摘要：本文结合工程实例,详细介绍了建筑深基坑开挖及井点降水施工技术,可为类似结构施工提供借鉴。
关键词：深基坑;土方开挖;坑内降水
1 工程概况
某在建高层建筑工程，地下3 层，地上22 层，建筑面积约20000m2（其中地下室建筑面积3000 m2），占地面积约3223m2。该工程边坡垂直开挖深度16m，局部开挖最深达18m，开挖土方量为10万m3。支撑采用三道由H型钢组成的网格形支撑。基坑一侧紧邻路，其他三侧紧邻旧建筑物，施工场地狭窄，管线众多。
2 工程施工的难点
（1） 基坑开挖面积较大，且受到钢支撑材料的限制，支撑布置较密，机械设备无条件下基坑施工，面临10万m3土和约3000t的钢结构铺设和拆除工作，如何使基坑开挖中不出现因机械设备不到位而形成的挖土死角是施工中需要解决的问题之一。
（2） 基坑开挖深度较深，周围民房及管线离基坑较近，如何控制地下墙变形，确保周围民房及管线的安全，是基坑开挖能否顺利完成的关键问题。
3 施工方案的确立
施工顺序
半环形道路形成→内导墙拆运
深井降水
轻型井点降水
支撑桩和栈桥打设→栈桥塔设→土方开
支撑安装→素混凝土垫层浇→栈桥拆→外导墙拆
（1） 为了便于钢支撑的安装及土方开挖施，确保先撑后挖的要求得到满足，解决基坑内的死角问题，决定搭设三座栈桥来确保施工顺利进行。
（2） 为解决基坑开挖中可能出现的周围环境问题，决定采用基坑中间盆式开挖，基坑两边抽槽，坑内支撑随挖随撑的施工方案。
实施该方案的主要目的是为了减少地下墙的暴露时间，即在基坑中间进行同时开挖，在基坑四周留有20m左右的土体来平衡地下墙所受到的内外水土压力差值，在基坑中间钢支撑基本到位后，再在基坑四周抽槽挖土确保内侧土体挖去2～3d内完成整根安装及预应力施工，来减少地下墙暴露时间，减少地下墙的变形和随之而来的周围民房及管线的沉降。
（3） 基坑内支撑及垫层施工需要施工人员下基坑工作，在基坑内打设轻型井点来降低基坑内的水位，改善施工条件。
（4） 在基坑外侧打设深井，减少地下承压水的压力，防止基坑内土体隆起。
4 工程施工
（1）道路形成 施工道路是为了确保开挖工作顺利，不受阻碍的一个重要环节。根据现场的施工条件和实际所需的工作面，拟在现场地北侧设置一条6～10m宽的道路，并在路上开设3个大门面对栈桥，作为施工机械的主要出入口。
（2）内导墙拆运 根据原先导墙施工时预留的接口位置和现场机械设备的能力，导墙按6～10m分段拆除。导墙拆运要求迅速，拆下来的导墙要及时外运。外导墙作为临时挡土结构预留。
（3）深井降水 根据施工需要，基坑局部将开挖到18m，基底承受的水压力可能会使基坑出现坑底土体隆起的现象，为解决这一问题，在基坑的四周打设八口孔径均为560mm、管径为250mm、井深48m的深井，在基坑开挖到第三层时进行抽水，以确保基坑内侧的水压力平衡，同时为避免在施工时的盲目性，除八口井外，还打设六口深达39m和二口深10m的观测井，每天观测地下深层水和地表浅层水的水位情况，同时在基坑深井抽水的同时，加强对周围建筑物的沉降观测。此外，为确保工程安全，在有利于回灌和对对周围的影响较小的1号和2号井位置进行试抽，在确定深井对周围沉降影响的确不大的情况后，才决定按原方案施工。
4 轻型井点降水
在考虑深井深水的同时，为了方便于施工在基坑内也考虑了降水，降水要求坑内水位下降16m。而一般的轻型井点的有效降升仅6～7m，喷射井点虽能满足要求，但成本较高。经多次商议后决定采用二级轻井点降水。根据施工工地现场情况及施工的需要，施工方案分为二层。第一层地面为五套，降水深度为9m。每根支管间距为1.5m。为了加强降水效果，井点从地表下去1m开始打设，施工现场四周围土层开挖1m深沟，使整组井下沉1m，这样亦有益于利用循环水打管。井底支管长度分9m及6m二种，6m规格为总数的1/4，用途主要是加快地下水位的下降，当水位下降到6m深时，就封闭6m支管，集中抽3/4部分9m支管的降水地区，这样能充分发挥设备效能，使之土层干爽。设备采用SR型水喷射真空泵，连续24h昼夜抽水，同时开设六只观察井，密切注意水位情况。为了配合甲方的土方工程及支撑工作的顺利进行，我方尽力根据甲方的进度，提前做好基础工作以及第二层井点降水的施工准备。
