某大型深基坑工程施工技术研究摘要:本文详细介绍了某广场大型深基坑工程所采用的关键施工技术，包括桩间土钉施工技术、旋喷桩施工技术、挂网喷浆放坡支护技术、降水施工技术。
在施工过程中，还采用了先进的监测技术及信息化技术，确保基坑施工处于受控状态。
关键词:大型深基坑；支护；放坡；旋喷桩1工程概况某广场一期工程建筑面积约13万m2，地上为4栋28层的高层住宅；自然地面标高－0.45m，基坑底面标高－11.3m，基坑开挖平面总面积达2万m2。
深基坑支护由“东、北两侧钻孔灌注桩+桩间钢管土钉”和“西、南自然放坡+挂网喷浆混凝土”组成；外围止水和深基坑降水采用支护桩φ800二重管高压旋喷桩止水、一级管井降低地下水位，并布置少量观测井（见图1）。
图1深基坑平面图本基坑处于含水量大于30%的弱透水层中，土层地质自上而下分别是素填土、粉质粘土、粉土、粉土夹粉质粘土、粉质粘土，基坑坑底处于上述第四种土层中（见表1）。
表1各土层参数2基坑工程的特点及施工难点1)工作量大，工期紧一期工程包含4栋高层住宅楼，基坑大面积开挖深度约11.4m，各建筑物下部地下室连成一体。
土方量多达23万m3，土方开挖合同工期仅为56天。
2)场地周边环境复杂，环保要求高场地南面是已建成道路，西面紧靠繁华道路，北面是主体施工单位的多栋临建设施，东面为一大型市政工程施工现场，目前整个项目场地只有一个大门出入。
3)两处高压线杆位于基坑边线一期工程的基坑支护桩施工在南侧围墙内约1.8m、围墙外侧2.3m有两根高压线杆，一根为铁塔式，另一根为水泥杆，上挂10kv 的6根高压线，且高压线距钻井架最高处仅1m左右。
具体位置见图1所示。
3关键施工技术3.1施工顺序本基坑工程总体施工顺序为：测放基坑线→开挖地槽、桩机就位→复测桩位→施工支护桩、旋喷桩→钻进钻孔、喷射水泥浆→二次挖地槽→凿钻孔桩桩头→降水井施工、降水→施工圈梁→开挖土方、施工土钉→基坑监测。
3.2桩间土钉施工技术采用φ800@1200mm钻孔灌注桩+桩间φ140×3.5mm@1200mm钢管土钉复合结构作为支护方案，如图2所示。
钻孔灌注桩支护桩间采用φ800@1200mm二重管高压旋喷桩止水，坑内采用管井降低地下水位，坑外布设一定数量观测井（回灌井）。
为了增强基坑支护桩的刚度，提高整体支护体系的稳定性，要在支护桩上的顶圈梁混凝土强度达到设计要求后，才能进行下一步支护桩的钢管土钉施工。
钢管土钉与桩间的连接节点构造如图3所示。
土钉的施工方案采用顶管工艺法，顶进的长度根据设计要求确定。
待施工结束后进行抗拉试验，测承载力，并评估设计方案。
如果此方案切实可行，再进行后续推广使用。
图2桩间土钉剖面图图3桩间土钉节点构造3.3旋喷桩施工技术本工程采用的是二重管喷射。
它是一种浆、气喷射，浆液灌注搅拌混合的方法，即用二重喷射管使高压水泥浆和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借助空气的上升力把破碎的土由地表排除；与此同时，使水泥与土达到止水及加固目的。
本次设计桩径≥800mm，桩间距1200、1300和1500mm。
旋喷桩机在施工中的提升速度按设计要求严格控制在0.1m/min，钻机垂直度偏差不得超过0.3%，枕木应垫实，以保证钻机的平稳与垂直。
旋喷桩选用普通硅酸盐32.5级水泥，旋喷桩主要是止水作用，水泥进场后要注意防潮和防雨。
设计要求水泥用量不少于40%，其水灰比为1∶1。
确保单桩喷浆量是桩体质量的基本保证。
根据喷射工艺，设计要求喷浆压力20mpa，提升速度8～10cm/min。
浆液的可喷性与其稠度有较大关系，浆液稠度过大，可喷性差，往往会使喷嘴及输浆管堵塞，同时易磨损高压泵，使喷射难以进行。
本工程水泥浆的水灰比为1.0。
施工前3根桩必须在监理监管下进行，以确定实际水泥投放量、浆液水灰比、浆液输送时间、桩长及垂直度控制要求，确保旋喷桩止水效果，保证桩体质量。
3.4挂网喷浆放坡支护技术1）施工流程放边坡线→修整坡面→钢筋土钉、分布筋施工→喷射混凝土。
根据设计要求，边坡为两级放坡，中间设2m宽的马道（见图4）。
图4放坡支护剖面图2）施工工艺、材料、技术参数锤击土钉采用φ18@1000mm×1000mm、l=1000mm，钢筋（平面梅花形布置）网片为φ6@200mm×200mm；土钉墙面层厚80mm，分两次喷射；细石混凝土强度等级为c20，3天强度不低于10mpa，碎石最大粒径应小于10mm，喷射压力为0.3～0.5mpa；喷射作业分段进行，同一段顺序自下而上。
