欧咏
肇庆新区投资发展有限公司 广东肇庆 526000
摘要：深基坑工程是建筑工程施工中的一个重要环境，其施工质量直接关系到建筑的整体质量和安全。本文结合某工程实例，对该深基坑工程的实际情况和特点展开了分析，并详细介绍了该深基坑施工的质量控制措施，以期能为类似工程施工提供参考。
关键词：复杂环境；深基坑；施工；质量控制
引言
随着我国城市建设的快速发展，城市建设用地日益减少，深基坑工程的施工也越来越多。而在深基坑工程施工中，由于其环境复杂多变，对工程的施工带来了巨大的难题。如何有效做好复杂环境条件下深基坑施工的质量控制，保障深基坑的施工质量是当前的一个重要课题。基于此，笔者展开了相关介绍。
1.工程实例
1.1 建筑及围护概况
某工程项目地上12 层，地下2 层。基坑呈长放形，面积4140m2，基坑周长253m，开挖深度10.6~12.7m。采用桩基础，土方量约4.5 万m3。本工程基坑安全等级为一级，采用“钻孔灌注桩+1 道钢筋混凝土水平内支撑+ 挂钢筋网喷面支护”的复合围护形式，其中桩顶放坡面和桩间墙均采用挂钢筋网喷面支护。
底板设置混凝土传力带换撑，混凝土设计强度C35；地下室二层楼板设置钢筋混凝土换撑，后浇带及车道等薄弱处设置型钢临时换撑。在底板混凝土传力带、地下二层楼板钢筋混凝土换撑及型钢换撑施工完毕，混凝土达到设计强度后分层回填，同时根据监测情况拆除水平内支撑。
本工程基坑支撑采用“型钢格构柱+ 立柱桩+ 钢筋混凝土支撑梁”， 基坑底面以上采用型钢格构柱， 截面为500mm×500mm。坑底以下设置立柱桩，立柱桩采用φ1000mm钻孔灌注桩，桩长≥15m。
1.2 现场条件和周边环境
（1）周边建筑。场地北侧地下室外墙线距红线约8.9m，红线外为规划路（近场地段已建，路宽约13.0m）；西侧地下室外墙线距红线约4.0m，红线外为已建的市政公路（路宽约13.0m），已建公寓紧邻该公路，该公寓高为7 层，无地下室，框架结构，采用条形基础，基础埋深约2m；南侧地下室外墙线距红线约4.4m，红线外为拟建规划路（现为开阔空地，宽约25m）；东侧地下室外墙线距红线约5.1m，红线外为拟建寺庙场地，拟建寺庙及其相关配套高为2～6 层，据业主介绍其基础将采用天然浅基，基础埋深约2.0m。
（2）周边地下管线。据现场踏勘，场地内未发现埋有相关管线，拟建场地北侧已建规划路段分布有东西向电力管线及通信光缆，埋深约1.2m。
1.3 水文和地质情况
1.3.1 地质情况
场地自上而下地层情况：（1）第四系全新统人工填土层（Q4ml）：①1 混凝土、①2 杂填土、①3 素填土；（2）第四系全新统坡积层（Q4dl）：②粉质粘土；（3）第四系凝灰熔岩残积土层（Qe）l ：③凝灰熔岩残积粘性土；（4）侏罗系南园组岩浆岩风化层（J3n）：④全风化凝灰熔岩、⑤砂土状强风化凝灰熔岩、⑥碎块状强风化凝灰熔岩、⑦中风化凝灰熔岩等。
1.3.2 水文情况
根据勘察报告，场地地下水主要为赋存于杂填土①2、素填土①3 孔隙中的、粉质粘土②、凝灰熔岩残积粘性土③、全风化凝灰熔岩④、砂土状强风化凝灰熔岩⑤中的孔隙网状裂隙中及碎块状强风化凝灰熔岩⑥、中风化凝灰熔岩⑦层的裂隙中的潜水～弱承压水。勘察时属于丰水期，测得部分钻孔初见水位埋深1.69～2.31m，标高14.44～15.00m；于所有钻孔中测得地下稳定水位埋深1.81～2.61m，标高13.40～14.79m。
