楊建奪 （藍(lán)天環(huán)保設(shè)備制造有限責(zé)任公司，河北 滄州 062150）

0 引言

當(dāng)代城市建設(shè)房屋建筑工程中，基礎(chǔ)分部施工是工程施工過程中不可缺少的分部工程，基坑工程土方開挖支護(hù)、止水帷幕施工和基坑降水是施工中不可缺少的工序，在房屋建筑工程基礎(chǔ)分部施工階段具有重要地位?；又ёo(hù)方案、降水方案，對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度和工程造價(jià)影響巨大。本文以實(shí)際工程基坑支護(hù)、降水、土方大開挖為例，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況結(jié)合地質(zhì)勘查資料進(jìn)行分析，確定自然放坡、鉆孔灌注樁支護(hù)、止水帷幕、管井降水的基坑施工方案。介紹自然放坡、鉆孔灌注樁支護(hù)、管井降水設(shè)計(jì)、管井施工，土方開挖施工工藝過程，確保施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度，施工中應(yīng)注意技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，為類似工程進(jìn)行借鑒參考。

1 工程概況

泊頭銀河御府三期地下車庫(kù)工程，位于泊頭市新華街西側(cè)，新開街東側(cè)，南側(cè)為小區(qū)規(guī)劃道路，泊頭市火柴廠原址，場(chǎng)地原為廠房拆遷地，施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地地勢(shì)平坦，交通十分方便。本工程為10棟多層住宅及地下車庫(kù)，場(chǎng)地南側(cè)為小區(qū)規(guī)劃路，待建建筑外墻南側(cè)距離規(guī)劃道路紅線約5.0m，規(guī)劃道路寬度24.0m,北側(cè)距紅線24.0m，西側(cè)為3層、5層磚混住宅樓，待建建筑外墻距離用地紅線最近距離6.92m和9.55m。東側(cè)為1層平房待建建筑外墻與用地紅線最近距離1.95m和5.65m?？偨ㄖ娣e82477.91m2，地下車庫(kù)面積約15000m2。地下車庫(kù)工程結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)。場(chǎng)地自然地面標(biāo)高為-0.5m。各單體和車庫(kù)的基坑深度相差較小，本工程基礎(chǔ)均按-6.0m設(shè)計(jì)，為保證土方開挖及基礎(chǔ)施工順利進(jìn)行水位需降到墊層底標(biāo)高以下1.0m。

2 地質(zhì)條件分析及施工方案選擇

2.1 勘查報(bào)告及相關(guān)資料

場(chǎng)地為原廠房拆遷地，地形高差不大，場(chǎng)地平均標(biāo)高為12.17m。根據(jù)地勘報(bào)告資料顯示，地基土從上至下劃分為14層，勘察范圍內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)陸相沖積（Q4al）、沖積與沼澤相沉積（Q4al+h）、第四系上更新統(tǒng)陸相沖積（Q3al）形成的粉土、粉質(zhì)黏土、黏土，各層土的巖性特征、分布規(guī)律詳見下表。

地下水位埋深1.60m～1.90m，屬第四系空隙潛水，主要是大氣降水補(bǔ)給，地下水位的年水位變化幅度0.5m～1.0m。建筑場(chǎng)地為中軟場(chǎng)地，場(chǎng)地類別為Ⅲ類，本工程挖土范圍為1～3層。

2.2 基坑施工方案及技術(shù)措施

根據(jù)場(chǎng)地情況和地勘報(bào)告，本工程基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，場(chǎng)地西側(cè)北側(cè)為既有3層、5層住宅樓，東側(cè)為1層平房且多處距離均少于2倍基坑深度。針對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況距離建筑物較近位置采用灌注樁支護(hù)，剩余位置均采用自然放坡，為保證周邊建筑物使用安全，在基坑外設(shè)置閉合止水帷幕。基坑內(nèi)采用管井降水。

