地下室基坑支护及排水施工技术方案

【关键词】内支撑；钢板桩；基坑排水；土方开挖。 

　　一、地质及工程概况 

　　拟建场地地貌属珠三角洲下游冲积单元，地形平坦，地质资料显示，钻孔控制范围内，岩土层自上而下主要有：人工填土2.4米，耕表土层0.5米，淤泥层10.2米，细沙层4.7米，粗砂层1.8米，粉质粘土3.2米，中风化混合花岗岩2.2米，该工程项目坐落在珠江边上，东侧为已建别墅区（业主已入住），西侧为临街市区交通干道，南侧和北侧均为小区道路，地面建筑为6层框架结构商住楼，一层地下室，开挖面积20×220米。 

　　根据工程地质分析该场地类别为ш类，淤泥层较厚，含水率大（平均35.3%）， 地下水位高，稳定性差；建筑物及地下室车库边线距小区别墅约16米，开挖深度在2.5米至3.5米、局部在5.0米，土方开挖量约15000立方，考虑施工场地周围已建好构物的实际情况，若处理不当，将无法保证东 西两侧的地基稳定，若引起整体滑坡、基础底部隆起甚至会导至房屋倾斜，路面下沉等严重后果，为安全按期完成合同任务，经过基坑土方开挖多方案的分析比较后，认为采用钢板桩施工有如下优点：施工简便，工序简单，质量容易控制，工期短，现场整洁，钢板桩可重复使用，施工成本低，最后决定采用钢板桩作为开挖基坑的支护措施，配合钩机挖土，并用明沟排水，进行基坑开挖。 

　　钢板桩及内支撑进行支护体系的设计施工布置，钢板桩采用咬合式，依据施工经验和经稳定计算，钢板桩长度以穿透淤泥层进入粉砂层0.5m为准，桩长9～12米，在钢板桩内侧沿周边设置一道250工字钢连系梁（围檩）；内支撑均采用φ425钢管，横向支撑可根据桩基及承台施工需要按3-6m间距设置，基坑南北两侧设斜向支撑；横向支撑中部设置顶撑，采用200号工字钢；内支撑型钢交结处焊接或铰接牢固。连系梁及内支撑距离地面高度1.5m。施工机械采用40T履带吊车，配合振动锤及200KW专用（三相220V）发电机施工，钢板桩及内支撑进行支护体系的施工技术要点。 

　　1、钢板桩矫正、除泥、除锈，在吊机配合下，使用千斤顶、大锤和氧气、乙炔等工具材料完成包括端部修整、桩体浇曲、扭曲及局部变形矫正、锁口变形矫正等矫正内容。 

　　2、按设计长度拼接钢板桩，在吊机配合下，在工场或工地现场设置平台，将待拼接桩段固定于同一轴线，然后采用鱼尾板焊接法接桩至设计桩长。 

　　3、测量放线，并将轴线延至施工场外以利于观测和检验。 

　　4、钢板桩打入施工：为达到基坑支护规范要求的各项标准，并按施工图要求，施工机械采用40T履带吊车，配合振动锤及200KW专用（三相220V）发电机施工，严格控制垂直度，将钢板桩打平基槽地面。 

　　5、土方开挖至板桩顶以下1米处，进行围檩、支撑施工。 

　　6、围檩制安：围檩及支撑设置在板桩墙顶以下0.5米处，根据设计位置在钢板桩内壁上焊围檩托架，然后吊装IIP型钢围檩并焊接加固。 

　　7、土方开挖至地下室底板垫层底面标高，进行整体的基坑平整。 

　　测量放线定位承台、水池、电梯井基础的局部基坑，进行局部基坑围檩、支撑施工。开挖至基底，基坑内砌砖模浇、砼承台施工完成后，拆除围檀、拨出钢板桩及堆放好，回填土夯实，进行地下室底板下承台基坑的放线开挖，砌砖模和浇砼承台的施工，回填土夯实，地下室底板基础重新平整夯实，浇筑地下底板垫层，浇筑地下室底板。 

　　8、支撑拆除，改用ф100短钢管把围檩支撑在地下室板边上，拆除原长支撑并外运，浇筑地下室周边剪力墙，墙体强度达70%后，再拆除围檩。 

　　9、钢板桩拔出及外运，采用履带吊车，配合振动锤及200KW专用（三相220V）发电机拔桩，钢板桩拔出后留下的孔隙可用砂冲水回填。 

　　二、基坑土方开挖及运输施工 

　　1、由于基坑支护采用的是钢板桩，为了便于施工及有利于基坑边坡稳定，土方开挖前先做好定位放线工作，及时配合基坑围护施工单位做好边坡外侧排水沟，抽水井的布设，各井点抽水机安装到位后再开始挖土，按基坑围护设计的图纸要求，沿钢板桩内侧做截面：300×300排水明沟，转角处做800×800×1000集水井。 

