建筑深基坑工程施工关键技术

摘要：当前，在高层建筑中深基坑工程数量不断增加，对于建筑施工人员的操作带来了较大的难度。此外，受到外界因素的影响，造成深基坑放坡开挖无法适合新建筑结构的要求。本文结合某高层建筑深基坑工程的施工技术及控制措施进行探讨。建筑原基坑已作支护，新的基坑支护采用土钉墙和树根桩施工，支护完成后监测结果较好，没有发生明显的位移和沉降。

关键词：建筑工程；深基坑；施工关键技术；

中图分类号：TU198文献标识码： A 文章编号：

0 引言

近年来，城市建设不断发展壮大，城市的土地问题越来越严重，用于城市建设的土地变得越来越稀缺，很多大、中城市中，越来越多的高层建筑不断的涌现出来，在城市建设中地下空间的开发已经成为了未来的发展趋势，用于施工的场地越来越狭小，因此需要开挖深度很大的基坑，由于建筑物、管线、周围道路较近，局限了基坑开挖的面积，这对于技术而言成为一大挑战，在基坑支护时产生了大量的技术难题。

1 工程概况

某大型工程，总建筑面积约49600m2，由A区办公楼（22层）、B区办公楼（9层）和裙楼（2层）及外扩地下室（2层）组成，结构为框架剪力墙结构体系，基础形式为桩-筏板基础，基础埋深9.200m。基坑近东西长207m，南北宽51m，围护周长513m，基坑底开挖深度为6.93m～7.46m。该工程基坑东侧有1个加油站，基坑地下车库车道离加油站约10m。

2 基坑支护和土方开挖

本工程基坑开挖深度到板底垫层底为9.270m，最深处达11.2m，基坑四周分别与城市主要道路、居民小区、加油站靠得很近，施工中若出现任何塌方等事故都将造成重大影响。

2.1基坑支护施工方案

（1）基坑四周支护总长度510m，基坑面积10133m2，总挖土方量约88200m3。

（2）基坑采用锚喷（锚杆、预应力锚索）支护、搅拌桩止水，单排灌注桩、预应力锚索、搅拌桩止水支护及双排灌注桩、搅拌桩止水支护这3种方案，且东半部软土区设内支撑。

（3）水泥搅拌桩选用的是D=700mm的双头搅拌机，有效搭接为250mm，固化剂采用32.5级普通硅酸盐水泥，掺量为180kg/m，水灰比不大于0.50，整桩复搅并严格控制垂直度，水泥土室内配比28d的无侧限抗压强度大于10MPa。

（4）基坑壁开挖与锚喷支护施工密切配合，以1道锚杆（索）为1层的参照挖土深度分段分层开挖，下层开挖在上1层锚杆（索）能提供70%设计锚固力或间隔时间锚杆不少于3d、锚索不少于5d时进行。

（5）基坑东半部内支撑部分挖土挖至-4.300m时，应按照方案进行内支撑混凝土结构施工；待混凝土强度达到25MPa时，方能进行混凝土内支撑结构下方土层的开挖，其中钢柱按设计要求锚入支撑梁；钢柱顶用φ20mm的钢筋四周围通，并焊接牢固。进行基坑南侧腰梁的施工时，斜筋上端植筋应植入锁口梁中。

（6）锚喷支护的杆（索）孔道灌注水泥砂浆时，应达到水泥砂浆强度等级M20，第一次注浆压力应控制在0.5MPa～0.7MPa，第二次高压注浆1.0MPa～1.2MPa。这是因为有效的高压注浆能提高锚杆（索）体与土的粘结强度，增强锚杆体的抗拔能力。

（7）预应力锚索应选用φ15.24mm的钢绞线，强度标准值fpck=1860N/mm2，设计值fpy=1320N/mm2。

（8）进行喷射施工时，混凝土强度等级为C20，厚度为100mm，且要分二次喷射。初喷时应先封闭经过整平处理的壁面，完成其它工序后终喷到位。

2.2 挖土施工方案

2.2.1 施工工艺的平面流水分块

（1）基本安排：反铲挖掘机挖土、装车、整平、自卸汽车运土。

（2）挖土块平面划分：拟定以中间后浇带作为分块线，考虑每块土方及垫层完成后，即进行该块的钢筋工程施工，因此先挖土地块的土方应跨过后浇带8m，即基坑平面分为3块：从右至左作1区～3区编号排列，土方从东往西依次开挖，具体为1区2区3区。

