探讨建筑工程中基坑围护施工

叶敏

摘要：建筑工程项目施工中，因为基坑工程依然处于建筑工程的关键环节，其已成为建筑业特别关注的话题之一。文章就通过对建筑业基坑围护的成功经验进行借鉴，对现阶段工程中基坑围护工作提出一些建议。

关键词：基坑围护；项目管理

我公司承建的安徽省怀远县第二人民医院病房楼工程，建设规模二级综合医院，年门诊量约45万人次，床位数451床。建筑总面积36852平方米。设有门诊楼（6723平方米）、急诊医技楼（6043平方米）、病房楼（21017平方米其中地下室面积1249平方米）、后勤楼（2010平方米）、锅炉洗衣房（850平方米）、连廊（100平方米）、污水处理站（53平方米）、门卫围墙等。工程设计使用年限50年，抗震设防烈度为七度。

对于不同的工况及地质条件，选择合适的基坑支护形式，是基坑支护设计的原则。基坑支护的本质关键点就是止水挡土以供坑内安全施工，无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此，只不过采用的计算方法和施工工艺各有不同。复合土钉墙成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题。

1.基坑围护设计概况

基坑围护工程在很多建筑领域具有广泛的应用，基坑围护在城市建筑物地基施工、地下商业街、地铁施工等方面都需要进行探讨，本文以建筑物基坑围护的施工方法为例，对基坑围护的整体思想进行分析。工程概况如下：

某建筑项目由16个单体组成，有沉淀池、滤池、废水池、清水池等大型水池类构筑物，均采用砂垫层换填地基，基础为大板筏基。砂垫层基底标高为-5m，大板筏基基底标高为-0.3m，砂垫层厚度4.7m。该项目由西班牙德利满公司负责所有安装系统设计及设备的供应。由于系统图纸出图较晚，在沉淀池与滤池结构完成后，外方设计要求在该两个单体中间地基里增添一条Φ1000mm 排泥管，排泥管埋设深度-3.8m，并在排泥管长度方向上间隔15m 设置一口阀门井。为埋设此排泥管，必须在沉淀池与滤池当中的砂垫层地基里开挖沟槽。地下水位较高，为-0.7m；砂垫层采用中粗砂，密实度为1.65t/m3。所以，基坑都处于砂垫层地基中，在水头压力差作用下，极易产生流砂及管涌；在基坑边两个单体的自重荷载下，砂更无自立的可能性，极易产生坍塌。故在这种地基里，基坑围护的方案选择是非常谨慎的。

基坑围护工程开始前，对基坑深度进行确定之后，可以采用钻孔浇筑桩和水泥环梁支撑系统的建设，这种围护系统采用混凝土施工，比较经济实用。对基坑内坡度的比例与垂直高度进行测量，如果放坡与高坡之间的比例接近，可以采用钻孔浇筑的方法，围护桩的建设通过水泥浇筑来实现，有效间距可以保持在15米之内，桩体承压高度与基坑深度一致，一般会在靠近管道铺设线路的地区采用大间距桩体设计，桩体的承压可以适当采取钢筋嵌入形式，在围护桩体外层建造挡土和止水梁体，支撑系统的下层浇筑可以采用C25浇筑砼，在桩体下层设计防水垫体。

钻孔浇筑桩的内底板可以设计钢筋混泥土钻孔处理，桩体直径相应放大，在标准高度下设置钢筋混凝土承压支撑梁，与水泥搅拌桩进行连接，混凝土的搅拌强度需要达到C25标准。

基坑内部支撑方案根据支撑梁的高度设计一层钢筋混凝土内承压桩，断面达到600mm*700mm标准，中心承压标尺在2M左右。平面设计方案中应该根据建筑物以及地质情况进行合理规划，结合底层承压受力情况，在四个边角设计平面角度为45°的架式支撑体，与基坑中间表面的支撑梁形成合力。支撑梁是由对称形式的立柱组成，在主要承压支撑点上进行补充，与工程桩的使用要交错开，避免支撑体受力不均情况的发生。

