基坑封底后施工方法研究

康剑伟

(福州市勘测院 福建福州 350108)

基坑封底后施工方法研究

康剑伟

(福州市勘测院 福建福州 350108)

基坑封底后施工工况通常包括回填、拆撑及拔桩等，施工时往往只重视基坑开挖到底，底板浇筑完之前的工况，而忽视了基坑封底后施工的重要性，从而导致事故发生。文章探讨了回填、拆撑、拔桩等工况对基坑施工的影响，分析基坑事故原因，并就基坑封底后施工出现的一些问题及其处理措施提出看法。

基坑;封底后施工;回填;拆撑;拔桩

1 概况

随着经济的发展，为了满足人们日益增长的出行、商业等功能的需要，在用地愈发紧张的城市中心，地下空间的开发成为必然的趋势，因此就产生了越来越多的深大基坑。施工单位的传统观念中通常认为基坑开挖到底，底板浇筑完成，这个基坑就算施工完成，而忽视了之后工序的施工，问题也就随之发生了，导致近年来基坑事故频发，大家也越来越重视基坑的开挖。

把基坑开挖到底，底板浇筑完之前的工况统称为基坑封底前施工，之后的工况统称为基坑封底后施工。基坑封底后施工主要包括回填、拆撑(采用内支撑体系时，有此工况)、拔桩(采用可回收的桩型时，有此工况)。基坑封底后施工的回填、拆撑、拔桩是最容易出现问题的3个环节。近年来发现一些围护结构未完全清除，如冠梁、锚杆等未完全清除，也经常导致若干年后其余项目的施工遇到不必要的麻烦。据不完全统计[1]，基坑封底后施工中上述几种工况导致的基坑事故率如图1所示。

图1 基坑事故率

笔者在近几年来所参与的工程中发现，基坑施工单位，甚至设计人员，往往忽视了基坑封底后的处理，以为基坑开挖到底，底板浇筑完就万事大吉，相安无事，结果导致了不必要的事故发生。基此，笔者根据这几年从事基坑支护设计、研究时发现的一些问题，谈谈基坑封底后施工的几点注意事项，并提出问题的解决办法，供类似项目参考。

2 回填的影响

基坑回填是基坑封底后施工中必不可少的步骤之一，基坑回填的质量至关重要[2]。如地下结构外墙的肥槽回填，在地震荷载和风荷载等水平荷载作用下，肥槽回填土可以分担一定比例的水平荷载，从而减小桩顶所受的剪力，减轻上部结构的反应。但近年来，很多施工单位往往忽视了肥槽回填土的质量，为了偷工，经常未分层夯实直接全部回填，导致后期回填土沉降，进而引起路面下陷、散水破坏等问题，尤其是给桩基结构在遭遇地震或风载作用时留下安全隐患。

基坑肥槽回填土的质量虽然不影响基坑的安全，但会影响周边构筑物的后期使用及原有结构的安全性。因此，施工单位应重视基坑肥槽的回填，设计人员也应强调基坑肥槽回填的相关要求。为了保证肥槽回填土的质量，回填土应分层夯实，必要时还可加入土工格栅以提高其回填质量。

3 拆撑的影响

采用内支撑系统的围护方式在深基坑开挖中已经得到了广泛的应用。内支撑体系的使用往往伴随着施工后期内支撑的拆除，拆撑也就成为了内支撑系统施工中不可避免的一道工序，而拆撑通常是在地下结构周边回填完进行的。拆撑顺序不对或者拆撑的施工方法不对，都会导致基坑事故的发生[3]。基此，本文拟以某工程为案例以佐证。

一泵房基坑，长约20m，宽约15m，深12m，离现状道路约3m，基坑周边分布有20m厚淤泥质软土，设计采用SMW工法桩+2道混凝土支撑。按设计要求，原本应先拆除第二道支撑，然后进行换撑，再拆除第一道支撑。而施工单位为了图方便，直接拆除全部支撑，土压力瞬间释放。此时，SMW工法桩由于支撑被全部拆除，变成了悬臂桩，导致桩身变形过大，路面随之开裂。而且，拆撑时，施工单位采用破路机进行拆撑，破路机的震动机头破除支撑时，造成了支撑的剧烈震动，并引起支撑受拉，支撑又连接着冠梁、腰梁及围护桩，导致桩体水平位移过大，引起路面开裂。

此见，内支撑体系的施工质量关乎着一个基坑施工的成败，然而拆除内支撑的过程也同样重要。鉴于上述问题，建议拆除支撑过程中可以采取如下措施：

(1)尽量保留支撑，直至地下结构周边的土体回填完。但有时候即使支撑阻碍了地下结构的施工，也不能冒然拆除支撑，此时可采取侧壁留洞的办法，即在地下结构的侧壁留一孔洞，如图2所示，让支撑穿过地下结构体，待结构体做完、回填完再拆除支撑，但孔洞的防水措施要做好。

图2 基坑支护剖面图

(2)采用非震动方式的静态切割法进行支撑拆除，如绳锯切割[4]等。其实，现在很多工地都采用绳锯进行支撑拆除，这样不仅大大降低了拆撑时震动的影响，而且加快了施工速度、噪音低、无粉尘。

4 拔桩的影响

基坑开挖是工程项目中的耗资较大的一个工序，为了减小基坑开挖的耗费，经常采用可以回收重复利用的桩型，因此拔桩也成为了基坑封底后施工的一个重要环节，也是一个基坑施工接近尾声的环节。然而，正是这一环节，大部分施工单位忽视了其重要性，导致事故发生[5]。