2.2.2 挖土层的竖向划分

（1）1区部分再挖土分层：第1分层为-4.300m～-6.000m，此分层含支撑梁处的人工开挖部分。人工开挖为插入式进行；第2分层为-6.000m～-7.500m；第3分层为-7.500m～-9.050m；实际挖土时同时考虑到了FG、GH及其它支护段的支护施工；由于基坑底局部井底标高为-11.300m，大挖机无法在支撑梁下施工。

（2）2-3区部分再挖土分层：第1分层为-2.600m～-4.300m；第2分层为-4.300m～-5.900m；第3分层为-5.900m～-7.500m；第4分层为-7.500m～-9.050m；在实际挖土时，我们也同时考虑到了各支护段的支护施工。

2.2.3 土方开挖施工方法

（1）基坑土方开挖采用机械挖运为主，人工配合。挖土原则为分段分层开挖，共分为3段，每段按厚度1.5m～2.0m进行分层。

（2）开挖第1层和第2层土方时，由2台挖掘机从基坑中部分别向东北、东南两侧开挖。在土方开挖过程中，要派专人负责监护，并随时提醒挖掘机驾驶员，注意挖掘机不得碰撞支撑系梁、立柱桩。要采取慢挖慢转方式，小心翼翼，以确保万无一失。

（3）开挖第3层土方时，由2～3台小挖掘机进行挖土，当土方深度开挖至-9.050m左右时，测量技术员应及时测出基底标高，再由小挖掘机进行基础承台的开挖，待基础承台土方开挖完成后，应辅助开挖排水沟和土方平整。

（4）在土方开挖过程中遇到混凝土高桩时，应由人工配合挖出清理桩身并用人工截桩。截桩高度为土方开挖过程中桩身每露出土方500mm处截桩一次，截出的断桩由挖掘机逐级驳运出基坑，截桩施工应紧密配合土方开挖施工。

（5）当撑梁及撑柱被挖出时，要将附在上面的土及模板层剔除干净。这是为了防止碎的土及模板坠落伤人及将来浇混凝土时，碎土落入混凝土中，形成质量隐患。

（6）人工修整：包括厚200mm的预留土和坑壁土的挖除修整，应采用人工挖掘，碎土尽量随机械挖土的同时装车运走。

3 换撑及土方回填

3.1 回填土施工方案

（1）回填土东半部基坑有支撑部位分两部分进行，首次回填在换撑前进行，回填深度为-4.95m，回填好后按照换撑方案、浇筑换撑板带；二次回填是施工到±0.00后的正常土方回填。

（2）压实机械：小面积回填用柴油打夯机夯实（层厚300mm），大面积回填用挖掘机边平整边压实（层厚500mm）。

（3）质量检验：应每填一层检验一层。参加人员为监理工程师、总包质量员，合格后在隐蔽工程检验单上签字。填土密实度检验应由检测中心派员到现场取样、试验、出通知单。

3.2 内支撑换撑方案

（1）在地下2层墙板与地下1层梁板浇筑结束后，待混凝土强度达到50％时，应先拆除外墙模板，清除木块、对拉螺栓，再用801胶水拌水泥砂浆修补垫块及凹凸不平处，要做到墙面平整、顺直。

（2）外墙用聚氨酯防水涂料涂2遍，要做到满涂、无漏底，厚度达到2mm。待检查合格后，还要在防水涂料外按施工图纸要求，采用专用砂浆将厚50mm的泵苯乙烯塑料板粘贴在防水涂料层外侧，来起到保护防水层不受回填土破坏的作用。

（3）回填土夯实到-4.95m后，再沿地下室外侧到基坑围护边浇筑厚20cm的C15混凝土，并让地下1层梁板通过20cm混凝土带与基坑四周围护牢牢挤紧。基坑北面与地下室墙板有空隙处要用C15混凝土灌实到-4.75m。

4 结语

综上所述，基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分，特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。该工程采用了因地制宜、分段支护的支护方式，具体问题具体对待，从而符合了安全可靠、经济合理、方便施工原则，既节约了资金、保证了工期，又确保了工程质量。整个施工过程中未对周边民房、道路、加油站发生明显影响。

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