第二层降水深度为-17m，支管长度和设备同第一层相同，井管采用人工打下，因为中间跨度大，这样可以尽量把中间一套打深，施工后期拔井管之前，先停泵3d，观察水位回升情况，根据实际情况决定拔管的具体时间。
5 土方开挖
土方开挖是本工程施工中的关键工序，在第一层的开挖过程中因穿插栈桥的搭设工作，采用了栈桥位置抽槽施工，其余平铺开挖的方案。第二、三层土方的开挖则采取了中心开花，两侧预留土体抽槽施工的方案，并确保随挖随抽的工况得到满足。为确保工程施工质量，还制定了如下的保证措施：
（1） 由于开挖深度较深，且地下地质情况均为黏土，要防止出现“吸斗”的现象。
（2） 抓土要循序渐进分层进行，切忌对某一点挖得过深。
无目的的挖深具有较大的危害。一是由于深井降水是采用配合施工逐步加大抽水量的方案，如在挖土施工时对某一个点挖的得深，而该点地下水位尚未达到原计算值的话，那么该点就是整个基坑中最容易产生隆起的位置，对基坑危害极大。二是从每个井格的抓土来说，正确的顺序应该是先四周，后中间，如背道而行，则易产生抓斗滑落，工效降低的情况。
（3）中心岛形成后，当地下墙附近的土挖掉后要马上加设围檀和支撑，并施加预应力到设计要求的吨位，预应力施加时要严格按照“对称、同步”的原则进行。
采用该方案一是有利缩短地下墙的暴露时间。如按常规的施工方法，在某道支撑处，将土全部挖光，再安装钢支撑，这样整道工序持续时候较长，对地、墙及临近建筑物临影响较大，而如采用中间盆式开挖后，支撑随挖随撑，先在中间形成一个体系，待地、墙附近的土一挖掉马上加设支撑，顺利的话，其地下墙的变形可控制在最小范围内。
二是中间盆式开挖，有利于在施工中更好地满足设计对支撑施工要求和甲方对工期的要求，因基坑在中间盆式开挖的，工作面增加了，支撑安装、调直及其他工作均能全面铺开进行。
（4）考虑到有人工挖土的情况，基坑人工挖土时要在下铺设篱笆，防止发生危险。
（5）在基坑中间距10～12m左右用机械挖一个1.0m深的集水井，作为排水用。
（6）在基坑挖到接近底标高时，预留15cm厚土由人工修平，标高要严格控制，严禁超挖后回填。
（7）土方车辆和大型设备要有统一调度，防止发生混乱，出现挖土力量不均衡的现象。
6 钢支撑的安装
（1） 围檀的安装：第三道支撑的围檀安装接头原则上断在支撑轴线处，围檀预顶处加强板要焊接牢固，围檀安装时要尽可能与地下墙密贴，且支撑预顶时用铁砖填实，确保每幅地下墙与围檀有两个以上的接触点。在预顶结束后，马上将围檀与地下墙之间的空隙用细石混凝土填实。
此外，考虑到H型钢翼板和腹板的作用，在围檀的连接中采用加强腹板的方法来抵抗因地下墙的变形可能受到的弯矩。
（2） 支撑的安装：由于H型钢立柱打设的误差，在第三道支撑施工时可能会出现支撑调直后与立柱桩之间距离最大的问题，为保证支撑体系结点处的受力情况与设计工况相吻合，拟在该部分结点处用H型钢段头填实。除此之外，支撑之间的焊接工作亦需完全满足设计要求。
7 监近建筑物的安全问题
为保证周围临近建筑物的安全，对工地附近的民宅及管线进行全方位的监测。一旦发生危情，马上采取加固措施。
8 结语
基坑开挖后，周围民房没有出现危情；地下墙的变形被控制在规定的范围内，钢支撑受力情况良好，没有发生不良现象。
该工程基坑深度大, 周围环境复杂, 为确保工程在计划工期内顺利完成，采取科学的施工方法。在进度安排上，将通过采取制定最短的工期进度、科学组织、加大资源投入以及物质鼓励调动工人积极性等多种手段，加快施工进度。对基坑部分采取突出施工的办法，尽量缩短其工期，以防因天气因素延长工期，造成更大的工期损失。
