基坑开挖及支护工程施工技术分析

张海波 曾佳 张月 向丽君

摘要：对于建筑工程而言，基坑开挖与支护工程施工技术能够直接影响到整个工程的施工质量，其重要性不言而喻。由于基坑开挖与支护工程施工技术涉及技术种类多、工序复杂，因此，在实际施工过程中，往往需要面临各种各样的问题。基于此，为了确保工程施工的质量以及安全性，相关部门需要对当前基坑开挖与支护工程施工技术进行不断创新与完善，从而提高整个建筑工程施工的质量。

关键词：基坑开挖与支护施工；技术要点

1引言

自改革开放以来，我国科学技术与社会经济得到快速发展，建筑工程行业迅速崛起，建设规模不断扩大。因此，人们对当前建筑工程施工的质量提出了更高的要求。作为建筑工程中较为基础与关键的施工技术，基坑开挖及支护工程施工技术能够对整个工程施工的质量产生直接的影响。基于此，相关部门需要结合实际状况，在实际施工过程中合理使用此项施工技术，从而提高工程整体施工的质量。

2工程概况

本工程位于重庆市南岸区南滨路与江南大道交界处，黄葛渡立交桥东南侧南坪组团D分区“D4-7-01/02E14-1/02、D4-7-02/02”号宗地。本项目一期平场范围包括一栋住宅、一栋幼儿园。总用地面积21974.67平方米，总建筑面积268013.07平方米。其中2号楼（住宅）建筑面积83297.13平方米，高度为245.2米，地下3层，地上66层；3号楼（酒店式公寓）建筑面约57997.44平方米，地下6层，地上45层，建筑总高度为236.5米。17号楼为幼儿园，建筑面积2448平方米，共三层，总高度10.8m。本工程包含2#楼（住宅）、3#楼（酒店式公寓）、17#楼（幼儿园）的土石方平场、基坑开挖和边坡支护工程，场地地理位置优越，交通方便。

3基坑开挖及支护工程施工技术分析

3.1土石方开挖施工方法

根据安全文明施工要求，施工生产应尽量减少粉尘、噪声、振动等污染的扰民。必须按市委、市人大、市政府及有关部门的临时要求，调整作业方式，停止高粉尘、高噪音作业或爆破作业。并结合经验确定本工程土方为强风化岩层，基坑周边2.5m及基底标高1米范围内采用液压挖掘机开挖，局部配合人工开挖，靠近边坡应严格控制边坡的平顺度。本工程根据锚杆的道数，土石方开挖平均分5阶段进行。基坑开挖过程中以 “分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点为基础，遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。

3.1.1施工流程

图1 土石方开挖工艺流程

3.1.2机械开挖方法

（1） 根据本工程基坑的条件，开挖方法采用端头反铲式和坑底挖土法。一为挖土机从基坑的一头以倒退行驶的方法进行开挖。二为从基坑底以前进行驶的方法进行开挖。自卸汽车配置在挖土机的两侧或后侧装运土。

（2）挖掘机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于开挖深度的1/2。开挖时随时作成一定坡势（1：1～1：1.25），以利泄水。

（3）在机械施工挖不到的土方，配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。

（4）修帮和清底。在距槽底设计标高150cm槽帮处，抄出水平线，钉上小木撅，然后把1m范围内的石方挖走。同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边。最后清除槽底土方。

（5）槽底修理铲平后，进行质量检查验收. 并及时浇注垫层封闭基坑。垫层应做到基底满封闭。

（6）开挖基坑（槽）的土方，在场地有条件堆放时，一定留足回填需用的好土；多余的土方，一次运走，避免二次搬运。

3.1.3场外运输及弃土

弃土场地已经选择好，运距约30公里外弃渣場，开工前做好沿途的交通环卫工作，并交纳其费用，办理好证件，在取得相关部门的同意后，方可进行施工，以保证工程的顺利进行。

3.2支护桩施工

根据设计要求，本工程中西侧J3-J5段采用桩锚挡墙支护，1#～12#支护桩采用旋挖成孔工艺，施工中，我们使用全液压履带伸缩式旋挖钻机旋挖成孔，该施工工艺先进，工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少；自动定位，垂直旋孔，成孔质量好；自动化程度和钻进效率高，钻头可快速穿过各种复杂地层。

3.2.1工艺流程

桩基施工施工工艺流程如下：场地平整、清除杂物→设置桩位点 →砌筑桩井圈→ 移走地面障碍物→接通电源、水源 →钻孔机就位→第一次钻孔→取芯→埋设钢护筒→重复钻孔→成孔→清孔→吊放钢筋笼→插入混凝土导管→清底→浇筑混凝土→拔出导管。