2.工程特点分析
本工程基坑开挖深度10.6~12.7m，局部最深的电梯坑开挖深度13.6m。基坑开挖周边1 倍基坑挖深范围内分布有已建公寓和规划路，规划路下埋有电力管线及通信光缆，对基坑变形要求较高。且基坑开挖范围内土质分布不均匀，部分区域以人工回填土为主，该土层含水量高且较为松散，容易产生滑坡现象。为保证本项目基坑及周边安全，须将基坑变形控制作为关键工作。
3.主要应对措施
3.1 总体应对策略
基坑失事主要原因涉及两方面问题。一是基坑支护体系失稳；二是基坑开挖引起周围环境条件恶化。因此，从两方面重点控制基坑的变形：一方面，确保护体内外水土平衡，这就要求挂网喷面有良好的隔水能力，围护和支撑体具有一定的刚度。另一方面，基坑开挖势必导致基坑徐变，只有缩短土方开挖和地下结构施工时间，减少基坑暴露时间才能有效控制基坑变形。
3.2 合理化安排施工流程
（工程桩先行施工→） 平整场地→测量放线→坡顶截水沟、集水井施工→灌注桩、支撑立柱施工→降水井施工并启动降排→土方开挖至冠梁顶标高→放坡喷面随土方开挖分层施工→土方开挖至冠梁底以下0.1m标高→冠梁施工→土方开挖至内支撑梁底以下0.1m标高→桩间墙喷面随土方开挖分层施工→内支撑系统施工→土方分层开挖至设计基坑底标高→桩间喷面随土方开挖分层施工→坡底排水沟、集水井施工。（地下室二层底板施工→底板处传力带施工→主体结构施工→土方回填至地下室二层顶板处传力带底标高→地下室二层顶板及传力带同时浇筑→待地下室二层顶板及传力带混凝土强度达到设计强度的100%后方可拆除内支撑。）→土方回填至地下室顶板。
4.重要施工控制点
4.1 挂网喷面支护
桩顶放坡面和桩间墙均采取挂网喷面，做法见图1。施工方法比土钉墙简单，作用类似，既起到止水帷幕作用，又加固坑外土体。基坑开挖过程中，喷面应做到随挖随喷。喷射混凝土作业应分段进行，自下而上进行喷射。喷头运动一般按螺旋式轨迹一圈压半圈均匀缓慢移动，喷射混凝土搭接长度300mm，喷射混凝土的回弹率不大于15%，回弹物不可重新喷射。
图1 挂网喷面大样图
施工前核查细石混凝土原材料、外加剂、挂网钢筋、喷射设备是否符合施工方案要求。通过在坡壁打入○16 钢筋做厚度控制点，并且坡顶、坡底上下拉通线以保证喷面厚度。土方开挖的作业面修整后先预喷40mm 首层混凝土，再铺设钢筋网。分两次喷射混凝土，两次施工间隔时间不应超过1d，避免雨季雨水冲刷坡面。下层混凝土喷射时应先对上层喷射混凝土表面喷水湿润。复喷一次喷到设计厚度，喷射方法同初喷。喷射混凝土面层时，应严格控制钢筋网位置和钢筋网保护层厚度，不得有露筋现象。
终凝2h 后应及时洒水养护，养护时间根据气温确定，一般约为7d。
4.2 合理降水措施
基坑降水可以提高土体强度、减小坑后压力，防止流沙等渗流破坏、稳定边坡，保证干作业等诸多优点。但降低基坑地下水位势必引发基坑周围土体内地下水位变化和应力场的改变从而导致周围土体的变形，造成周围建筑物的附加沉降，这些不良影响也不容忽视。
本工程采用降水与回灌技术相结合工艺。即坑内设置降水井进行降水，坡顶设置截水沟,坡底设置排水沟，坡面埋设泄水孔。将地表水及时排入就近市政管网，防止地表水下渗、冲刷坡体。降排水系统施工进度应与土方开挖和基坑侧壁支护施工进度相适应。
