复杂场地环境下基坑施工难点及降水技术

曹开平

摘要：在基坑施工工程中，支护、降水等施工是当前基坑工程凸显的技术难题。为保证基坑工程的施工质量，本文就复杂场地环境下基坑施工难点及降水技术进行了探讨，简述了施工技术的概况及难点，提出了一系列的施工围护方案和要求，并对有关基坑施工的各项工程作了系统的分析阐述，以期能为类似的基坑施工提供参考借鉴。

关键词：复杂环境；基坑施工；施工难点；降水

随着经济不断的发展，在建筑施工过程中，能否对基坑进行合理开挖，会对整个建筑工程的实施形成深远的影响，尤其是复杂环境下深基坑工程，鉴于其具有较大的危险性，其开挖技术也受到建筑界广泛的关注。深基坑工程支护是建筑工程施工过程中经常遇见的工程，虽已在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验，甚至一些技术达到了国际水平，但仍存在一些问题需进一步研究或提高，以适应现代化经济建设的需要。本文就复杂场地环境下基坑施工难点及降水技术进行了探讨，以期能为类似的基坑施工提供参考借鉴。

1 施工技术概况及难点

（1）本工程开挖面积较大，且为不规则多边形。天然地基浅基础，距离围护结构外边线最近处仅2.6m。同时，某些建筑长边方向平行于基坑，对基坑开挖产生的变形及沉降非常敏感，极易产生裂缝等不利状况。

（2）本工程地下结构施工临近居民区和保护建筑，最近处不到3m，场地较为狭窄，可利用的空间较为有限。

（3）工期紧，要求4个月完成±O.00以下的施工。

（4）清障难度高，有未拆除的老房地基、废弃的人防地下室及其它不明的地下障碍物。

2 施工围护方案及要求

根据本工程基坑的周边环境特点，经专家论证，采用钻孔灌注桩+钢支撑作为本基坑工程的主体围护形式，以钻孔灌注桩挡土，外侧采用水泥搅拌桩止水结构，灌注桩顶用钢筋混凝土圈梁连成一体。

（1）挡土体系。基坑围护体系采用φ750@1000mm钻孔灌注桩+1道钢管支撑，桩端入土深度为13.O～17.0m；其余地段的围护体系采用φ700@900mm钻孔灌注桩+1道钢管支撑，断面为1200mm×700mm，支撑轴线相对标高为-0.650m。同时，外围水泥土搅拌桩止水帷幕，入土深度为10.7m。东侧搅拌桩与灌注桩的布置形式為2排φ700@1000mm水泥土搅拌桩内套打φ750@1000mm钻孔灌注桩，其余部位灌注桩外围采用采用1排φ700@900mm水泥土搅拌桩作为隔水帷幕，入土深度为10.7m。

（2）内支撑系统。基坑内部分设置1道内支撑。根据基坑实际形状，支撑采用对撑+角撑的形式。

（3）支撑立柱。钢立柱截面尺寸为400mm×400mm，采用4L125mm×1Omm钢格构柱，立柱桩采用φ700mm灌注桩，桩端入土深度坑底以下16.Om。同时，因本工程采用灌注桩施工，且支撑立柱桩布置刚好与工程重合，故支撑立柱灌注桩可以利用工程桩而不用重新打设。

（4）其它。坑内局部落深处（电梯井和集水井），应根据其落低的深度、范围及位置作加固处理，以搅拌桩加固为主。

3 钻孔灌注桩施工

根据施工条件及施工经验，本工程的钻孔灌注桩施工采用正循环回转钻进成孔，人工造浆与孔内原土自然造浆相结合护壁，正循环二次清孔除渣，导管回顶法灌注水下混凝土成桩的施工工艺。

其具体施工顺序为：测量放线→护筒埋设→钻机安装就位→成孔钻进→一次清孔→钢筋笼的制作与安放→下导管→二次清孔→水下混凝土灌注。

4 混凝土圈梁施工

4.1 定位放灰线

以轴线坐标为控制点，用经纬仪准确测出圈梁位置并打好白灰线，经验收后，再通知挖土。标高控制应以高程为控制点，用水准仪测出圈梁顶标高，然后向下开挖1000mm，高底差不超过15mm；梁槽挖好后测出模板边线，确保圈梁截面尺寸，模板支好后，再用水准仪测出模板顶标高，高差不应超过5mm。

4.2 挖土施工

因自然地面到圈梁顶高存在一定的高差，所以，基坑外侧以1：0.8放坡至圈梁顶标高后，垂直挖土至梁底标高，再用人工按经纬仪测定的圈外梁边线，槽底按水准仪测定的标高修整，以保证底标高一致。留出用以绑钢筋、支模板、材料水平运输和预留钢筋的空间。挖出的土方暂时堆放在场地内，待圈梁施工好后部分用做回填。

4.3 钻孔灌注桩超高部分凿除

对于钻孔灌注桩超出标高的以上部分（为保证钻孔灌注桩混凝土质量，会有超灌部分），需人工对其进行凿除。

4.4 钢筋制作

钢筋加工及堆放应在现场进行。制作配料时，φ16～φ22mm的水平钢筋采用闪光对焊，长度不超过20m。φ22mm以上水平钢筋的连接，按不同部位，分别采用直螺纹、冷压套筒及手工电弧焊连接。小直径钢筋采用搭接。

