浅谈某工程建筑的深基坑支护施工技术

[摘 要]随着经济建设的快速发展，大量大型建筑、高层建筑拔地而起，日益增多，建筑的基坑的支护施工技术就越加凸显其重要性。由于深基坑支护为临时建筑，不在建筑主体施工的范围内，为节省投资、降低成本及加快进度，相关单位往往忽略了基坑支护施工的重要性、复杂性及风险性，致使深基坑施工时安全质量事故时有发生，不仅延误了工期，还造成了巨大的经济损失。本文就深基坑支护施工技术进行分析，只求抛砖引玉。

[关键词]建筑工程；深基坑；施工技术

中图分类号：[TU761.6] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0224-01

1.工程概况

某建筑工程，占地4231m2，总建筑面积为34231m2，地上十层，地下二层，建筑高度41m。基础采用桩支撑梁板基础，主附楼基础相连。槽底标高-8.53m，挖深7.42m，局部8.85m。基槽长约83m宽约50m，占地面积约4300m2，支护长度300m，呈近似平行四边形。地下室北侧距用地红线约5m，红线外为三层厂房；地下室东侧距用地红线约5m，红线外为一公交车总站；基坑西侧、南侧临近红线道路下均分布有管线，包括供电、污水管、供水管和煤气管等。

2.地质情况

该建筑现场地质情况较为复杂，具体情况为：杂填土、素填土、黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、淤泥质黏土、粉质黏土、粉粉质黏土，地下水位埋深为0.8-1.5m。

3.深基坑支护设计及施工要点

综合考虑该工程深度大、地质情况复杂、物理力学性能各因素，本工程采用单排Φ700@900混凝土灌注桩加一道混凝土内支撑的支护方案，内支撑采用双环撑结合对撑体系。沿基坑周边采用单排双头Φ700@900水泥土搅拌桩（组间咬合300mm）止水，方案布置图详附图。

3.1 基坑降水

这是一个重要的环节，但在施工中往往得不到重视。由于地质复杂，土质多为不透水淤泥质粉质黏土，为了保证施工的进行，我们制定了基坑内降水，基坑外不降水的施工方案。根据基坑深度及面积以及单口井的降水影响，共设置24口大口井，井深11.5m，井距约15～18m一口，孔径Ф700mm，井管采用Ф400mm无砂砼管，土工布及等粒径碎石，起到渗水隔泥作用，增加透水性能。基槽外侧每边设置3个观测井，共12个，井深9.5m。在开挖过程中，如发现观测井水位有突然下降现象，立即采取回灌措施，以保证槽外水位稳定，减小对相邻建筑物的影响。

3.2 止水帷幕及支护结构

在这一施工环节尤为重要，我们要根据建筑现场环境和土质情况，止水帷幕采用双轴Φ700@900水泥搅拌桩围基槽一圈形成封闭状，桩长分别为12.55m，组间咬合300mm，组内咬合200mm。支护结构采用单排砼灌注桩，桩径700mm，间距分别为900mm，桩长13.3m-15.5m，桩顶标高-3.3m，帽梁上表面标高-2.6m。砼强度等级C30。

我们通过对现场施工环境及作业条件的研究，得出基坑内支撑体系采用混凝土单层双环梁（呈眼镜状），双环梁中间采用对撑连接，起到基坑边的支撑作用。混凝土双环梁及对撑由28根450×450mm的钢格构柱支撑。基坑四角处由砼撑杆及撑板将环、帽梁相连，帽梁、斜撑截面为1000×700mm，支撑梁截面为1200×700mm，中间板带厚度为150mm，由斜撑、板带、支撑将受力传至帽梁，本工程帽梁及支撑混凝土总量为645m3，钢筋用量67t。

3.3 挖土方法

针对现场实际情况，多次实践表明，土方工程分“两次三步”施工方案最为合适，土方开挖方式。第一次为帽梁、支撑部位局部开挖，一步开挖至支撑梁底标高处即-3.3m，待支撑梁砼施工完毕，达到设计强度90%后方可进行土方二次开挖。第二次开挖采取“岛式开挖”分三步进行，每步不超过3m，最后一步预留300mm基底土方采用人工清除，防止扰动基底老土。在最后一层土方开挖至设计标高后，两施工段均按既定挖土顺序向出土口方向依次整平开挖，在开挖到出土口坡道部分时预留4台W1-60型小挖掘机在基底施工，其余挖掘机全部撤场，坡道和最后收尾阶段的土方用汽车吊配合清运出基槽，在所有土方施工完毕后再用汽车吊将挖掘机吊出基槽；使用“加长臂”挖掘机进行最后的一点土方施工。土方开挖的要求更为严格，必须利用时空效应，尽量减少无支撑暴露时间，控制基坑变形。基础底板与电梯井和集水井等降板位置的土方开挖及分层开挖的临边处均按照1：3放坡开挖，并在边侧加钢板桩支护。