同时为防止由于基坑内水位不均匀下降引起周边地基土不均匀沉降，在基坑靠近建筑物、构筑物等处布置回灌井。回灌井根据现场实际位置情况进行布置，并尽量远离基坑边线。回灌水不得污染原有地下水质。重要建筑物可增加回灌井密度，当沉降监测值达到报警值时启用回灌井，必要时增设回灌井进行回灌。回灌之前检查回灌系统并试运行，全面停止回灌应在降水停止运行后方可，具体时机应根据坑内水位恢复情况另行确定。
4.3 优化土方开挖方
整个基坑在开挖时，遵循“分层、分块、留土护壁，对称、限时，开挖支撑”的总原则详细计划，对每块土方、支撑、结构的衔接施工进行部署，限时完成各道工序。平面开挖顺序：开挖从中间开始，向两侧边退边挖。以分段开挖分界线为界，将基坑分成4 个区，由4 个施工队开挖，每个施工队配备1 台挖掘机，平面开挖布置见图2。垂直方向挖方分10 层开挖，须配合支撑施工节奏，分层情况见图3。
内支撑覆盖范围内土方采用长臂挖机向内支撑底下掏挖结合人工开挖。长臂挖机作业范围内的土方由长臂挖机开挖盘土到基坑外由土方车外运。长臂挖机作业范围外的土方由人工开挖。施工现场临时坡道向下放斜坡用于土方开挖和外运，在塔吊全部安装完毕、基坑土方挖运完成后再挖除临时道路。
根据本工程围护结构的施工特点，基坑土方应在围护桩、冠梁、支撑梁、喷面的强度分别达到设计强度的100%、80%、80%、70%后方可开挖下一层土方。
土方开挖完成应立即对基坑进行封闭，防止水浸和暴露，并应及时进行地下结构施工。混凝土垫层应做到随挖随捣，挖土到设计标高后，应在8h 内浇筑垫层，垫层浇至围护桩边，无垫层坑底最大暴露面积不得大于200m2，邻近基坑边的局部深坑（深度超过1.5m）应在大面积垫层完成后开挖，严禁一次开挖到底。
4.4 基坑变形监测和变形分析
基坑工程施工前委托具备专业资质的第三方单位对基坑工程实施现场监测，监测方案与专项施工方案一同经专家论证通过后实施，同时与基坑周边环境涉及的有关管理单位协调。
基坑开挖前先对周边已有的建筑物进行普查留底。在项目基坑围护和地下室结构施工期间，主要监测如下内容：巡视检查、围护结构顶部水平位移和沉降量、深层水平位移、坑外地下水位、支撑内力变化，周边地表沉降、周边已建建筑沉降。
通过密切关注第三方检测数据发现，从土方开挖到底板完成，基坑变形数据都在允许范围。在整个地下工程施工中，变形量最大在于地下二层换撑期间，原有支撑处扰度变大，释放围护体外侧的土压力。在这个阶段，密切关注坑外土体的变形和地下水位的变化情况，通过加强巡查，及时发现围护体可能渗漏点，发现水迹立即封堵。
图2 土方开挖平面示意图
图3 土方开挖剖面示意图
5.结语
综上所述，深基坑工程施工的质量直接关系到建筑整体的质量以及人员的生命财产安全。因此，在深基坑工程施工中，必须要结合工程的实际情况，选择科学合理的施工方案进行施工，同时还要做好各个施工环节的质量控制，从而保证深基坑施工的质量，提高工程的施工效益。
参考文献:
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[3]滕明纯.市政工程深基坑施工技术及质量控制对策[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(06):84-85.
论文作者:欧咏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/6
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