试析医院综合楼工程深基坑支护设计与施工技术
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摘要：本文结合有色职工总院新门诊综合楼工程的实际情况，对深基坑支护设计方案与施工技术进行分析，在此基础上对该工程做出细致评价，为今后工程提供参考依据，具有重要价值。
所谓深基坑支护：①确保基坑范围内的建筑物、管线、道路等可以正常运行；②避免发生坑外土体或者基底滑移。结合以往工程实际经验和体会，选择合理的基坑支护方案，将对工程整体进度、质量以及安全水平产生重要影响。现结合实际工程项目，对深基坑支护设计与施工技术等进行分析与评价。
1、工程概述
有色职工总院新门诊综合楼工程位于职工总院内南侧，面邻长江西路，其深基坑施工包括两部分内容：一方面是一级边坡的防治保护：另一方面是深基坑的施工和支护。该工程的基本情况如下：设计标高+0.000相当于黄海高程17.600m，室内外高差0.6m。地下室设计底板底标高为一6.23m，局部电梯井处为－8.23m。工程平面位置与周围多处原有建、构筑物的距离较近。该处原自然地貌为一坡地，前期建设单位已进行场地平整，地面标高平整至0.4m左右，平整后在北侧形成一边坡，边坡的高度在5.0－7.0m不等，坡面较陡，约为700，边坡的坡脚线与本工程轴线位置的平面距离为O－4.0m。根据有关建筑、结构做法，主楼基坑的实际开挖深度为5.83m，电梯井较深处为7.83m。根据地质勘察报告，该区域的地层层序如下：第一层杂填土，第二层粉质粘土，第三层圆砾，第四层粘土层，第五层大理岩。该区域有一层地下水，属上层滞水，埋深为0.35－4.80m(相当于标高3.69－2.66m)，主要赋存于填土中，水量不大，受大气降水及地面水的渗透补给，而该土层在前期场地整平时已经挖掉，同时从地质报告的土层描述来看，基坑开挖深度范围内的其他土层均不含水。
2、深基坑支护设计与施工方案
2.1 人工挖孔桩施工
人工挖孔桩的施工需要与第一级边坡修整同时进行，每两人划分为一个小组，一人负责井下挖土成孔，另一人负责井上提土。一般情况下，可采取15根人工挖孔桩同时进行施工，且每根桩每天施工一节(即1 m)。结合工程平面布置图，精准确定桩位，完成圈砌井口过程。应该注意的是，第一节护壁顶面高出地面100mm，避免积土、地面水流入孔中等问题，引发落物伤人事故；在成孔过程中，可用铁锹或者铁镐挖掘一般土层；如果遇到障碍物、基岩等，则可采用风镐进行掘进，在基岩的坚硬位置，采取松动爆破成孔方式，利用手摇绞车提土；如果遇到地下水，则利用深井潜水泵进行排水处理，以安全电压实现孔内照明；定型钢模板实行护壁支模，在上下节之间搭接50mm，护壁钢筋采用双向φ6@150，护壁采用C20细石混凝土浇筑，钢筋笼在现场制作，用12t汽车吊安装11l。
在正式浇筑桩芯混凝土之前，应该组织业主、监理单位等进行验孔工作，其中桩芯C20混凝土采用32.5级普通水泥配制，完成钢筋笼的安装之后立即浇筑混凝土，以避免发生塌孔问题。
2.2 基坑土方开挖
基坑施工在一级边坡防治保护、人工挖孔桩支护和两台塔吊安装完成后进行，本工程地下室采用大开挖方式施工，利用二台液压式挖掘机挖土，6台10t自卸汽车弃土，而且挖运土方安排在夜间进行，先主楼后裙楼，主楼土方分三层开挖，裙楼土方分二层开挖，每层约2m左右，基础开挖顺序为先远后近，所有土方全部外运弃土，底板下的梁槽和电梯井基坑等局部加深的部位采用0.4m3液压式挖掘机开挖。主楼和裙楼各设一个坡道，其坡度1：6，宽6m，基坑挖完后，除施工要求留置外，均要对坡道进行回填处理，以确保施工安全。
基础开挖后如遇异常情况，应及时上报监理公司和建设单位，由建设单位、监理单位会同设计单位、勘察单位进行现场处理。土方开挖及深基坑支护必须经监理工程师、建设单位代表验收，并在地基验槽记录上签字确认后方可进行下道工序施工。2.3基坑降排水措施
