浅析高层建筑工程的深基坑施工管理

摘要：在深基坑支护工程中，由于设计不合理，或施工不当，或自然灾害等原因，在施工过程中经常发生基坑垮坍、周围建筑物及路面塌陷或开裂、基底隆起等等工程事故，直接影响施工进度和工程造价，甚至危及人们的生命财产安全。越来越多的人已认识到，深基坑支护工程是一项风险性工程。作为施工人员，应竭力避免事故的产生。本文结合实际工程，分析了深基坑施工过程需要注意的一些问题，提出了有效的施工管理办法，以和大家交流。

关键词：深基坑注意问题过程控制

前言

随着我国社会经济的高速发展，城市高层建筑越来越多，城市用地也越来越紧张，建筑深基坑工程也大量出现，使得深基坑的设计计算思路和施工管理得到了不断的完善。深基坑工程施工过程中，由于气象条件的变化、基坑周边的堆载、施工机具的振动、开挖顺序的改变都可以引发基坑工程的突发事件。所以基坑工程是关系到人民生命财产安全的重大隐患。以下从具体深基坑工程的施工管理方面出发，对深基坑工程的施工管理进行了分析。

1、工程概况

江苏省某工程地上15层，地下一层,建筑面积为43000 m2,建筑结构类型:现浇框剪结构。该工程的深基坑沉池基底标高为-19.9m，上开口尺寸为40 m×44m，下开口尺寸为26m×24m。冲渣沟基坑开挖深度为(-10.1)m×(-13.55)m，上口宽14m，下口宽4.4m，长度约89m。由于场地有限，不能进行放坡开挖，故拟采用有支护系统的开挖方式进行深基坑设计和施工。该场地原始地形起伏较大，高程在+25m~+10m之间，土层分布由上至下分别为素填土(1m～2.5m厚)、粉质粘土(2m～2.5m厚)、泥质砂岩(4m～7m厚)。该场地属于长江阶地及阶地坳沟地貌。地下水类型为上层滞水(阶地区)和潜水(阶地坳沟区)，地下水位埋深-2.2m~-2.9m。

2、土钉墙支护实施

2.1施工工艺流程

该深基坑支护工程的主要施工工艺流程：

土钉制作置土钉第一次拌浆扎钢筋网片喷第一次混凝土面层第二次伴浆喷第二次混凝土面层。

土钉墙的主要特点是边开挖边支护，而不象其他的支护方式是预先进行支护结构的施工。这样可以大大节省工期，加快进度。土钉墙采用二次喷浆的方式保证土钉结构的整体性、面层的强度和防渗性能。

2.2支护施工注意的问题

2.2.1开挖与修坡

土方的开挖采用机械作业，施工中应注意尽量少扰动坡壁的原土层，一次开挖深度根据设计的土钉垂直距离、地质条件以及施工机械的作业能力等综合条件来确定，开挖后，用人工及时修整。

2.2.2初喷混凝土

边坡修整后，立即喷射第一层混凝土，其厚度根据设计要求为50mm~80mm。

2.2.3土钉施工

每一层土钉施工按成孔、注浆、编钢筋网、二次喷浆的工作流程进行。首先用钻机成孔，注意减少土体的扰动和钻进过程中未明物体的阻挡。按设计规定的孔径、孔距及倾角成孔。成孔后及时将土钉(连同注浆管)送入孔中，沿土钉长度每隔2m设置一对中支架。注浆时先高速低压从孔底注浆，当水泥浆从孔口溢出后，再低速高压从孔口注浆。其次是编钢筋网，焊接土钉头。层与层之间的竖筋用对钩连接，竖筋与横筋之间用扎丝固定，土钉与垫板施焊。最后是按设计要求喷射第二层混凝土。这样一层土钉墙就施工完毕，继续开挖第二层土方，按此循环直至坑底标高。

2.2.4过程控制

在连铸工程中，土方开挖由另一家单位施工，因此与支护施工如何协调非常关键。避免出现超挖或支护跟不上的情况，如果做不到先撑后挖，稍有疏忽就会出事。实际条件根据现场部分杂填土、大量砂质泥岩及施工区域狭小的情况，采用挖掘机、凿岩机施工，开设出土坡道口，机械倒运、出土。根据支护每一层的施工周期、机械的作业范围，组织开挖。每一次开挖深度严格控制在2m范围以内，要求基底平整，以便与支护机械水平作业。