3.2.2施工方法及要点

（1）钻孔

1）钻机就位：先调整钻机位置，进行钻具联结，确保牢固、铅直。

2）开钻：开钻前，将桩位中心引出场外1.5米左右，做好外控桩，先用1米直径钻头成孔。

3）埋设钢护筒：在完成第一次钻孔后，进行桩位复测，确认无误后，埋设钢护筒，否则，进行扩钻。

护筒采用4mm钢板制作，其内径大于钻头直径100mm，圆度偏差小于20mm，上部开设1～2个溢浆口，高度1.2-1.5米。

---护筒埋设选择钻孔法，具体步骤是：

①现在在桩位处钻出的孔比护筒预埋深度深0.3～0.5米、直径比护筒大0.2～4.0米的园坑；

②在坑底填0.3～0.5米厚的粘土并夯实；

③将钻孔中心位置标于坑底，并将护筒放进坑内，用十字线加重锤找出护筒中心位置，移动护筒使护筒中心与坑底中心重合，其中心轴线与桩位偏差不得大于200mm，且护筒保持垂直。

④用水平尺校直护筒；

⑤在护筒四周对称均匀的回填、夯实粘土。

----护筒埋设要求：

①护筒的埋设深度在粘性土中不小于1.0m，砂土中不小于1.5m；护筒高度满足孔内泥浆面高度的要求，对地下水位高，孔口土质较差者，护筒刃脚切入地下水位以下，或适当增加埋置深度，护筒上口高出地面200mm。

②如护筒底土层不是粘性土挖深换土，在筒底回填夯实300～500mm左右厚度的粘土后，再安放护筒。

③护筒上口用钢丝绳对称吊紧，防止下窜。

成孔：开钻时轻压慢钻，钻进速度不超过1m/10min，正常钻钻进时，钻进速度控制在1m/5min.

（2）清孔

利用钻孔结束时慢钻正循环清孔，清孔后泥浆指标比重在1.15～1.20之间，含砂量小于4%，粘度20～22"，孔底沉渣厚度小于5cm。 清孔时保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5～2.0m防止塌孔。

（3）钢筋笼的现场吊装

1）吊装方法

在安装钢筋笼时，采用两点起吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间，以保证钢筋笼在起吊时不致变形。详细情况如下图3所示：

（4）桩基混凝土

桩基混凝土全部采用商品混凝土，采用汽车输送泵送，提升导管振捣密实混凝土。

1）灌注方法选择

桩基混凝土灌注采用直升导管法进行，采用内径为25-30cm钢导管，上部加装漏斗灌注。导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。

2） 二次清孔

在导管安装就位前，进行沉渣厚度检查，沉渣厚度滿足设计要求；如沉渣厚度超出规范要求，则利用专用清孔钻头进行二次清孔。

3）安装导管

每节导管2～3m，配1～2 节1～1.5m 的短导管。钢导管内壁圆顺，内径一致，接口严密。使用前涂抹脱模剂润滑，进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验，按自下而上顺序编号和标示尺度。

导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm，试压力为孔底静水压力的1.5 倍。导管长度按孔深和工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头法兰盘加锥形活套，底节导管下端不得有法兰盘。采用螺旋丝扣型接头，设防松装置。导管安装后，其底部距孔底有 250～400mm 的空间。

4）首批封底混凝土

计算和控制首批封底混凝土数量，下落时有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m 深。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。

5）首批灌注砼的数量公式（桩径D=0.8m）：

导管底口与孔底的距离为25-40cm，根据公式V≥πD2/4（H1+H2）+πD2/4h1； H1表示砼桩底到导管底口的高度，H2表示首批灌注砼的最小深度（导管底口到砼面的高度），h1表示泥浆底部到砼面的高度，保证导管埋入砼中的深度不小于1m。

对孔底沉淀层厚度再次测定。如厚度符合设计要求，然后立即灌注首批砼。

6）箭球、拨栓或开阀

打开漏斗阀门，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

7）水下混凝土浇灌

桩基混凝土采用罐车运输泵送配合导管灌注，灌注开始后，紧凑连续地进行，严禁中途停在浇筑。

（5）桩头剔凿

桩身混凝土灌注14d后，机械开挖桩芯土方，人工剔凿桩顶混凝土浮浆至设计标高。需检测的桩基在桩顶人工打磨一块不小于200*200mm的光滑面，作为检测面。

（6）桩基检测

桩身混凝土强度检测：选用超声波对全部桩的桩身混凝土强度检测。

4结束语

综上所述，基坑开挖与支护工程施工技术对于整个建筑工程而言，具有不可替代的重要作用。基于此，施工单位在进行实际施工的过程中，需要结合工程的实际状况，合理使用基坑开挖及支护工程施工技术，并在实践过程中对其进行不断完善与创新，进一步提高整个建筑工程施工的质量，从而提高施工单位的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]蒋明忠.深基坑开挖及支护工程的施工技术与质量控制[J].中国新技术新产品，2015（02）：93.

[2]南川.基坑开挖支护施工中安全技术分析[J].福建建筑，2011（07）：45-47.

（作者单位：中建八局第三建设有限公司）