根据工程勘察报告，该区域有一层地下水，属上层滞水，埋深为0.35－4.80m(相当于标高－3.69－2.66m)，主要赋存于填土中，水量不大，受大气降水及地面水的渗透补给，而该土层在前期场地整平时已经挖掉，同时从地质报告的土层描述来看，基坑开挖深度范围内的其他土层均不含水，同时根据工程勘察报告提供的土层的渗透系数较小，仅为9.35～10％m／s，因此不宜采用井点类降水，结合现场实际情况，经充分讨论采用在整个环形沟边布置约7个集水井，集水井为φ800的人工挖孔桩，深约3m，将所有基坑内地下水引至集水井中，每个集水井放置一台潜水泵，将集水井中的水排至第一级边坡的排水沟中，排出地表。
2.4 边坡监测手段
在整个施工过程中，离不开对基坑支护体系、周边环境的监测，以此实时掌控施工进程、存在的问题等，及时解决缺陷或隐患，避免对周边建筑物、地下管线、道路产生影响；将监测到的数值和变化速率、设计值相比较，全面了解工程状况，切实落实“信息化施工”策略，保障基坑施工的安全性。
2.5 坡下基坑施工技术
以工程现场施工的实际情况来看，所有的土方不需要对外运输，因此考虑在现场临时进行弃土堆场，以分层开挖形式，一边开挖一边外运，再加上人工清土的配合，直到符合设计标高。该基坑以放坡开挖形式为主，基坑比较深，因此应确保人工挖孔桩开挖之前达到一定的支护桩强度，每层厚度控制在1.5－2.0m范围内，完成一层开挖之后，即进行一层支护，而不能一次性开挖的深度过强。对于放坡的开挖段，同样采取一边开挖、一边支护的方法，避免出现超挖问题；当支护已经达到一定强度，则可进行下一层的开挖，以此保障边坡的稳定性；另外，挖土速度应该随着监测的结果而有所调整，如果发现异常现象，就必须停止挖土，及时查明原因，有针对性地采取处理措施。
3、工程项目评价
3.1 工期水平
以工程的实际情况来看，现场复杂、多变，地下的障碍物较多，再加上地表水的重重阻碍作用，因此受到严重的交叉施工干扰；但是通过业主方、监理方与施工方的共同努力，克服了种种困难，严格抓好工程现场管理，确保工程遵循计划，一次性完成验收。
3.2 安全水平
在实行人工挖孔桩施工过程中，地表水是威胁安全施工的最大因素，但是本次工程通过抽、堵、引、截等各项措施，基本实现了科学管理与合理控制，严格把控各个施工环节，在确保质量的前提下，没有发生任何安全事故。
3.3 质量水平
开展该工程的主要目标在于确保后期主体工程的顺利进行，而主体工程已经实现±0.00高程，基坑支护工程顺利竣工，在开展主体施工过程中没有留下任何隐患或者负面影响。
4、结论与体会
通过本次综合楼工程的深基坑支护设计与施工，总结了一些经验与教训，对今后开展同类型工程积累大量资料，非常重要。
(1)工程项目的顺利开展离不开完整方案的支持。对于本工程来说，地表水和障碍物是选定方案过程中的主要考虑因素，由于及时调整了支护施工方案，才确保工程的顺利开展。因此可以说，完整的支护方案，是本工程成功的关键。
(2)借鉴、采取倒推设计方法。由于该工程受到地表水的影响较为严重，再加上边界条件的复杂性、恶劣性，根据以往工程的体会来看，采取倒推设计法较为适宜。因此选定若干个方案，将其边界条件进行反推，最终选择最安全、最合理、最可行的方案。在实际施工过程中，尽量与边界条件相符，确保工况稳定性。
(3)各方密切配合，强化施工管理措施。有色职工总院新门诊综合楼工程的基坑面积较大，再加上条件复杂，对变形控制提出较高要求。本次基坑支护设计与施工取得成功，离不开设计单位、监理单位、业主单位与施工单位的密切配合，尤其在土方开挖和支护施工环节，严格遵循设计图纸开展工作，采取分层开挖方法、合理施加预应力，借助“信息化施工”的便捷性，有效控制基坑位移变形问题，为工程成功提供保障。