2.2.1 基坑支護(hù)方案

東側(cè)1層平房待建建筑外墻與用地紅線最近距離1.95m～5.65m處。支護(hù)采用鉆孔灌注樁支護(hù)樁長(zhǎng)12.0m,嵌固深度 6.0m，樁徑 800mm，間距1600mm，冠 梁 高 度 800mm，寬1000mm，混凝土采用C30，灌注樁保護(hù)層厚度為50mm，冠梁保護(hù)層厚度為30mm。樁頂以下2.5m處設(shè)置一道錨索，錨索采用2×15.2，1860級(jí)鋼絞線，長(zhǎng)度12m，錨固段7.0m，鎖定力80kN,腰梁采用2×14a槽鋼腰梁，腰梁與鋼樁的孔隙采用8mm厚鋼板焊接填實(shí)。樁間土采用人工修整，覆蓋鋼板網(wǎng)片噴射混凝土護(hù)面，鋼板網(wǎng)直徑不小于1.2mm，孔徑 60×60mm，菱形孔。設(shè)置“L”型HRB400φ14鋼筋短釘，短釘長(zhǎng)度1.0m，水平間距1600mm，豎向間距1500mm，加強(qiáng)筋采用 HRB400φ14鋼筋，加強(qiáng)筋需用U型固定架錨固至灌注樁中，錨固深度不小于100mm，噴射50mm厚C20細(xì)石混凝土。

地層結(jié)構(gòu)特征表

西側(cè)待建建筑外墻距離用地紅線最近距離6.92m和9.55m處，緊鄰原5層磚混住宅樓，采用雙排灌注樁支護(hù)，前排（臨坑側(cè)）和后排樁（臨土側(cè)）長(zhǎng)均為12.0m，嵌固深度6.0m，樁徑800mm，間距1600mm，冠梁高度800mm，寬1000mm，排樁連梁高 800mm，寬1000mm，連梁間距1.6m設(shè)置一道。前后排樁凈距4.2m，混凝土采用C30，灌注樁保護(hù)層厚度為50mm，連梁保護(hù)層厚度為30mm。樁間土采用人工修整，覆蓋鋼板網(wǎng)片噴射混凝土護(hù)面，鋼板網(wǎng)直徑不小于1.2mm，孔徑60×60mm，菱形孔。設(shè)置“L”型HRB400φ14鋼筋短釘，短釘長(zhǎng)度1.0m，水平間距1600mm，豎向間距1500mm，加強(qiáng)筋采用HRB400φ14鋼筋，加強(qiáng)筋需用U型固定架錨固至灌注樁中，錨固深度不小于100mm，噴射50mm厚C20細(xì)石混凝土。

北側(cè)和南側(cè)小區(qū)規(guī)劃路段場(chǎng)地寬闊，采用二級(jí)放坡，一級(jí)坡高3.0m，平臺(tái)寬1.0m，二級(jí)坡高3.0m，放坡比1:1。覆蓋鋼板網(wǎng)片噴射混凝土護(hù)面，鋼板網(wǎng)直徑不小于1.2mm，孔徑60*60mm，菱形孔。設(shè)置“L”型HRB400φ14鋼筋短釘，短釘長(zhǎng)度1.0m，水平間距1600mm，豎向間距1500mm，加強(qiáng)鋼筋采用HRB400φ14鋼筋。

止水帷幕施工，根據(jù)本工程實(shí)際情況，在基坑灌注樁支護(hù)外側(cè)設(shè)置雙排止水帷幕，自然放坡支護(hù)外側(cè)設(shè)單排止水帷幕。止水帷幕采用水泥土攪拌樁。攪拌樁采用濕做法施工工藝，不少于四攪二噴，垂直度偏差不大于1%。樁徑600mm，樁間距400mm，咬合200mm，水泥土攪拌樁入土深度15.0m,樁端進(jìn)入第5層粉質(zhì)粘土層不小于1.0m。水泥采用PS32.5礦渣硅酸鹽水泥，水泥參入比15%，漿液水灰比0.6。止水帷幕采用雙軸攪拌樁機(jī)施工，攪拌樁機(jī)施工過程中保證垂直度和連續(xù)施工，以保證止水帷幕的連續(xù)性；施工間斷時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，搭接時(shí)采取接頭包繞措施。

