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深基坑开挖支护在市政道路下穿工程中的施工技术应用

发布时间:2026-05-25 10:36:59

摘要:深基坑开挖支护是市政道路下穿工程施工的重中之重,直接影响着整个工程的安全和周边环境的安宁。本文基于市政道路下穿工程的具体施工特点,对工程概况及现场地质条件进行分析,对止水帷幕、排桩、内支撑施工安装、分层分段开挖等深基坑开挖支护主要施工工艺进行探讨,总结施工管理经验,为以后同类型的工程提供参考。

关键词:市政道路下穿工程;深基坑;开挖支护;施工技术

1 工程概况与地质条件分析

本次研究以某市政道路下穿工程为基础,项目位于我国东部沿海省会城市的中心城区,项目方案是建设一条城市次干路下穿既有城市主干道来实现南北通行,全长420m,宽28m,开挖深度7.2m~9.5m,属于典型大跨度深基坑工程,项目施工在城市建成区之内,基坑北侧离已建好居民小区住宅楼最近距离仅为12m,南侧临近已有城市道路,地下有供水、燃气等多种地下管线,其中燃气管道距离基坑边最近距离为6.8m,基坑变形控制要求极高。根据地质勘察报告,该施工区域土层由上而下分别为:①杂填土:厚度2.1m~3.6m,平均厚度为2.8m,主要由黏土、碎石、建筑垃圾等构成,结构杂乱,承载能力较弱,稳定性较差;②粉质黏土:厚度3.2m~5.1m,平均厚度为4.3m,可塑性较好,压缩性中等,承载力特征值为180kPa;③粉砂层:厚度2.5m~4.2m,平均厚度为3.4m,松散~稍密状态,透水性良好,承载力特征值为140kPa;④中风化花岗岩:埋深11.2m~13.5m,承载力特征值大于2500kPa,岩体较为完整。从水文地质来看,场地内地下水类型主要是上层滞水和孔隙潜水,水位保持在2.3m~2.8m,主要是由大气降水及市政管网漏水导致的,水位变化范围大约为1.0m。受附近管网漏水影响,局部地区含水量较大,需要预先进行排水和防水工作。

2深基坑开挖支护关键施工技术应用

2.1 止水帷幕与排桩施工技术

本工程地下水含量较高,在存在渗透性很强的粉砂层的情况下,止水帷幕的施工质量直接影响基坑开挖的安全。如果出现渗流涌沙等问题,很容易造成周围地面沉降,危及各种管道和建筑物的安全。在进行高压旋喷桩止水帷幕施工前,要对施工场地进行平整,清除表面的建筑垃圾和较大的孤石。如果有软弱地段,应予以换填,保证钻机安装牢固,防止出现孔斜现象。在施工过程中,采用单管旋喷法、隔孔跳打的方式进行作业,防止相邻桩之间产生干扰。控制提拔速度在20cm/min~25cm/min,转速在20r/min~22r/min,水灰比控制在1:1左右,注浆压力保持在20MPa~25MPa左右,使桩径达到设计要求,相邻两桩之间的咬合长度不小于100mm。施工完毕后应及时对桩体的完整性及止水效果进行检查,采取挖开观察和取芯的方法进行检测,对于发现的有问题的地方及时进行补浆处理。

钻孔灌注桩排桩施工采用旋挖钻成孔工艺。施工前,根据测量放线定位桩位,设置十字桩保护。施工过程中,严格控制成孔垂直度,偏差不超过1%。钻孔灌注桩底部沉渣厚度不大于100mm。钢筋笼安装完毕后立即灌注混凝土,在混凝土灌注过程中,要保证导管插入混凝土内不少于2m,提升导管速度平稳均匀,防止出现断桩情况。桩顶混凝土超灌高度不得小于0.8m,以保证桩顶混凝土强度达到设计要求。排桩施工完成后,待混凝土强度达到设计强度的100%后,进行冠梁施工,在施工前,先将桩顶浮浆清理掉,再把桩顶的钢筋锚固在冠梁内,确保排桩与冠梁连接牢固。

2.2 内支撑安装施工技术

内支撑是控制基坑侧壁变形的主要支撑形式,钢管内支撑自重轻、安装速度快、可周转使用,适合于本工程狭长的深基坑施工要求。内支撑安装时应遵循“先安装支撑后进行开挖”的原则,在开挖至支撑设计标高以下30cm位置时立即进行支撑安装,不允许超挖后长时间处于无支撑的状态。首先安装围檩,围檩采用双拼H型钢,与桩排间的空隙用C30细石混凝土填充密实,确保围檩能够均匀受力,不会出现应力集中的情况。其次安装钢管内支撑,钢管内支撑采用法兰连接方式,支撑两端有活络头便于预加轴力,安装完毕后采用千斤顶对支撑施加预加轴力,预加轴力为设计轴力的60%—70%,分两步进行,第一步施加50%设计轴力,静置15分钟后无异常后再施加到设计值,然后锁定活络头,使支撑能够安全稳定地承受住压力。

施工过程中需要严格控制支撑的轴线位置与标高误差,轴线误差不大于30mm,标高误差不大于20mm,支撑安装完毕后,安排专人对支撑的受力情况进行定期的检查,如果发现支撑松弛、变形异常等现象,及时加轴力解决问题,防止基坑变形过大。

2.3 深基坑分层分段开挖施工技术

本工程基坑狭长,采用分段分层开挖的方法,控制无支撑暴露时间,减小基坑变形。开挖分段按20m~30m作为一个施工段,由上而下分三段进行开挖:第一段开挖至第一根支撑下30cm,开挖深度为1.2m左右;第二段开挖至第二根支撑下30cm,开挖深度为4.0m左右;第三段开挖至基坑设计底标高以上20cm,剩余20cm人工清底,防止机械开挖扰动原土。开挖过程中遵守“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的规定,分段开挖一段,及时安装支撑,在每层土开挖完毕后,安装相应的支撑,待支撑预加轴力完毕,结构稳定后,再进行下一层土的开挖工作,无支撑暴露时间控制在24小时之内,最长不超过36h。

开挖出土路线布置在基坑内部,沿着分段开挖的方向在基坑端部设置出土口,利用挖掘机接力的方式将土方运送至出土口,由自卸车外运出基坑,防止大型机械进入基坑底部破坏基底。此句无错误。施工过程中及时排水,在基坑底部两侧设置排水渠和集水井,排水渠深30cm,宽40cm,每间隔50m设置一个集水井,集水井深度比排水渠深50cm,用潜水泵将积水排出基坑外,以免基底被水浸泡,降低承载力。开挖至设计标高后,及时浇筑混凝土垫层及结构底板,减少基坑的暴露时间,一般情况下要求基底的暴露时间不超过7天,如不能及时浇筑,应预留20cm厚的保护层,待浇筑前再进行清理。

3 结论

综上所述,深基坑支护施工是市政道路下穿工程的重中之重,其施工质量影响到整个工程的安全及施工进度。针对本文的实际应用,按照止水帷幕以及排桩支护结构施工、内支撑安装以及分层分段开挖的管控顺序,贯彻“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的施工理念,加强各方面的质量控制,能够很好地控制基坑变形,避免基底的扰动、基坑的渗漏等问题的发生,使工程能够顺利进行。

参考文献

[1]曲有,彭雪. 市政工程施工中深基坑开挖支护关键技术[J]. 砖瓦世界,2024(16):28-30.

罗程