　　2、基坑开挖顺序 

　　由于本工程地质条件与周边环境条件的特殊性，基坑土方的开挖必须配合钢板桩施工交叉进行，分三个阶段施工： 

　　第一阶段：周边钢板桩打好后由南侧向北侧方向开挖至原地面下1.00m，施工时要注意与钢板桩连系梁的施工相互配合。 

　　第二阶段：周边钢板桩打好后由南侧向北侧方向开挖至地下室底板垫层底标高，开挖施工时要注意与钢板桩支撑系统施工相互交叉配合。 

　　第三阶段：承台、水池、电梯井基础的开挖，由于本阶段是局部深基坑的开挖，因此小基坑的围护工作必须紧跟，特别是消防水池部位用6米长钢板桩围护，为防止坍塌，承台开挖后立即做垫层及砌砖模。 

　　3、土方的外运及机械配备 

　　第一、二阶段土方开挖用挖掘机挖土自卸车运土。第三阶段土方的开挖由于基坑围护结构已经完成，大型机械无法下基坑，这一阶段的土方开挖主要用小型、微型挖掘机挖土，拖拉机或小型运输车辆第一次转运至基坑集中堆土位置，再用长臂挖掘机挖、装自卸车第二次运输至指定卸土地点。计划配置2台120挖掘机、2台微型挖掘机、5辆18t自卸车和5台小型运输车辆，视天气及交通情况增减机械。 

　　4、施工应注意的问题 

　　①第一二阶段开挖时，开挖土层厚度不能超过50厘米，尽量避免碰到桩位。 　　②自卸车运输首先要平整好临时运输道路，决不能在弹簧土上过车以免挤断桩。③基坑的排水抽水工作一定要紧跟不能耽误。 

　　④第三阶段开挖时关键是要先做好深基坑的维护结构，挖开好一个立即做底垫层和砖模，将淤泥封闭。 

　　⑤地下室底板垫层土方开挖到标高后一定要立即施工完成以防止大面积淤泥反冒。 

　　三、组织协调管理及工期 

　　1、开挖由项目经理直接负责，控制好人员、机械，确保开挖工序的稳步进行，施工员做好测量放线，挖制好钢板桩围护结构的稳定，由专职安全员组织人员及时检查安全情况，钢板桩稳定情况由专业检测单位全天候检测，并及时上报检测数据。 

　　2、现场协调由施工负责人负责，主要协调土方开挖和排水、抽水及钢板桩围护结构施工。 

　　3、工期：第一阶段3天完成，第二阶段4天完成，第三阶段6天完成。 

　　四、基坑现场监测及应急措施 

　　为了及时掌握基坑施工期间支护桩位移、地表沉降信息，以便及时采取措施，确保基坑和周边环境的安全，必须委托有资质的监测单位监测，在监测过程中一旦发现异常情况，应及时采取有效措施。 

　　1、监测内容 

　　根据本基坑的支护形式，基坑开挖深度以及周边环境等，基坑监测须涉及以下几个方面：①深层土体水平位移监测；②支护桩水平位移；③支撑体系内力监测；④地下水位监测；监测频率开挖期间1 次/d，遇到报警时加密观测；底板浇筑完后可1 次/3d。 

　　2、应急措施 

　　土方开挖过程有可能发生支护桩渗漏、基底土体回弹、管涌现象、流砂等现象，容易引起基坑塌方安全事故。针对可能出现的问题做好施工前的应急措施，其主要包括应急的组织保障，应急的技术措施，应急的物资和设备，紧急救护措施等。 

　　五、注意事项 

　　坑边不准堆积弃土，不准堆放建筑材料、存放机械、水泥罐及行车。基坑边外部荷载不得大于15Kpa。坑边不得有常流水，防止渗水入基坑，降低钢板桩稳定。 

　　六、基坑四周的安全围护 

　　采用48钢管连接做护栏，立杆打入土层中深600以上，基脚用素砼浇实，间距2000，高1200，上下用涂有黄黑色漆的钢管连接，并用密目网封闭。 

　　七、安全文明施工 

　　1、操作安全技术措施 

　　①现场施工人员必须进行技术交底，并持证作业，挂牌负责，定机定人操作。 

　　②所有进场的机械必须进行严格的检查，保证机械设备完好。 

　　③夜间施工配备足够照明，主要通道不留盲点。 

　　④加强基坑监测，发现问题及时能报告各施工方，并会同维护单位做好应急处理。 

　　2、文明施工措施 

　　①施工场地进出口设置专门车辆冲洗及沉淀系统，派专人冲洗 ，严禁出场车辆带泥及污染物上市政道路。 

　　②努力降低施工噪音对周边环境的影响。 

　　通过以上几方面的精心组织施工，施工过程中未出现质量及安全事故，工程进展顺利，达到了预期目标，亦为同类工程的施工提供了宝贵经验。 

　　参考文献： 

　　[1]JGJ120-99 建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，1999. 

　　[2]江正荣，赵志缙.建筑施工手册（第三版）[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.