2.2.2 基坑開挖方案

灌注樁支護(hù)和止水帷幕完工后，用降水井將土方開挖范圍內(nèi)的淺表地下水降至設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以下1.0m后，進(jìn)行土方開挖。土方開挖進(jìn)行兩步施工，第一步挖至灌注樁處挖至冠梁下3.0m左右，機(jī)械挖土?xí)r配置人工清理樁間土，鋪設(shè)鋼板網(wǎng)片設(shè)置鋼筋短釘及加強(qiáng)筋，噴射C20細(xì)石混凝土。單排樁部位樁頂下2.5m處，進(jìn)行腰梁錨索施工。放坡部位土方開挖后人工修整邊坡，鋪設(shè)鋼板網(wǎng)片，設(shè)置鋼筋短釘及加強(qiáng)筋，噴射C20細(xì)石混凝土。

流程為分層開挖→分層做土釘支護(hù)(單排樁頂下2.5m處做腰梁拉錨）→基坑壁鋪設(shè)鋼板網(wǎng)加強(qiáng)鋼筋→噴射C20細(xì)石混凝土→在基坑壁的坡頂做散水面和擋墻→坡腳挖排水溝。

3 降水井設(shè)計(jì)與施工

3.1 管井布置方案

本工程降水井采用直徑400mm管井，基坑計(jì)劃共設(shè)151眼降水井，其中觀測(cè)井27眼，井深10m，間距40m。降水井120眼，井深15m，間距15m。為防止因降水引起周邊建筑物出現(xiàn)下沉，設(shè)回灌井4眼，井深15m，間距60m，基礎(chǔ)底板范圍內(nèi)的降水井布置時(shí)校核實(shí)際位置，避免與梁、柱重合。

施工降水井排水為有組織排水，在基坑外部周邊設(shè)置集水池，集水池之間采用φ300mm加強(qiáng)型雙壁波紋管連接，匯入沉淀水池，經(jīng)沉淀后用作場(chǎng)地噴淋降塵和綠化?；觾?nèi)水位降至基坑底1.0m時(shí)進(jìn)行土方開挖。施工前按施工用電量計(jì)算負(fù)荷，準(zhǔn)備好發(fā)電機(jī)，防止線路故障停電，導(dǎo)致地下水上漲。

3.2 管井施工

成井工藝：施工準(zhǔn)備→井點(diǎn)定位→安裝護(hù)筒→鉆機(jī)就位、鉆孔→回填井底砂石墊層→吊放井管、綁扎尼龍濾網(wǎng)→回填砂石濾層→洗井→下水泵、安裝抽水控制電器→試抽水→正常降水運(yùn)行→封井。

成井：定位埋設(shè)護(hù)筒，采用循環(huán)成孔鉆機(jī)成孔，成孔直徑600mm，泥漿護(hù)壁，在側(cè)面設(shè)置泥漿池、排泥溝。

吊放井管投放濾料：鉆孔成型后立即對(duì)成孔進(jìn)行沖洗，并安裝水泥井管，底節(jié)慮管底部采用木質(zhì)成型擋板進(jìn)行封堵，水泥慮管外采用密目尼龍網(wǎng)進(jìn)行包管綁扎，下管前井孔內(nèi)泥漿要充分沖洗稀釋，先在井孔底部填入500mm后砂石濾料，下管時(shí)要對(duì)井管做好保護(hù)，防止井管損壞影響降水井正常使用。慮管部分安放在含水層內(nèi)，砂石濾料在孔壁與慮管間填充，充盈系數(shù)要大于1。砂石濾料填充完成后，對(duì)井壁外側(cè)進(jìn)行填土夯實(shí)。