钢筋接头位置、搭接长度、锚固长度等应符合设计要求和施工规范：圈梁主筋、外侧主筋不可在支座处搭接、内侧主筋不可在跨中搭接；其它搭接长度应满足规范要求≥30d，圈梁主筋采用焊接接头，符合规范。

钢筋绑扎要求规格正确，所扎钢筋不应受泥土污染，一旦受污染则要及时清理，支撑梁的钢筋要与立柱连在一起。底钢筋要在垫层上分好尺寸就位，以保证支撑梁位置准确，确保保护层厚度满足设计要求。

4.5 支模板工程

围护钻孔灌注桩桩隙间的地模不再铺设底模板，而应铺垫100mm厚砂石垫层，并用20mm1：3的水泥砂浆找平，然后刷1层隔离剂，并铺设1层油毡作为底模，以保证在下次挖土时顺利脱模。底模施工时应注意其标高控制，使每个支撑杆件中心线保持在同一水平线上。

钢筋笼制作、安放好后，按混凝土圈梁的边线，在两边架设木模板，并用钢管、扣件固定。安装结束后，复核垂直度、中心线、标高及各部位的几何尺寸，保证结构部位的几何尺寸和相临位置的正确。验收合格后，方可进行后续的混凝土浇注作业。支模完成后，应将工作面内的垃圾清理干净。混凝土浇注时，应有专人护模，经常检查模板、支撑等是否有移位、松动和变形等不良现象，一旦出现，须及时修复处理，保证混凝土外形美观。

4.6 混凝土浇注和养护

混凝土浇注前，所有机具设备必须齐全，并已全面维修保养，以确保混凝土浇灌过程中所有机具设备运转正常。合理组织好劳动力，向施工人员做好安全技术、质量、操作规范交底，以确保安全生产、工程质量和各项技术经济指标的全面完成。

混凝土采用商品混凝土，根据每次浇捣部位，制定出浇捣流向及泵车布置位置，采用泵车接软管、硬管布料。浇捣前，必须事先与搅拌站取得联系，要求提供混凝土配合比单及有关水泥等材质证明单后，方可浇筑。

振捣时依次均匀振捣，应做到不漏振、不紧靠模板和钢筋，待混凝土表面无气泡出现即拔出进入下一振点，不能松手使棒头入土。应防止蜂窝麻面、露筋等质量缺陷产生。浇筑过程中，设置专人检测坍落度，发现异常情况，应及时与搅拌站取得联系，采取措施。每隔7d，需制作试块以检测围护体系是否达到80%强度。

4.7 拆模

拆模后应把模板清理干净，刷好油堆放好，并把固定的对拉螺栓拔出以便于下段圈梁周转使用。

4.8 回填土

考虑到其它工序的施工，圈梁板拆除后，除预留钢筋的位置外，其它部位均应回填。填土前，将坑内的积水排除，并将垃圾清理干净。填土必须分层进行，采用蛙夯进行夯实。

5 钢支撑施工

支撑结构由φ609mm钢管支撑、混凝土围檩、型钢立柱等所组成，每道支撑形成一个平面支承系统，以平衡由围檩所传递的水、土侧向压力。本工程的钢支撑体系呈网格状分布，按照“先撑后挖”的原则，先开槽安装好钢支撑后再进行土方开挖。在施工中需特别注意：各个连接件的位置应正确，连接牢固、可靠、稳定。

（1）钢支撑安装技术要求。钢支撑安装时，应确保支撑端头同围檩均匀接触，并设置防止钢支撑端部移动、脱落的构造措施。支撑的安装应符合钢支撑轴线竖向偏差±30mm、支撑轴线水平向偏差±30mm、支撑两端的标高差不大于20mm和支撑长度的1/600、支撑的挠曲度不大于I/1000的规定。

（2）支撑立柱桩顶部处理。在挖土过程中，同时将钢格构柱内的混凝土由上自下分段凿除，并在钢管连接位置下焊接托架。在型钢立柱上焊牛腿以支承钢管。钢管采用分段人工开槽安装，焊接在支撑格构柱的托架上。在必要时，可在某些相邻支撑立柱桩之间加槽钢剪刀斜撑，以增加整个支撑体系的纵向稳定性。

6 降水工程

本工程采用轻型井点，降水深度控制在坑底或局部落深區以下1.0m。应保持在土方开挖后，降低地下水位到基底500mm以下，以防止地下水扰动地基土体。降水井点相对均匀布置于基坑内，设5套。除坑内降水措施外，地面及坑内应设排水措施，及时排除雨水及地面流水。在降水期间，应测报抽水量及坑内外水位。

成孔时如遇地下障碍物，可以跳开一井点，钻下一井点。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。井点使用后，中途不得停泵，防止因停止抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故，因此，一般应设双路供电，或备用1台发电机。

7 结语

综上所述，复杂环境下的基坑施工需要考虑较多的影响要素，施工难度更大，因此，要保障基坑的施工质量，就需要施工人员在实际施工中不断的进行总结与学习，从而进一步提高施工质量。本文就复杂场地环境下基坑施工难点及降水技术进行了探讨，相信对类似的基坑施工有一定的参考作用。