3.5高压线杆处支护桩顶圈梁施工技术一期工程的基坑支护桩施工，在南侧围墙内约1.8m及围墙外侧2.3m有两根高压线杆，一根为铁塔式，另一根为水泥杆，上挂10kv 的6根高压线，且高压线距钻井架最高处约1m。
根据基坑支护的设计要求，通过南侧圈梁的施工，将高压线杆的固定转换至圈梁上，用圈梁来固定高压线杆，并加强电线杆和变电箱的稳定性。
详见图5、图6。
图5高压线杆与圈梁节点剖面图图6桩顶圈梁配筋图为了确保南侧支护桩施工过程中的安全，采取了以下措施：1）将支护桩施工场地约7m宽的土取走1.5m深，使钻井机架整体下降1.5m，以保证钻井机架与高压线有足够的安全距离。
2）在围墙外侧，沿高压线杆靠近施工面这一侧，分别搭设两座毛竹防护架，毛竹防护架的平面形状为2.3m×1.7m的矩形，四角设立杆，并设横杆扫地杆，间距为1.8m。
四面均设置斜撑，靠近围墙一侧用12号铅丝将毛竹防护架与围墙拉结绑扎，确保毛竹防护架的整体刚度和稳定性，搭设高度略比机架高100mm，靠近机架增设小横杆，从而确保支护桩在电线杆一侧施工时的安全可靠。
3.6土方开挖施工技术基坑开挖中充分考虑时空效应规则，遵循分区、分块、分层、对称、平衡、合理卸载的原则。
本工程将基坑开挖平面分成4个区域，如图7所示。
图7基坑分区开挖示意图先进行ⅰ区范围内的土方开挖，沿整个西侧支护桩的位置整体由西往东进行，水平方向开挖宽度约30m左右，含放坡尺寸。
垂直方向从自然地坪开挖至各层土钉墙位置往下1m左右，最后挖至比设计基坑底面标高高出1m左右，以防止扰动基层。
在开挖的同时，南侧预留放坡，按照设计要求配合在东侧、北侧做好二级放坡的开挖施工。
一级坡比1∶1；马道宽2m，位于－5.3m处；二级坡比1∶1.2。
开挖深度较深时，采用阶梯式的开挖方法进行开挖。
ⅱ区土方开挖时，按照设计要求配合在北侧、东侧做好二级放坡的开挖施工，ⅱ区地下室负2层顶板施工完成后才能进行ⅲ区的土方开挖；ⅲ区的地下室负2层顶板施工完成后，才能进行ⅳ区的土方开挖。
3.7降水施工技术1）降水井设计根据基坑开挖深度，设计井深为20m，井口高于自然地面0.5m；井管采用钢筋混凝土预制管，外径360mm，内径300mm，端部预埋钢圈，井管之间焊接连接。
滤管，即在井管预留滤水孔的基础上外包两层60目滤网，并绑扎牢固。
滤料含泥量小于5%，且粒径1～3mm，从孔口投入井管周边。
2）降水运行施工完一口井即投入试运行一口，试运行抽水时间控制在3天，并做好出水质量和出水量检查。
正式降水运行14天后进行土方开挖。
3）降水井封井随着工程的进展，土方开挖前施工的降水井逐步退出使用。
为了确保降水井在封堵后不渗漏，降水井的封堵工作尤为重要。
降水井的封堵必须在后浇带施工完毕，根据设计及规范要求，征得设计同意后，逐一进行。
4监测技术为了保证深基坑施工的顺利进行，在整个施工过程中应进行全过程监测，实行信息化施工。
通过现场监测，及时了解基坑开挖过程中围护结构及周边道路的位移和沉降情况，掌握基坑开挖对周围环境的影响，从而指导施工；一旦出现问题，及时调整施工方案，并采取有效应对措施。
1）监测内容深层土体水平位移的监测、圈梁水平位移的监测、周边道路路面沉降监测及桩身应力的监测。
2）监测数量①圈梁水平位移的监测：本工程共布设15个圈梁水平位移观测点，间距为15m；②土体深层水平位移的监测：共布置23个深层位移观测孔，放坡段测斜孔深度为15m，其余为25.0m；③道路路面沉降的监测：共布设14个监测点，间距20m；④根据设计要求，选取6根桩进行应力监测，每根桩根据受力情况选取两个断面，每个断面各设两个测点。
3）监测周期与频率基坑开挖初期，每隔3～5天监测一次；随着开挖深度的增加，加密观测频率，每2～4天监测一次，如出现异常或险情，则每天监测一次；基坑开挖到底部及垫层施工期间，每隔2～5天监测一次，如出现异常或险情，则每天监测一次，甚至适当增加监测次数，及时反馈监测信息。
基础底板浇筑完毕，则每隔5～6天监测一次，直到稳定为止。
5结语该广场深基坑工程的施工过程中，在工期紧、环保要求高的情况下，采取了“钻孔灌注桩+桩间钢管土钉”和“自然放坡+挂网喷浆混凝土”组合支护形式，实现了无内支撑施工。
从而，在确保基坑与周边环境安全的前提下，降低了成本，加快了工程进度。
在施工过程中，由于抓住了各种支护形式的要点，通过有效的基坑降水、基坑开挖方式，严格控制基坑的稳定，同时采用了先进的信息化技术，确保基坑施工过程处在受控状态，从而达到了预期的效果。
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