洗井：井管安裝濾料填充完成后，用壓縮空氣法洗井，一直到水清沙凈為止。

抽水：洗井完成下潛水泵，調(diào)試系統(tǒng)合格后進(jìn)行試抽水，達(dá)到正常運(yùn)行。如發(fā)現(xiàn)洗井后仍不出水或者出水量不好的情況，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)井。抽水過程中進(jìn)行地下水位觀測(cè)，做好水位變化記錄。在基坑開挖前一周進(jìn)行降水，以保證土方正常施工。所有降水井運(yùn)行后不得中斷，直至結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)土方回填完成達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可停止抽水。

封井：達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求降水完成后，根據(jù)制定的降水井封堵方案，進(jìn)行降水井封堵，拔出潛水泵后井孔內(nèi)用中砂填實(shí)，距井管上部500mm范圍內(nèi)用C30混凝土填實(shí)。筏板范圍內(nèi)管井在澆筑墊層混凝土前，用DN400mm帶止水環(huán)鋼套管，安裝在管井口上外側(cè)固定好，套管長(zhǎng)度根據(jù)筏板厚度確定。套管處做好基礎(chǔ)防水防止?jié)B漏，待降水完成后，有組織計(jì)劃的進(jìn)行封井，從套管用中砂填入上部距筏板底500mm處用高標(biāo)號(hào)抗?jié)B混凝土填平套管上部應(yīng)在筏板上1/3處，用鋼板焊接密實(shí)進(jìn)行封堵，然后澆筑筏板部位混凝土。

3.3 管井排水系統(tǒng)安裝

基坑周邊的各水泥管井均設(shè)置集水池，集水池采用M7.5水泥砂漿，240水泥磚砌筑，池底為C20混凝土，內(nèi)外采用水泥砂漿抹面，集水池容積為1.0m*1.0m*0.8m。各集水池采用φ300mm加強(qiáng)型雙壁波紋管連接，管底最淺處距地面600mm，排水坡度0.3%，匯入沉淀池，沉淀池容積為5.0m*3.0m*3.0m，沉淀池設(shè)水泵兩臺(tái)，用于現(xiàn)場(chǎng)降塵綠化。

4 降水與土方開挖施工

本工程基坑采用土方分層大開挖方式，開挖前用降水井將地表層地下水，降至坑底設(shè)計(jì)深度以下1.0m，以保證挖土和基礎(chǔ)混凝土墊層以及防水能夠順利施工，土方開挖前已做好充足準(zhǔn)備工作，機(jī)械設(shè)備均已檢查合格，能滿足正常施工要求。施工人員、機(jī)械操作人員持證上崗，已進(jìn)行三級(jí)教育和技術(shù)交底?；娱_挖在止水帷幕和灌注樁澆筑完成28天后進(jìn)行施工，基坑開挖工期35天，放坡支護(hù)、灌注樁拉錨、施工降水、基坑開挖全部完成。

4.1 基坑監(jiān)測(cè)

基坑及周邊建筑物監(jiān)測(cè)，委托具備相應(yīng)資質(zhì)的單位，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地實(shí)際情況，監(jiān)測(cè)單位編制切實(shí)可行的專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部、基坑周邊土體及周邊建筑物變形、地下水變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。每次監(jiān)測(cè)完成后將記錄及時(shí)整理匯總，作出分析報(bào)表，然后上報(bào)施工、建設(shè)、監(jiān)理單位指導(dǎo)施工，日常巡查中如有突發(fā)情況馬上通知施工單位采取應(yīng)急措施。

