实例分析建筑工程深基坑技术施工工艺

李明孙

中国华西企业有限公司　广东深圳　518052

摘　要：随着我国工程建设的快速发展，深基坑随处可见，基坑工程呈现出场地狭窄、工程距离近、越来越深、规模及尺寸大等特点。如何保证深基坑施工的安全，同时又能降低造价，是值得加以探讨的课题。

关键词：深基坑；施工工艺；应用

中图分类号：TU761 文献标识码：A

1　工程概况

某工程为地下钢筋混凝土结构，上部为现浇钢筋混凝土框架结构。工程施工场地狭窄，西侧、北侧、东侧已建构筑物，只有南侧有空地，但必须作施工道路与材料堆场。场区自然标高

11.5m，建筑基坑开挖实际深度9m。

1.1 施工难点分折

本工程场地狭窄，三侧有建筑物，土方边坡最大不超过1：1，施工时必须确保三面已建构筑物的安全。由于地下水位较高，且土质相对差，降水措施的好坏成为工程施工的关键。施工期为4 ～ 6月份，正值雨季，基坑降水、排水及土体边坡稳定是安全施工的保证。

1.2 主要技术措施

1）水泥搅拌桩围护和止水

使用水泥搅拌桩加固四周土体，阻止四周地下水向基坑渗透，同时增加边坡稳定性。水泥搅拌桩设计：搅拌桩直径φ700， 相邻两桩搭接长200mm，桩长10m。沿桩长方向每2m在桩内侧加两根桩，以增强桩的抗折强度。桩施工完毕养护28天。

2）深井和轻型井点降水相结合

采取深井降水降低地下水位，减小放坡系数在1：1以内；使用轻型井点降水降低边坡内水位，减小土体内含水量，增加基坑边基抗滑稳定性。深井设计：深井直径φ360，深使用JQ-90轻型井点，土方挖至-4m时开始作轻型井点。总管使用φ100、支管φ50、滤管1m、深度6m。

3）边坡防护

土方边坡浇80mm厚C20混凝土，防止下雨冲刷边坡，使土体产生滑移。在基坑四周作砖砌挡墙，防止使地面水流入基坑，使基底土不被外侵雨水浸泡而降低地基承载能力。

2　施工工艺流程

2.1 深层水泥搅拌桩施工

1）施工工艺流程施工工艺流程见图1。图1　深层水泥搅拌桩施工工艺图

2）施工注意事项：

①场地平整：清除地表的淤泥与杂草及粘土层。

②测量定位：由经纬仪放出主轴线，定出各桩的位置。

③试桩：施工前试桩，数量在2根以上，以掌控施工各项参数。

④施工时确保加固深度范围内土体任何一点的搅拌不少于2次。

⑤施工中保证搅拌桩机底盘的水平与导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差应小于1%，桩位的偏差应小于50mm，成桩直径与桩长应大于设计值。

⑥水泥浆制备：水泥使用3.25普通硅酸盐水泥，水泥的掺入量应占加固土的15%。

⑦施工的全过程必须控制好水泥搅拌桩的质量，应进行全过程监控，随时检查施工记录及计量记录。

⑧根椐施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。检查重点：水泥用量、桩长、搅拌头转数与提升速度、复搅次数及复搅拌深度、停浆处理方法。

2.2 深井降水

1）施工工艺流程

施工工艺流程如下：管井定位→钻机就位→成孔→清孔→放置井点管→清理管井→抽水。

2）管井做法及机具设备

①管井结构：用钻机钻Φ800孔，内置钢筋混凝土管，井管外径φ360、内径φ300，上部10m与下部2m使用不透水管，中部2m使用透水管，管外包60目尼龙丝布二层，外填滤料砂，井底一节不透水钢筋混凝土管底用厚5铁板焊接封底。

②管井位置：井点管距离搅拌桩不小于0.8m，南北井点管每边3口，东西每边2口。管井底标高应比基坑底部深0.8 ～ 1.2m。

③施工机具：两台ZB-150 钻机，13台3.0kW水泵，其中3 台为备用泵，1000m 消防水管。

④测量定位：按设计要求，定出各井位，各井位中心打定位桩，及十字控制桩，埋设护筒，护筒用Φ10钢板卷制而成，内径Φ120，护筒长1.8m，护筒埋设深1.5m，出浆口高出地面300mm，护筒放入坑内，校正护筒的中心位置与垂直度。

⑤钻机就位：管井周围场地整平后用方木铺垫，钻机部位用枕木铺置钻机工作平台，以承受钻机工作时所有静动荷载，保证钻机平稳，不产生过大的位移与沉降。钻机底部用水准仪整平，校正钻机的垂直度，使钻机钻头吊起后和桩中心垂直度方向对准。此工序应反复进行，检查钻机安装是否稳固，检查钻具、电力系统及安全防护措施。

⑥成孔：开钻时慢速推进，待导向部位全部进入层后，方可提速。鉴于本工程地质情况，采取减压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。同时检查测定泥浆相对密度、黏度、含砂率、失水率等。泥浆相对密度要求在1.2以上，黏度在18 ～ 24，含砂率<3%，失水率小于20。在钻进过程中须控制泥浆浓度以防塌孔、堵孔，而影响排效果。

