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摘要:建筑工程中，深基坑工程是其最为基础的工程之一，所以对深基坑施工技术剖析显得尤为必要。本文结合具体工程实例，分析了基坑施工难点以及地质条件，并详细阐述了深基坑的施工技术，包括基坑开挖方法、降水施工、支撑系统施工以及开挖期间监测等方面，保证了基坑的施工安全。
关键词:基坑；开挖；降水；施工技术
引言
随着社会的发展，城市化进程速度的不断加快，建筑工程项目迅速增加，深基坑随之与日俱增，深基坑的施工技术要求也越来越高，它不仅要保证支护结构体系的安全，控制岩土体的变形，而且还要保证周边环境的安全，因而建筑施工中必须强化深基坑施工技术的应用，以保证基坑的施工安全。基于此，本文就深基坑施工技术在建筑施工中的具体应用展开了探究，以供参考。
1 工程概况
某小学为框架结构，地上5层，地下1层，局部体育馆地下2层，总建筑面积11152m2，地上建筑面积8319m2，地下建筑面积2833m2。地下设备间层高4.8m，配电间、风机房、下沉广场，地下层高4.8m；地下篮球场，结构高度9.75m。
基坑支护形式选用连排灌注桩三轴搅拌桩止水帷幕和双头桩止水帷幕，水泥环梁内支撑，在地下篮球场位置的深浅基坑处增加了一排双头桩止水帷幕。支护桩混凝土强度等级为C30，支撑体系混凝土强度等级为C30。
2 基坑施工难点
(1)基坑开挖深度不同，底标高分别为-5.950、-12.950m，开挖深度分别为5.5、12.5m，属于深基坑工程，情况较复杂，施工难度大。
(2)地下篮球场部位有3道支撑，包括2道钢筋混凝土水平支撑和1道临时钢支撑，支撑的设置和拆除难度大，必须严格执行施工工序。
3 地质条件
依据勘查报告，场区土层性能指标见表1。
表1 土层性能指
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地表层地下水属于潜水类型，主要由大气降水补给，以蒸发形式排泄，水位随季节略有所变化，一般变幅在0.50～1.00m/a。
4 施工技术
4.1 基坑开挖方法
基坑开挖方案选择为环形开挖，此方案能够减小外侧土对支护结构的压力，使支护结构受力均匀，开挖时采用三级接力的方法。
第一步土方开挖，进行第一道支撑环梁、内撑部分的土方开挖-0.450～-2.150m，见图1。安排4台1.2m3反铲挖掘机，挖至设计标高-2.150m，进行第一道水平支撑系统的施工，挖土过程中采用均匀开挖的方式，以保证第一道水平支撑受力均匀，见图2。
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图1 第一道水平支撑平面
单位:尺寸mm
高程m
图2 第一步开挖后基坑支护剖面
第二步土方开挖，待第一道水平支撑强度达到设计要求并在降水达到要求后，按照图纸要求分层、均匀、对称挖土至设计标高-5.950m，配合2台小反铲，挖除桩间土及清理杂土。
第三步土方开挖，进行北侧单体第二道支撑环梁、内撑部分的土方开挖。安排4台1.2m3反铲挖掘机，挖至设计标高-7.750m，进行第二道水平支撑系统的施工，见图3和图4。
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图4 第四步开挖后基坑支护剖面
第四步土方开挖，待第二道水平支撑强度达到设计要求并在降水达到要求后，按照图纸要求分层、均匀、对称挖土到坑底设计标高-12.950m。
对于局部深坑位置，必须严格按照结构设计图纸要求对开挖深度和范围进行控制，禁止出现超挖现象；对于深浅坑交接位置，先对浅坑进行开挖，然后放坡逐步形成。
4.2 基坑降水施工
根据基坑地质条件的限制、基坑周边建筑物管线保护的要求，结合基础结构图纸，对基坑内降水进行深度计算及点位布设。
采用一道封闭的止水帷幕，在基坑内降排水的施工方法。
开挖前需在基坑内设置大口井提前进行降水15～20d，大口井采用直径500mm、长1m的无砂水泥管。每天观察降水深度，待降水深度低于开槽深度50cm以后进行正式的基坑开挖工作。当开挖至坑底标高时，降水井外还应回填碎石，不间断降水并沿周边做等粒径碎石盲沟，盲沟应随挖随填，形成宽300mm、深400mm，与降水井相连组成一个降排水系统。降水井1井深为17.0m，降水井2井深为9.0m。
基坑周围设观测井，观测井1井深为14m，观测井2井深为8.0m。同时加设2口减压井，井深30.0m，成井要求同降水井，减小开挖后地下水位的压力使其始终保持稳定状态。降水井的深度应考虑地质勘察报告内容及基础的开挖深度进行选择，本工程最大开挖深度为从自然地坪下12.5m左右，土质为第6层粉砂土，所以决定降水深度不超出此区域保证地下水位的稳定，见图5。