3.4 支撑拆除

基于施工经验及基坑支撑拆除根据施工现场情况，与传统的拆除方法不同的是采用机械破碎和人工风镐拆除相结合的方法拆除水平内支撑系统。原设计的拆除方案是：地下室二层外墙与支护桩之间的土方回填、混凝土板带浇筑完毕，方可进行支撑拆除工作。因回填前须完成外墙防水及保护层施工，且回填土和浇筑混凝土板带施工难度大，对工程整体进度影响较大；同时，拆撑时间的拉长，不受拆撑影响的其余部位施工会出现大面积窝工现象。优化后的拆除方案是：不拆除帽梁，用分段板带代替连续板带，分段板带的截面要与支撑截面一致，提高分段板带的砼强度和配筋，并与地下二层楼板一同浇筑，通过换撑来提前插入拆除支撑。这样可节约防水、回填土方等施工时间，让拆撑的时间基本与环撑内结构施工时间一致，在加快工程进度的同时，没有出现大面积窝工现象。支撑拆除时采用1台履带式破碎机和20台风镐进行全面破拆，待混凝土全部破拆完成后，用氧气乙炔将钢筋切断，并清理出场地。拆除时密切观测支护结构的变形情况，如变形过大，立即撤出施工作业人员，并及时采取抢险措施。

拆除顺序：第一步：拆除四个角上的斜撑；第二步：拆除环形支撑及周围钢筋混凝土板带；第三步：拆除对撑中间的拉梁及周围钢筋混凝土板带；第四步：拆除对撑；第五步：拆除钢格构柱。支撑破拆前，在支撑下部搭设好安全稳定的钢管脚手架，钢管脚手架下部必须铺垫模板和竹脚手板，即可保护钢筋混凝土楼板面层，也可起到缓冲作用。脚手架上部搭设距支撑底部300mm处即可。破拆前在支撑两侧设置模板及安全密目网，防止风镐施工中出现飞石伤人现象。现场空压机合理配置，分段进行施工，专人负责清理破除下来的碎混凝土。混凝土必须全部凿碎，不能出现直径大于150mm的大块碎混凝土，方便搬运。混凝土凿除完毕后方可切断钢筋，严禁在混凝土未破拆完就进行切割。混凝土碎块采用人工清理，塔吊吊装上车，运至场处。成品保护：破拆过程中注意对地下室二层顶板的保护工作，混凝土未全部破除严禁切割支撑梁内钢筋，施工过程中避免出现重物坠落于地下室二层顶板上。并在拆除施工范围内满铺脚手板，缓冲破碎混凝土坠落力量。

4.施工监测

在施工过程中通过监测手段来得出数据，来控制开挖的进程，以保证基槽及周围建筑物的安全。（1）周边建筑物沉降监测共设置沉降监测点10个，设计预警值为-37mm，实测最大沉降量为-2.8mm。未对周边建筑物造成影响。（2）周边道路沉降监测共设置沉降监测点18个，设计预警值为-28mm，实测最大沉降量为-2.2mm。未对周边道路造成影响。（3）水位监测共设置9个监测点，设计预警值为-48cm，实测最大沉降量为-11cm。止水帷幕未出现渗透水现象，满足设计要求。（4）帽梁顶水平位移监测共设置13个监测点，设计预警值为40mm，实测最大位移量为13.6mm。整个水平位移平稳、满足设计要求，未出现突然变形和累计位移超出设计要求的现象。

5.结语

总之，建筑深基坑支护施工是一个系统工程，涉及方方面面，是建筑工程的一个重要组成部分，任何一个施工环节的成败往往事关工程全局。随着城市不断的发展，深基坑开挖与支护问题会有更大更新的挑战，需要我们设计与施工更深入研究与紧密的配合。

参考文献

[1] 魏丽梅.建筑工程深基坑支护施工技术案例分析[J].科技与生活，2010，04.

[2] 孔祥健.某深基坑支护实例分析[J].山西建筑，2011，23.