关键词：深基坑;土方开挖;坑内降水
1 工程概况
某在建高层建筑工程，地下3 层，地上22 层，建筑面积约20000m2（其中地下室建筑面积3000 m2），占地面积约3223m2。该工程边坡垂直开挖深度16m，局部开挖最深达18m，开挖土方量为10万m3。支撑采用三道由H型钢组成的网格形支撑。基坑一侧紧邻路，其他三侧紧邻旧建筑物，施工场地狭窄，管线众多。
2 工程施工的难点
（1） 基坑开挖面积较大，且受到钢支撑材料的限制，支撑布置较密，机械设备无条件下基坑施工，面临10万m3土和约3000t的钢结构铺设和拆除工作，如何使基坑开挖中不出现因机械设备不到位而形成的挖土死角是施工中需要解决的问题之一。
（2） 基坑开挖深度较深，周围民房及管线离基坑较近，如何控制地下墙变形，确保周围民房及管线的安全，是基坑开挖能否顺利完成的关键问题。
3 施工方案的确立
施工顺序
半环形道路形成→内导墙拆运
深井降水
轻型井点降水
支撑桩和栈桥打设→栈桥塔设→土方开
支撑安装→素混凝土垫层浇→栈桥拆→外导墙拆
（1） 为了便于钢支撑的安装及土方开挖施，确保先撑后挖的要求得到满足，解决基坑内的死角问题，决定搭设三座栈桥来确保施工顺利进行。
（2） 为解决基坑开挖中可能出现的周围环境问题，决定采用基坑中间盆式开挖，基坑两边抽槽，坑内支撑随挖随撑的施工方案。
实施该方案的主要目的是为了减少地下墙的暴露时间，即在基坑中间进行同时开挖，在基坑四周留有20m左右的土体来平衡地下墙所受到的内外水土压力差值，在基坑中间钢支撑基本到位后，再在基坑四周抽槽挖土确保内侧土体挖去2～3d内完成整根安装及预应力施工，来减少地下墙暴露时间，减少地下墙的变形和随之而来的周围民房及管线的沉降。
（3） 基坑内支撑及垫层施工需要施工人员下基坑工作，在基坑内打设轻型井点来降低基坑内的水位，改善施工条件。
（4） 在基坑外侧打设深井，减少地下承压水的压力，防止基坑内土体隆起。
4 工程施工
（1）道路形成 施工道路是为了确保开挖工作顺利，不受阻碍的一个重要环节。根据现场的施工条件和实际所需的工作面，拟在现场地北侧设置一条6～10m宽的道路，并在路上开设3个大门面对栈桥，作为施工机械的主要出入口。
（2）内导墙拆运 根据原先导墙施工时预留的接口位置和现场机械设备的能力，导墙按6～10m分段拆除。导墙拆运要求迅速，拆下来的导墙要及时外运。外导墙作为临时挡土结构预留。
（3）深井降水 根据施工需要，基坑局部将开挖到18m，基底承受的水压力可能会使基坑出现坑底土体隆起的现象，为解决这一问题，在基坑的四周打设八口孔径均为560mm、管径为250mm、井深48m的深井，在基坑开挖到第三层时进行抽水，以确保基坑内侧的水压力平衡，同时为避免在施工时的盲目性，除八口井外，还打设六口深达39m和二口深10m的观测井，每天观测地下深层水和地表浅层水的水位情况，同时在基坑深井抽水的同时，加强对周围建筑物的沉降观测。此外，为确保工程安全，在有利于回灌和对对周围的影响较小的1号和2号井位置进行试抽，在确定深井对周围沉降影响的确不大的情况后，才决定按原方案施工。
4 轻型井点降水
在考虑深井深水的同时，为了方便于施工在基坑内也考虑了降水，降水要求坑内水位下降16m。而一般的轻型井点的有效降升仅6～7m，喷射井点虽能满足要求，但成本较高。经多次商议后决定采用二级轻井点降水。根据施工工地现场情况及施工的需要，施工方案分为二层。第一层地面为五套，降水深度为9m。每根支管间距为1.5m。为了加强降水效果，井点从地表下去1m开始打设，施工现场四周围土层开挖1m深沟，使整组井下沉1m，这样亦有益于利用循环水打管。井底支管长度分9m及6m二种，6m规格为总数的1/4，用途主要是加快地下水位的下降，当水位下降到6m深时，就封闭6m支管，集中抽3/4部分9m支管的降水地区，这样能充分发挥设备效能，使之土层干爽。设备采用SR型水喷射真空泵，连续24h昼夜抽水，同时开设六只观察井，密切注意水位情况。为了配合甲方的土方工程及支撑工作的顺利进行，我方尽力根据甲方的进度，提前做好基础工作以及第二层井点降水的施工准备。