如：某地下室基坑开挖，长约220m，宽约160m，深度约6m，基坑外有深厚软土，采用SMW工法桩+一道混凝土撑，直至基坑开挖到底，地下室底板做好。根据监测数据显示，基坑都未发生明显的变位，然而，就在地下室侧壁周边回填完拔除型钢后，基坑发生了明显的水平位移，基坑顶水平位移了10cm，超出了设计所提供的报警值，导致基坑周边路面开裂，路基下沉。经查明原因，是施工单位型钢拔除过快，拔除型钢时，在原有的三轴水泥搅拌桩中形成孔洞，孔洞未按设计要求进行跟踪水泥注浆(即边拔桩边注水泥浆)及时填充，虽然型钢拔除后周边有三轴水泥搅拌桩，由于水泥搅拌桩是脆性桩，抗剪强度弱，型钢拔除后，由于淤泥的流塑性，土体很快流动，形成了较大的动土压力，从而导致水泥搅拌桩的孔洞被挤压，进而引起基坑顶过大的水平位移。

再如：某项目拟开挖一桥台，台后与路基相接，路基采用水泥搅拌桩加固，桥台下部采用桩基础，基坑深5m，场地表层有20m厚的淤泥，基坑尺寸约15m×30m，基坑采用拉森钢板桩+对撑进行支护。施工单位原本以为基坑较小，而且直到基坑开挖到底，桥台台座做完，根据监测数据显示，基坑都未发生明显的变位。就在桥台回填完拔除拉森钢板桩后，基坑发生了明显的水平位移，桥台位移了30cm，桩顶水平位移了20cm，台后路基下部的水平搅拌桩断裂。经查明原因，是施工单位拉森钢板桩拔除过快，拔除拉森钢板桩的同时由于淤泥的粘性，连同淤泥一起带出，导致土体形成孔洞，而且拔除过程中未按设计要求进行跟踪水泥注浆(即边拔桩边注水泥浆)。由于淤泥的流塑性，土体流动并填满孔洞，瞬间形成了较大的动土压力，从而导致桥梁桩基、桥台位移过大，水泥搅拌桩断裂。

上述2个案例都是由于拔桩而导致基坑出现事故，其因在于：拉森钢板桩与周边土体直接接触，拔除时会带出土体，因此，拉森钢板桩的拔除应引起高度重视。而SMW工法桩的H型钢周边包围着水泥搅拌桩，未与土体直接接触，使得施工单位以为拔桩后可以不做处理，导致事故发生。实际情况表明，2种桩型的拔除过程都要采取有效措施保证基坑安全。

鉴于拔桩过程中出现的问题，建议可以采取如下措施：

(1)拔桩时可以先来回插拔，使得原本粘附与桩侧的土体松动，减少拔桩时带出土体。

(2)拔桩时可以采用跳拔，如隔三拔一等，使得土体不会形成连续的滑裂面，减小动土压力的影响。

(3)拔桩时采用跟踪注浆，即边拔桩边注水泥浆，使得拔桩时，土体不会有孔洞。

5 其他

除了上述3个基坑封底后施工中最容易出现问题的环节后，近年来还发现一些围护结构未完全清除导致若干年后其余项目的施工遇到不必要的麻烦。如：管廊的基坑项目，位于主干道上，由于混凝土冠梁后期施工未拆除干净，导致后期路基软硬不均，使得道路后期产生了不均匀沉降，冠梁位置处的路基沉降明显小于其他地方，导致道路在冠梁侧产生裂缝。还有一项目，因工程造价及用地所限，经相关单位同意，锚杆采取超红线施工，但要求基坑施工完锚杆必须回收处理，但后期施工单位为省事，未对锚杆进行回收，后期该处拟修建地铁隧道，导致地铁盾构施工遇到麻烦，盾构刀片被锚杆卡住，延误了地铁的施工工期。

6 结语

综上所述，基坑封底后施工是非常关键的，尤其是回填、拆撑、拔桩，这些工况的顺利完成，一个基坑的施工才算完成。施工单位不但要重视基坑的封底前施工，也要重视基坑的封底后施工，任何环节都不能疏忽。设计人员在设计文件中也应交代基坑封底后施工的一些注意事项，从源头断绝基坑事故的发生。

[1] 王自力.深基坑工程事故分析与防治[J].北京：中国建筑工业出版社,2016.

[2] 姚俊斌, 吴学军, 张骞.多悬挑结构的深基坑肥槽回填施工[J].建筑科技情报, 2010 (1): 27-30.

[3] 王忠, 丁百湛, 刘鹏.透视某深基坑支护拆除工程楼板裂缝现象及处理方案[J].建筑安全, 2016, 31(6): 55-58.

[4] 童晓刚, 裘国荣, 诸国娟.绳锯切割法在基坑支撑拆除工程中的应用[J].浙江建筑, 2016, 33(6): 39-43.

[5] 肖红渠.五龙岭大跨连拱隧道施工监测及变形特性分析[J].隧道建设, 2001, 21(1): 1-6.

Study on methods of Post-Construction of Foundation Pit

KANGJianwei

(Fuzhou investigation and surveving institute，Fuzhou 350108)

Post-construction of the foundation pit usually includes backfill, dismantling temporary supports and pull pilling pile, but the designers and construction workers are often only pay attention to the excavation, and the importance of post-construction of the foundation pit is often neglected.The impact of the post-construction of the foundation was discussed, and the causes of foundation pit accident were analyzed, then measures in the construction of the foundation pit were given.

Foundation pit; Post-construction; Backfill; Dismantling temporary supports; Pull pile

康剑伟(1987.12- )，男，工程师。

E-mail:260243910@qq.com

2017-05-04

TU753

A

1004-6135(2017)09-0059-03