孔

清除槽底沉渣有沉淀法和置換法兩種。

沉淀法：清底開始時間要在成槽（掃孔）結(jié)束2h 之后開始，使用挖槽作業(yè)的液壓抓斗直接挖除槽底沉渣。

置換法：使用空氣升液器，由起重機(jī)懸吊入槽，空氣壓縮機(jī)輸送壓縮空氣，以泥漿反循環(huán)法吸除沉積在槽底部的土渣淤泥。當(dāng)空氣升液器在槽底部往復(fù)移動不再吸出土渣，實(shí)測槽底沉渣厚度小于100mm時，即可停止移動空氣升液器，開始置換槽底部不符合質(zhì)量要求的泥漿，確保泥漿各項指標(biāo)滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。

3.2.7 槽段檢驗(yàn)

槽段開挖精度應(yīng)符合成孔的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，見表3。

表3 槽段開挖精度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表

3.2.8 鋼筋籠的制作和吊裝

鋼筋籠制作應(yīng)符合表4的規(guī)定。

表4 地下連續(xù)墻鋼筋籠制作的允許偏差表

3.2.9 地下連續(xù)墻接頭

地下連續(xù)墻的擋土、防滲要求較高，為保證連續(xù)墻有很好的整體性、防滲性，本工程地下連續(xù)墻接頭按設(shè)計要求采用工字鋼接頭施工，見圖2。

圖2 工字鋼接頭大樣圖

3.2.10 地下連續(xù)墻混凝土澆筑

樁身混凝土采用水下C35 混凝土，選用商品混凝土，混凝土灌注采用導(dǎo)管水下灌注法，混凝土超灌高度不宜小于800mm。

地下連續(xù)墻成品質(zhì)量直接影響工程整體的質(zhì)量與安全，成品后必須進(jìn)行檢查，檢查采用無損檢測，采用聲波檢測法檢測墻身完整性，檢測數(shù)量不少于總數(shù)的20%，嚴(yán)格按規(guī)程流程開展檢測。

4 結(jié)語

綜上所述，本文對市政工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究。隨著市政工程的不斷發(fā)展，深基坑工程在城市建設(shè)中發(fā)揮出了重要作用。深基坑支護(hù)技術(shù)的選擇和應(yīng)用直接關(guān)系到工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性和施工效率，通過對不同深基坑支護(hù)技術(shù)的分析，各類技術(shù)均具有獨(dú)特的優(yōu)勢，適用性有所不同，在項目建設(shè)中，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境、施工技術(shù)條件，制定完善的技術(shù)方案，為市政工程施工提供實(shí)用指導(dǎo)，提高施工質(zhì)量。