第二层降水深度为-17m，支管长度和设备同第一层相同，井管采用人工打下，因为中间跨度大，这样可以尽量把中间一套打深，施工后期拔井管之前，先停泵3d，观察水位回升情况，根据实际情况决定拔管的具体时间。
5 土方开挖
土方开挖是本工程施工中的关键工序，在第一层的开挖过程中因穿插栈桥的搭设工作，采用了栈桥位置抽槽施工，其余平铺开挖的方案。第二、三层土方的开挖则采取了中心开花，两侧预留土体抽槽施工的方案，并确保随挖随抽的工况得到满足。为确保工程施工质量，还制定了如下的保证措施：
（1） 由于开挖深度较深，且地下地质情况均为黏土，要防止出现“吸斗”的现象。
（2） 抓土要循序渐进分层进行，切忌对某一点挖得过深。
无目的的挖深具有较大的危害。一是由于深井降水是采用配合施工逐步加大抽水量的方案，如在挖土施工时对某一个点挖的得深，而该点地下水位尚未达到原计算值的话，那么该点就是整个基坑中最容易产生隆起的位置，对基坑危害极大。二是从每个井格的抓土来说，正确的顺序应该是先四周，后中间，如背道而行，则易产生抓斗滑落，工效降低的情况。
（3）中心岛形成后，当地下墙附近的土挖掉后要马上加设围檀和支撑，并施加预应力到设计要求的吨位，预应力施加时要严格按照“对称、同步”的原则进行。
采用该方案一是有利缩短地下墙的暴露时间。如按常规的施工方法，在某道支撑处，将土全部挖光，再安装钢支撑，这样整道工序持续时候较长，对地、墙及临近建筑物临影响较大，而如采用中间盆式开挖后，支撑随挖随撑，先在中间形成一个体系，待地、墙附近的土一挖掉马上加设支撑，顺利的话，其地下墙的变形可控制在最小范围内。
二是中间盆式开挖，有利于在施工中更好地满足设计对支撑施工要求和甲方对工期的要求，因基坑在中间盆式开挖的，工作面增加了，支撑安装、调直及其他工作均能全面铺开进行。
（4）考虑到有人工挖土的情况，基坑人工挖土时要在下铺设篱笆，防止发生危险。
（5）在基坑中间距10～12m左右用机械挖一个1.0m深的集水井，作为排水用。
（6）在基坑挖到接近底标高时，预留15cm厚土由人工修平，标高要严格控制，严禁超挖后回填。
（7）土方车辆和大型设备要有统一调度，防止发生混乱，出现挖土力量不均衡的现象。
6 钢支撑的安装
（1） 围檀的安装：第三道支撑的围檀安装接头原则上断在支撑轴线处，围檀预顶处加强板要焊接牢固，围檀安装时要尽可能与地下墙密贴，且支撑预顶时用铁砖填实，确保每幅地下墙与围檀有两个以上的接触点。在预顶结束后，马上将围檀与地下墙之间的空隙用细石混凝土填实。
此外，考虑到H型钢翼板和腹板的作用，在围檀的连接中采用加强腹板的方法来抵抗因地下墙的变形可能受到的弯矩。
（2） 支撑的安装：由于H型钢立柱打设的误差，在第三道支撑施工时可能会出现支撑调直后与立柱桩之间距离最大的问题，为保证支撑体系结点处的受力情况与设计工况相吻合，拟在该部分结点处用H型钢段头填实。除此之外，支撑之间的焊接工作亦需完全满足设计要求。
7 监近建筑物的安全问题
为保证周围临近建筑物的安全，对工地附近的民宅及管线进行全方位的监测。一旦发生危情，马上采取加固措施。
8 结语
基坑开挖后，周围民房没有出现危情；地下墙的变形被控制在规定的范围内，钢支撑受力情况良好，没有发生不良现象。
该工程基坑深度大, 周围环境复杂, 为确保工程在计划工期内顺利完成，采取科学的施工方法。在进度安排上，将通过采取制定最短的工期进度、科学组织、加大资源投入以及物质鼓励调动工人积极性等多种手段，加快施工进度。对基坑部分采取突出施工的办法，尽量缩短其工期，以防因天气因素延长工期，造成更大的工期损失。