⑦换浆清孔：钻孔达到设计深度成孔以后，即可进行清孔，使用换浆清孔法，将钻头提高离孔底100 ～ 200空转，保持泥浆正常循环，以中速压入相对密度为1：1黏度17 ～ 20的泥浆，把钻孔内悬浮钻渣相对密度较大的泥浆换出，以达到清孔目的，防止塌孔。清孔后，孔底沉淀厚度不大于300 ～ 400，同时含砂率小于4%。清孔要保证质量，否则将影响出水。

⑧放置井管：清孔后及时安装井管，使用钢筋混凝土管，井周边使用扶正木，以控制井周边滤水层厚度与井管的垂直度。底部先下一个2m的不透水井管，并用Φ400×5mm的钢板封底，以后下2m滤水管，上面是10m的不透水管，井管间接头用电焊焊牢，透水管外先缠绕12#镀锌铅丝，间距100mm，外裹60目尼龙丝二层作滤网。

⑨清理管井：使用空压机洗井，分节冲洗，实行正抽反灌循环反复进行。

⑩抽水：管井作现场抽水实验，并确定管井内水位、水位下降、抽水量、出水含泥量限值。在实验抽水完成后确定每口深井一台3.0kW水泵进行抽水。每天24h保持连续抽水，监控地下水位标高，满足设计要求后，方可进行土方开挖。地下钢筋混凝土构筑物施工完毕，且回填土至地下水位时方可停止管井抽水。

2.3 轻型井点降水

1）施工工艺流程

施工工艺流程如下：

开挖土→敷设集水总管→冲孔、沉设井总管→冲孔→填砂滤料→连接井点管及集水总管→抽水。

2）施工注意事项

①本工程使用JQ-90轻型井点。总管使用φ100，支管φ50长度6m，滤管1m。支管间距1 ～ 1.5m。

②冲孔完成后，井点管和孔壁间及时用洁净粗砂灌实，并且井点管要位于砂虑中间。

③灌砂时，管内水面应同时上升，否则，可注水于管内，水如很快下降，则认为埋管合格；灌砂是保证质量的关键工序。

④井点使用时，应保证连续不断地抽水，如不上水，或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查纠正。

⑤井点使用时，应经常观测真空度，一般不低于55.3kPa。如真空度不够，一般是由于管路漏气，应及时维修。

⑥如井点管淤塞较多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反冲井点管或拔出重新埋设。

⑦拆除井点系统：在地下钢筋混凝土构筑物施工完成后，回填土至井点顶标高后，起拔井点管。所留孔洞用砂或土填塞。

2.4 土方开挖

①基坑放坡系数按1：1 放坡，反铲挖掘机进行大开挖。②土方开挖时，地下水位必须降至基坑底板以下500 ～ 1000mm。

③基坑开挖基底标高后，及时人工挖设排水沟、集水坑，用于下雨后的基坑内排水。

④边坡防护：基坑随开挖进行边坡防护。方法为在基坑斜表面使用80mm厚C20细石混凝土浇筑，主要作用是防止雨水冲刷造成边坡塌方。

⑤基坑挖土分二次开挖，第一次开挖至二级井点施工位置（地面下4m处），作轻型井点降水。第二次挖土，在轻型井点抽水效果良好后，挖至设计标高。

⑥开挖时有专人指挥，基底土质经有关人员现场确认后，立即用人工进行修整，及时浇筑混凝土垫层。

⑦土方施工前要掌握天气情况，避免雨天施工，施工过程中如遇到降雨，则停止施工。

⑧及时组织验槽与有关人员会签，避免槽底暴露时间过长。

⑨土方开挖结束后及时在四周作砖砌挡墙，外表面抹1：1水泥砂浆，防止地面上水流入基坑。

3　基坑监测

为确保整个工程的安全，为结构施工创造条件，从土方开挖开始的施工过程中要严格监测基坑周边的变形，及时反馈及分析，及时采取相应的抢救措施，使基坑不发生意外破坏与变形，确保工程顺利施工。监测内容：①护坡桩水平位移；②护坡桩倾斜程度；③锚杆变形；④沉降观测。为了使基坑围护及基坑开挖尽可能降低对周围的不良影响，保证安全施工，采取如下相应监测措施：

①在基坑内外土体设点进行观测，掌握基坑开挖过程中基坑周围土体沉降、位移等情况。

②在西侧、北侧、东侧已经施工完成建构筑物上设点观测，及时掌握既有建筑实体的沉降、位移情况。

4　结语

本文通过实例，介绍了建筑工程深基坑技术的施工工艺，解决了因工程场地狭小，围边环境复杂、基坑深的难题，以达到加快工程进度，缩短工期，并节约成本，符合当今节约能源及提高经济效益的目的。

参考文献：

[1]《深基坑工程信息化施工技术》林鸣、徐伟，建工出版社，2006 年出版

[2]《2005年建筑工程施工强制性条文实用手册》当代中国音像出版社，2005 年1月出版

[3]《现行建筑施工规范大全》中国建筑工业出版社，第1版（2009 年11月1日）__