对施工区域有影响的管道、构建物的资料必须收集齐全，提前编制保护或清除方案。保证施工作业过程中不出现由于地下管道、构建物的问题而引发的工程事故或误工。施工过程中出现了由于总包提供的资料不全，原出土方案中出土口位置有地下生产管道，出土口必须另设，结果增大了施工成本和难度。

土钉墙支护施工中成孔是关键。目前国内土层锚杆专用机械基础是由钻机改装的，XU-300型、600型K舳75A电动岩石机。施工中应根据施工进度的要求，调整施工设备的数量及作业时间，确保工程进度。从钻孔的特点来分，又有干钻和湿钻之分，干钻主要适用于岩层、砂土层，施工速度较慢；湿钻主要适用于粘土层，施工速度较快。在该基坑支护工程施工中，由于地形起伏较大，因此两种方式均有使用，效果也较理想。但是对杂填土层，由于较松散，孔隙较多，湿钻成孔质量很难保证，容易出现塌孔，后来采用干钻成孔，质量基本能满足施工要求。

土钉的制作与安装是保证土钉正常有效工作的关键之一。土钉的制作应严格按图纸设计、施工规范要求验收，分批验收合格后才可以安装。土钉安装过程设专人验收，合格后方可进行下道工序，这样可以避免出现偷工减料，达不到设计要求。土钉的安装要及时、合理，以防成孔后，不立即安装，这样容易出现塌孔的现象，影响质量和进度。同时加强对现场材料的管理、控制，支护施工完成后，通过现场确认工程量进行工料分析，与实际使用材料相比较，误差基本控制在5％以内。

注浆的质量控制也是保证土钉能正常工作的必要环节。在施工中，第一次注浆采用水泥砂浆，配比为水泥：砂：水=1：0.5：0.45，注浆压力为0.2Mpa~0.5MPa。在第一次注浆结束后2h进行第二次注浆。第二次注浆选用纯水泥浆，配合比为水泥：水=1：0.45，注浆压力为1.5Mpa~2.0MPa，使浆液冲破封口薄膜及初凝砂浆，浆液注入到砂浆和土体之间，达到控制压力1min~2min即可结束注浆。施工中必须设专人监测注浆及压力表数值，并签字确认，才能确保注浆质量。

钢筋混凝土面层施工要严格按图纸设计、施工规范要求验收，要求边坡平整，喷射厚度均匀，可通过定点抽查混凝土层厚度来提高质量。面层施工完后须上层土钉注浆体及混凝土面层达到设计强度的70％后，方可进行下层土方开挖，切忌提前开挖。待上层混凝土面层强度达到70％后，按要求将土钉与垫板进行固定，使土钉与混凝土面层、土体形成一个整体，提高整体稳定性的效果。

降水和排水是深基坑支护施工过程中的难题，效果不理想会给施工带来很大难度，施工周期也会延长。在本次施工中，由于地下水位较低，因此采用坑内明排水的方法。首先做好坡面压顶及排水沟系统，要求平整，排水畅通，做到即使雨季地表水也不能流渗到坑内。另外，还在坑内设简易排水沟及集水井，两台大功率、高扬程水泵及时排水，确保支护施工不受影响。

安全监测环节是指导深基坑支护正常施工、避免事故发生的必要措施，在该工程的施工中采用水平位移观测的方式，基坑四周布设观测点，随着基坑深度的增大，调整观测周期，收集信息，及时进行安全分析。尤其雨季施工阶段，进行24h安全监测，对边坡有无裂缝、渗漏点进行检查，及时修复，以防出现滑坡、坍塌，确保施工安全。

采用信息化施工的模式对施工过程中发现地质情况与勘察报告不符、墙体变形过大或按设计施工困难等情况及时与设计、勘察单位联系、沟通，及时修改、加固或补救。充分利用外部资源来完善、指导施工。因此，支护工程从施工质量、安全性论证都得到了充分的肯定。在主体结构施工完成后，对支护部分的材料进行回收利用，降低施工成本。

3、结语

通过对该连铸工程深基坑支护的施工与管理，发现有不少跟土钉墙有关的问题需要注意，在总结教训的同时，也积累了经验，这些积累不仅对该工程的工程质量和施工管理提供了良好的保障，也希望这些经验能为将来类似的工况提供有价值的借鉴。

参考文献：

[1]刘建航．基坑工程手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．

[2]牛武功．土钉墙在深基坑支护中的应用[J]．山西建筑，2006．