4.2 施工降水實(shí)施

觀測(cè)井施工工期3天，抽水觀察時(shí)間35天。對(duì)觀測(cè)記錄及時(shí)整理，繪制抽水量與時(shí)間，和水位下降值與時(shí)間關(guān)系曲線，根據(jù)實(shí)際抽水情況，分析水位下降趨勢(shì)與流量變化，預(yù)測(cè)開挖時(shí)水位下降位置，為施工提供可靠的數(shù)據(jù)。降水井施工10天，連續(xù)降水根據(jù)施工實(shí)際情況確定。土方開挖前，將地下水位降至基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)高以下1.0m，保證基底正常施工?；毓嗑┕?天，使用時(shí)間根據(jù)觀測(cè)井水位高度確定。

4.3 灌注樁、止水帷幕及基坑開挖實(shí)施

灌注樁施工施工10天，止水帷幕施工15天，基坑開挖在灌注樁和止水帷幕施工完成后28天進(jìn)行施工，基坑開挖歷時(shí)30天。大致開挖方向自北往南，自上往下，整體開挖。坡道設(shè)置在基坑南側(cè)，坡道坡度為15%，挖出土方用自卸車運(yùn)至場(chǎng)外指定堆放地點(diǎn)。基坑采取分層開挖方式，采用2臺(tái)PC200型挖掘機(jī)進(jìn)行挖土，2臺(tái)60型小挖掘機(jī)配合施工，12輛自卸車進(jìn)行運(yùn)土。采用邊挖邊修整邊坡，分層支護(hù)方式，小挖機(jī)施工配合人工修整槽邊清底。

5 結(jié)語(yǔ)

基坑施工是工程基礎(chǔ)分部中的一項(xiàng)重要施工環(huán)節(jié)，基坑支護(hù)、降水效果的好壞直接影響施工進(jìn)度，關(guān)乎整個(gè)項(xiàng)目的安全、質(zhì)量。本工程能夠順利按照制定的進(jìn)度計(jì)劃施工，保證了工程進(jìn)度、安全和質(zhì)量，采取了以下措施，為同類工程的基礎(chǔ)施工提供借鑒。

本工程遵循施工方案先行，基坑支護(hù)、止水帷幕、降水和土方開挖方案經(jīng)過了專家論證，并聽取了專家的建議。方案中施工依據(jù)的經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，做到了方案適用可行，經(jīng)濟(jì)合理。施工前做了方案交底和各分項(xiàng)安全技術(shù)交底。進(jìn)場(chǎng)工人實(shí)名制管理，按要求進(jìn)行三級(jí)教育培訓(xùn)，每天進(jìn)行班前教育，確保施工安全。

灌注樁支護(hù)、止水帷幕施工，樁長(zhǎng)和樁徑符合設(shè)計(jì)要求，施工時(shí)定位準(zhǔn)確，垂直度滿足要求，嚴(yán)格按工藝標(biāo)準(zhǔn)施工，達(dá)到預(yù)期效果。

降水時(shí)先做施工觀測(cè)井，并且做了管井試抽水，依據(jù)觀測(cè)井和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采取了地下水回灌技術(shù)，沒有因降水引起相鄰建筑物出現(xiàn)不均勻或大幅度的沉降，導(dǎo)致的地面下陷和建筑物墻體開裂現(xiàn)象，保證了周邊建筑物的質(zhì)量。嚴(yán)格按照施工工序施工，基坑土方開挖，采用了分層開挖防護(hù)緊跟，施工期間不間斷降水施工，配備發(fā)電機(jī)，制定了相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案措施，保證了工程安全、質(zhì)量和進(jìn)度。

委托有資質(zhì)的第三方監(jiān)測(cè)單位，制定了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)測(cè)方案，繪制了基坑及周邊相鄰建筑物的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖。監(jiān)測(cè)單位派駐經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)和日常巡查，周邊相鄰建筑物、基坑邊坡支護(hù)和降水過程均做了監(jiān)測(cè)，為工程及時(shí)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，保證了工程的施工安全。