建筑工程深基坑技术施工工艺及应用技术探讨

2017-04-06郎龙龙

山西建筑 2017年36期

郎龙龙

(山西四建集团有限公司，山西太原 030012)

建筑行业作为国民经济持续增长的重要组成部分，随着城市化进程不断加快，建筑工程规模不断扩大，越来越多新技术、新工艺和新材料应用其中，工程施工愈加复杂。在建筑工程施工中，深基坑技术的应用可以有效提升工程施工质量和安全，优化工程结构，尽可能降低安全隐患的出现，创造更大的经济效益和社会效益，对于建筑企业市场竞争意义深远。由此，加强对建筑工程深基坑技术研究，可以改善其中的不足，对于后续工程建设具有一定参考价值。

1 工程概况

某建筑工程为现浇钢筋混凝土框架，地下为钢筋混凝土结构，施工现场较为狭窄，南侧为空地，为施工材料堆场。厂区标高11.5 m，基坑开挖深度9 m。根据工程地质勘察报告了解，施工现场地势较为平坦，土层为6层，包括表土和粉质粘土，含有机质，土层厚度大概在0.2 m～1.9 m；淤泥质粉质粘土，流塑状，土层厚度大概在5.4 m～8.6 m；粉质粘土和粉砂互层，可塑状，土层厚度大概在1.7 m～4.6 m；粉砂夹粉土，饱和密度大，土层厚度大概在2.5 m～5.2 m左右；粉砂夹粉土，饱和稍密；粉细砂，饱和中密状[1]。

1.1 施工难点

工程由于施工区域较为狭窄，周围三面有建筑物遮挡，施工中需要避免对三面建筑物带来破坏和影响，保证建筑物安全。由于施工区域地下水位较高，土质较差，如何能够做好降水防护直接关乎到工程施工质量和安全。所以，需要做好基坑排水和土地边坡稳定相关工作，确保施工活动安全有序开展[2]。

在工程施工前，要求专门的施工人员勘探土质情况，测量土压。但是在实际工作开展中，计算土质勘探数据局限性较大，难以准确的反映出土壤性质，最终的结果不够准确，在不同程度上影响着深基坑支护工程的质量和安全。此外，在土壤压力测量中，主要是依据朗肯土压力理论开展工作，尽管该理论具有一定科学性，但是朗肯土压力理论是建立在假设条件下成立的，真实的土壤条件可能存在明显的差异，受到外界环境、气候和季节条件变化而变化，所以最终得到的数据差异较为明显。与此同时，深基坑支护工程出现的安全事故几率逐年增高，究其根本在于勘探工作不到位、数据不精准以及支护设计不全面等。所以，针对此类问题，需要结合实际情况有针对性开展工作，选择合理的预防措施，一旦发现问题可以及时有效的予以解决，为后续施工活动有序开展打下坚实基础和保障。

1.2 技术措施

1)水泥搅拌桩围护和止水。水泥搅拌桩四周土体加固处理，起到阻挡四周地下水渗透的作用，有助于提升边坡结构稳定性。水泥搅拌桩设计，搅拌桩直径为700，桩长10 m，沿着桩长方向2 m间隔装内侧加桩柱，有助于提升桩柱的抗折强度，做好后续的养护工作[3]。

2)深井与轻型井点降水结合。通过深井降水方式来降低地下水位，使用轻型井点降水降低边坡水位，有助于降低土层含水量，提升基坑边坡稳定性。深井直径360，深度15 m，根据施工要求设计10口井，满足深井降水要求。

3)边坡防护。土方边坡浇筑80 mm的C20混凝土，避免雨水冲刷边坡，出现土体滑移问题。基坑周围砖砌挡墙，避免地面水渗透到基坑中，提升地基承载能力。

2 施工工艺流程

2.1 深层水泥搅拌桩施工

深层水泥搅拌桩施工流程为：对施工区域进行整平→测量定位→预拌下沉到设计深度→多次喷浆和提升→施工完成→后期养护。

2.2 注意事项

施工过程中，一些环节需要做好注意事项，避免对工程施工质量和安全带来不良影响。施工区域整平过程中需要将地表上的杂草和淤泥及时清理干净，使用经纬仪放出主轴线来测量位置；施工前至少两根试桩，以此来获取更加全面、可靠的施工参数；施工时保证加固深度，土地搅拌在两次以上；施工区域搅拌桩的垂直偏低控制在1%以内，偏差不超过50 mm；水泥浆制备，采用3.25的普通硅酸盐水泥，按照加固土的15%来添加水泥；结合施工工艺，综合评定水泥搅拌桩质量，选择合适的搅拌方法和停浆处理方法[4]。