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图5 降水平面布置
按照图5布置的降水点位，是根据降水范围规范要求及施工作业图纸要求而设定的，能够满足在整个基础及主体施工阶段继续对基坑进行抽水的要求，从而满足施工作业要求。
4.3 基坑支撑系统施工
基坑平面形状为不规则的四边形，考虑到尽量方便施工，采用2道水平支撑以及在地下2层通高部位设临时钢支撑。钢筋混凝土帽梁、腰梁和水平支撑系统要求采用混凝土强度等级为C30。
(1)水平支撑系统采用整体浇筑。根据图纸要求在基础开挖至-5.6m部位时，深基坑部位加设钢结构支撑，部分钢腰梁及钢支撑材料钢材采用Q235钢，焊条采用E43、E50系列焊条。钢结构部分必须提前与钢筋笼焊牢，支柱桩垂直偏差≯1/200。严格控制平面的扭曲度，支撑构件下支撑桩钢格构缀板与其所在轴线平行或垂直。腰梁和钢支撑采用双拼40b工字钢形式。支撑安装点定位准确，支撑两端的标高差≯20mm，支撑水平轴偏差≯25mm。
(2)第一道水平支撑上皮标高为－1.450m，第二道水平支撑上皮标高为-6.950m。水平支撑体系截面尺寸:腰梁37273mm×1250mm、环梁1400mm×800mm。第一道水平支撑半径约为32.350m，第二道水平支撑轴4、轴⑩间半径约为13.614m，轴⑩、轴间半径约为13.575m。对撑桁架2000mm×800mm。
4.4 深浅基坑交接处施工
具体施工见图6和图7。
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单位:尺寸mm
高程m
图7 临时钢支撑剖面
(1)当基坑开挖至-12.950m处时，进行承台、底板的施工，待强度达到要求拆除模板后，做外防水保护层。
(2)在A区、B区-12.950～-11.000m范围内，浇筑强度等级C30混凝土的换撑带。
(3)进行-11.000～-7.750m的基础外墙施工，待强度达到要求拆除模板后，做外防水保护层。
(4)机械拆除-6.950m处的水平支撑结构，清理混凝土碎石。
(5)A区-11.000～-7.750m处浇筑C30混凝土，B区-11.000～-7.750m处进行3:7灰土回填并分层夯实。
(6)进行A区-7.750～-5.950m和B区-7.750～-5.550m的基础外墙施工，同时埋设位于B区的临时钢支撑埋件，待强度达到要求拆除模板后，做外防水保护层。
(7)A区-7.750～-5.950m处浇筑C30混凝土，B区-7.750～-5.550m处进行3:7灰土还填并分层夯实。
(8)A区进行-5.950m处底板和-4.900～-5.950m范围基础外墙施工，同时埋设位于A区的临时钢支撑GCH埋件，混凝土一次浇筑。B区进行现浇板B的施工，撑住支护结构。
(9)待混凝土强度达到要求后进行临时钢支撑的安装。
(10)机械拆除-1.450m处的水平支撑结构，清理混凝土碎石。
(11)整体施工-1.250m顶板及下部全部基础外墙结构。
(12)待混凝土强度达到要求后拆除基础外墙模板，做外墙防水保护层。
(13)回填剩余的外槽部位。
4.5 基坑开挖期间监测
4.5.1 监测目的
工程四周建筑物距基坑很近，地下市政管线较多。为给施工提供安全保障并指导施工，应提前监测附近建筑物、道路的沉降，安排专人负责监测，避免人员经济损失。每天汇总分析，重点监测降水深度，围护结构水平位移、建筑物沉降等，满足设计要求。
4.5.2 监测结果
为了保证基坑施工的顺利进行以及相邻建筑物的安全性，在基础开挖过程中需要进行现场监测，基坑开挖深度12.950m，属于一级基坑，根据设计要求基坑支护结构最大水平位移量为60mm。
最终监测结果，最大值为28mm，最小值为15mm，低于设计报警值30mm，满足设计要求。
5 结语
综上所述，深基坑施工技术是一项综合性极强的系统工程，需要施工单位给予高度的重视。实践证明，通过对深基坑工程多道支撑的合理安装和拆除，既加快土方开挖的施工进度，又使支护结构的受力均匀，基坑始终处于相对稳定的状态；本工程施工过程中基坑降水情况良好，水位平稳，基底无渗水现象，取得了良好的经济效益和社会效益，可为今后在深基坑施工技术方面积累了宝贵的经验。
参考文献:
[1] 沈楠.浅谈深基坑施工技术[J].建材发展导向.2015(15):70-71
[2] 马栓宝.浅谈深基坑施工技术的应用[J].城市建设理论研究:电子版.2015,5(14)
论文作者:何雁多
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/27
标签：基坑论文; 水平论文; 标高论文; 深基坑论文; 施工技术论文; 深度论文; 混凝土论文; 《防护工程》2017年第22期论文;