在对桩体进行水泥浇筑时，砼车要采用双置探头水泥搅拌桩，增强止水厚度，使相邻两根支撑梁之间的混凝土强度等级提升。

2.基坑围护的施工方案

针对基坑支护的功能特点，结合本工程的实际情况，首先考虑对砂垫层进行土体加固，加固范围为开挖面四周。通过土体加固，一方面使被加固土体的渗透系数降至10-5～10-8cm/sec，保证土体的抗渗性能；一方面使被加固土体的强度达到1Mpa以上，保证土体的自立性和强度。由于沉淀池与滤池距离仅为4m，上空高度仅2.7m 左右，基坑四周根本没有供大型桩机作业的场地，所以无法采用灌注桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩等施工工艺来对砂垫层地基进行土体加固。

（一）施工数据测量

施工前对施工地点的数据测量和手机是整个工程的基础性建设，项目设计部门需要对施工区域的面积和基坑深度进行实际测量，对规定区域内进行放线、标高等勘测工作，对具体桩基施工的定位进行校准，采用高水平的定位仪器。

（二）基坑高程控制

基坑施工前需要建立高程控制点，在施工区域内建设一个永久性的平面定位高程系统，高程定位点是作为基坑标高沉降以及传递的衡量点，在水平校准仪的精确测量下，计算出高程控制点的标高位置，测量全程需要做好测量记录，定位结束后要计算高程差的数据，以高程标准刻度来衡量其它水平高度测量点。

（三）水泥搅拌桩体浇筑

桩体的设计可以根据砂砾层的渗透系数进行设计，一般桩体的防渗等级高于基坑防渗等级，在围护支撑体的外侧使用600mm*700mm的混凝土标准承压面积进行施工，砼车采用双接头水泥搅拌柱，使用普通的硅酸盐含量较高的水泥，水泥的用量达到76kg/m，水灰配置比例达到0.45-0.55的浓度等级。

（四）钻孔浇筑施工作业

对于支撑梁采用钻孔浇筑施工作业，浇筑施工等级需要达到C25混凝土浇筑强度，保护防渗层厚度标准达到55mm，桩体垂直偏差达到0.5%以内，浇筑面应该保证浇筑均匀，过程中应该防止杂物土体进入钻孔中，钻孔底部防渗厚度需要补充达到100mm，钻孔浇筑的施工间距尽量小于36小时、

3.基坑围护防水措施

基坑的防水工作是保证基坑质量和建筑物安全性能的重要工程环节，在深度基坑开挖的过程中，必须保证基坑内部环境处于相对干燥的状态，基坑边缘加固稳定设计不会因为潮湿而出现脱落，保证基坑边坡的固定形态，不会出现塌陷。如果基坑内部的防水工程做不到位，会使大量积水浸泡基坑内部结构，在施工过程中很可能出现边坡滑落的流动现象，严重的情况会导致基坑垮塌甚至出现基坑位移现象，从而严重威胁建筑物的安全性能。目前工程基坑围护施工中的防水措施主要有止水法和排水法两种。

止水法：通过建设防水设施，加固周边渗透区域，在基坑周边制造防水帷幕，将水有效阻隔在基坑外。

排水法：这种方法主要采用挖掘排水渠道和安装排水管线；来清空基坑内部的积水。

在实际的基坑围护建设中，止水法的使用成本比较高，并且工程量也很大，所以通常使用排水法。排水法的技术要求较低，容易掌握，是当前基坑建设围护的有效方法，排水法需要对基坑表面的地基设计一定的表面起伏度，在穩固边坡方面能够及时排除边坡下的积水，防止边坡的固定松动，出现位移。

基坑围护的防水工程在建设过程中需要注意以下方面：1、基坑内部要实现多点抽水。防止基坑内部形成巨大的水位差；2、对基坑内的水位进行全时段的监测，出现水位上升需要立即启动排水处理；3、潜水泵的安装需要事先安装好电源线路输出路径，防止电缆由于水流冲击而出现磨损，导致触电事故的发生；4、基坑内部地下水的清理根据挖掘深度进行随时清理作业，尤其要加固支撑梁的底部根基，防止支撑梁被水流腐蚀冲击。

4.总结

综上所述，基坑支护的本质要点就是止水挡土以供坑内安全施工，无论是重力式挡墙或非重力式挡墙均是如此，只不过采用的计算方法和施工工艺各有不同。在基坑围护的施工管理方面，都需要不断更新相关技术经验，及时借鉴国内外的先进施工经验，提高项目的安全性能，保证工程的质量。