2.3 深井降水

深井降水施工中，使用φ800孔，设置钢筋混凝土管，上下部采用不透水管，中部采用透水管，并且在管的外部包裹尼龙丝布，外部填充滤料砂。

管井位置与搅拌桩之间的距离在0.8 m以上，管井底标高较之基坑要深0.8 m左右，不超过1.2 m。选择两台ZB-150钻机，3.0 kW水泵15台，消防水管准备1 000 m左右即可。根据设计要求来测定井位，中心打定位桩，埋设护筒，护筒材料主要是采用φ10钢板制作而成，护筒长1.80 m，埋深1.50 m，将护筒置于坑洞内，对护筒埋设的垂直度和中心位置进行校正。

在施工现场，铺置钻机作业平台，尽可能降低钻机作业时所产生的荷载，确保钻机可以平稳运转，避免出现过大的位移，影响到作业精准度。钻机底部采用水准仪整平，促使桩中心垂直度和钻机钻头吊起后方向相一致。同时，相关工作人员还要检查钻机装置是否完整、稳固，检查相关机械设备和电力系统安全运行。

钻孔在满足预设深度后，应该及时对孔洞进行清理，使用换浆清孔法充分清除坑底的杂质，确保泥浆可以正常循环，中速压入相对密度1∶1的泥浆，置换钻孔内悬浮钻渣相对密度较大的泥浆，实现孔洞的充分清理。孔洞清理后沉淀厚度在400以内，确保钻孔质量，避免影响后续出水[5]。

井管放置，钻孔完成后，及时清孔，保证清孔质量，安装井管，使用钢筋混凝土管，并且在周边设置扶正木，用于控制周边滤水层厚度。底部安装2 m左右的不透水井管，钢板封底后安装滤水管，上方安装不透水管，使用电焊焊接，确保井管稳固。

填孔，在孔壁和井管之间填充粗砂材料，填充到井口；充分清理管井，并做好相配套的抽水试验，定期抽水，控制地下水位。

2.4 轻型井点降水

在轻型井点降水施工中，应该严格遵循施工流程，在开挖土后，集水总管敷设，并对孔洞进行充分的清洗和填充滤料，连接井管之后抽水。工程中选择JQ-90轻型井点，使用直径为100的总管，滤管长度大概在1 m，支管间距控制在1.5 m左右；冲孔结束后，孔壁和井点管之间使用洁净粗砂充分灌注密实。需要注意的是，在灌砂过程中，需要保证管内水面同时上升，确保埋管质量符合要求，提升工程施工质量[6]。

在使用井点中，需要保持连续的抽水，如果不止水，可能导致水浑浊，一旦发现此种现象需要及时检查和解决。同时，还要定期检测真空度，真空度如果不足55.3 kPa，可能导致管路漏气，需要及时维修和处理。

如果井点内淤泥较多，已经影响到井点的降水效果，可以使用高压水反冲井点予以处理，清理堵塞的淤泥。井点系统拆除过程中，要求在钢筋混凝土建筑物施工活动结束后，回填达到标高后，将孔洞中用砂土填充，保证施工质量。

2.5 土方开挖

土方开挖施工阶段，借助反铲挖掘机作业，地下水位需要控制在基坑底板的500 mm～100 m左右，方可进行后续的开挖作业。基坑开挖达到基地设计标高后，通过人工开挖方式来挖掘排水沟和集水坑，主要是用于降水时将坑洞内的雨水及时排出。边坡需要做好防护措施，基坑开挖的同时进行边坡防护，主要是在基坑斜表面使用80 mm左右厚度的C20细石混凝土来浇筑作业，可以有效避免雨水冲刷发生塌方，保证基坑稳定性，促使后续施工活动有序开展。

在开挖作业中，施工现场需要有专门人员指挥和管理，经过施工人员现场确认，人工方式进行调整，确保混凝土垫层可以及时浇筑。需要注意的是，应该充分结合天气情况进行处理，避免降雨影响施工质量和安全，需要立即停止施工，做好防护措施，避免雨水冲刷基坑出现塌方事故。施工现场应该组织相关人员会签，尽可能缩短槽底的暴露时间。土方开挖施工后，在施工现场砖砌挡墙，并在墙体上使用水泥砂浆均匀涂抹，有助于阻挡地面雨水流入到基坑内部，影响到基坑稳定性。

3 基坑监测方案

为了确保施工活动可以安全有序开展，提升施工质量，应该对施工全过程进行严格监管，优化施工流程，一旦发现基坑周边出现变形问题，可以及时反馈到相关部门，选择合理措施及时解决，尽可能避免基坑变形。具体的监测内容包括基坑沉降情况，护坡桩水平位移和倾斜程度，锚杆是否变形等等。同时，还要在基坑周围设置土地观测点，尽可能降低对周围建筑物和环境的不良影响，提升施工质量。