摘要：随国民经济持续快速发展，基坑支护工程项目也持续增加，并向大、深发展。在过去的施工过程中出现了很多质量事故，由施工质量问题引起的质量事故占了全部的近50%。如何预防基坑工程施工质量问题，本文介绍了基坑支护工程的主要施工技术和特点，在分析施工质量问题原因的基础上，提出了主要从组织方式和过程控制两个控制施工质量，希望能对基坑施工质量控制有参考作用。
关键词：基坑支护; 施工; 技术; 质量
Abstract: With the rapid economic development, the foundation pit engineering project also continues to increase, and larger and deeper. In the past construction, there are many quality accidents, among which has nearly 50% caused by the construction quality problem. How to prevent quality problems of foundation pit engineering construction is the task of the paper. Therefore, this paper introduces the main construction technology and characteristics of foundation pit engineering, and on the basis of the analysis of the causes of construction quality problem, puts forward the main measures to control the quality from the organization ways and process control, hoping to have reference value for foundation pit construction quality control.
Key words: foundation pit supporting; construction; technology; quality
中图分类号 :TV551.4 文献标识码： A 文章编号：
1 前言
随着我国国民经济持续快速发展，城镇人口迅速增加，根据《中国城市发展报告(2011)》显示，2011年，我国城镇化率已经达到51.27%，城镇人口首次超过农村人口，达到6.9亿人，并仍有20年的高速发展时期。城镇人口的迅速膨胀，城市建设也必然迅速发展，城市建设土地成为保贵资源，于是向空中发展、向地下要空间就成为建设的趋势。目前，深基坑面积越来越大，例如天津市117大厦基坑面积9.6万m2，上海虹桥综合交通枢纽工程开挖面积达35万m2;基坑深度也越来越深，例如天津津塔挖深23.5m，上海世博500kV地下变电站挖深34m。基坑设计方案越来越难，施工技术水平要求越来越高。在基坑施工过程中，因为各种原因，出现了一些质量事故，2007年建筑研究科学院对243个基坑安全事故进行了调查分析，其结果见表1。从表1中可以看出，出现事故最多的是施工方面的原因，占了总数的近50%，这还不包括漏水、较大变形等常规质量问题，可见，施工质量是影响基坑安全至关重要的因素，应引起足够重视。如何提高基坑施工质量管理水平，减少和消除因施工引起的质量事故?是一个值得认真探讨和总结的问题。
表1 基坑事故原因统计表
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事故原因 |
勘察 |
设计 |
施工 |
监理 |
建设方 |
规范 |
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出现频率 |
12 |
124 |
146 |
7 |
20 |
2 |
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比例（%） |
3.9 |
39.9 |
46.9 |
2.3 |
6.4 |
0.6 |
2 基坑支护工程主要施工方法及特点
2.1 基坑支护工程主要施工方法
国内深基坑支护型式主要有水泥土重力式挡土墙、复合土钉墙、排桩和地下连续墙结构，相应的施工方法有深层搅拌法、高压旋喷法、混凝土灌注桩、地下连续墙等。支撑结构主要有内支撑法、土钉和锚索(杆)。这些施工方法分别有自己的适用条件，可根据工程地质与水文地质、周边环境、开挖深度、施工季节等条件选择使用。
(1)深层搅拌法。深层搅拌法是通过搅拌头强制将软土和水泥浆搅拌在一起，水泥固化后形成一定强度的桩体。在基坑中常单独作为基坑的止水帷幕，也作为重力式挡土墙的挡土结构。目前，深层搅拌法适用于一般软土地层，具有速度快、经济性好的优点。主要施工方法有两轴搅拌法和三轴搅拌法。
(2)高压旋喷法。高压旋喷法是通过高速喷射流来切割土体并使水泥与土搅拌混合，形成水泥土体加固的方法。旋喷桩在基坑中的应用主要为基坑的止水帷幕，还可以作为重力式挡墙的挡土结构或在旋喷桩中插入型钢的桩体。高压旋喷法适用于粗颗粒砂砾性土，也可适用于黏性土等各种土质，现在主要应用两管法和三管法。
(3)混凝土灌注桩施工。使用适宜的钻机，采用泥浆护壁预先钻出一定直径的孔，然后采用导管法浇筑高流态混凝土，形成混凝土桩体的施工方法。桩基在基坑中常用作挡土结构，还可以咬合桩的形式止水和挡土。混凝土灌注桩适于各种地层。由于基坑工程均位于繁华闹市区，排浆比较困难，所以主要施工方法为旋挖法。
(4)地下连续墙施工。地下连续墙是在松散透水地基中以泥浆固壁连续造孔成槽，在泥浆下浇筑混凝土起防渗作用的地下连续墙，也可在槽中下设钢筋网片，形成具有防渗和挡土双重功能的地下连续墙。地下连续墙施工技术复杂，成本较高，因此在基坑很深(超过10m)、或邻近区域建筑物保护或基坑变形要求较高、或基坑对防渗要求较高时，才使用地下连续墙结构。地下连续墙一般地层均能适用。施工方法以抓斗和双轮铣为主。
(5)锚杆(索)施工。锚杆(索)是将受拉杆(索)的一端(锚固段)固定在稳定地层中，另一端与工程构筑物相联结，用以承受由于土压力、水压力等施加于构筑物的推力，从而利用地层的锚固力保持构筑物的稳定。锚杆(索)钻孔一般采用锚杆钻机跟管钻进方法，注浆采用二次高压注浆工艺可大大提高土层锚杆(索)的锚固力。
2.2 基坑支护工程施工特点
基坑支护工程是地下工程，与地面工程比较主要有以下几个特点
(1) 技术复杂，对承包商要求高。基坑支护工程一般为综合性项目，要求承包商不仅要有施工方面的能力和经验，还要对设计有一定的了解;从事基坑支护施工的工程师必须具有一定的岩土工程知识，还要有结构方面的知识。另外基坑支护工程施工方法与地质和水文地质条件息息相关，而地质勘察很难做到精确掌握，施工过程中针对地质条件变化及时向设计进行反馈，提出相应的应对措施，也是对承包商的要求。总之基坑支护工程对承包商的能力有很高的要求。
(2) 前期工作重要。基坑工程前期工作主要有地质勘察和现场调查工作。地质勘察主要弄清基坑地质条件和水文地质条件，是基坑支护方案的决定因素;现场调查是要弄清楚施工场地情况、地下管线、基坑周围的建筑物情况及对基坑支护的要求，也是决定基坑支护方案的重要影响因素，因此前期工作做越细致越彻底，后面施工才能越安全、越顺利。
(3) 施工过程质量控制重要。基坑支护工程大多为隐蔽工程，由于不能在直视条件下施工，工程完成以后难以进行直观的质量检查和评定，其质量缺陷在运行使用阶段方能暴露出来，而且一旦发生质量缺陷或事故，返工修补十分困难。因此支护工程施工应当特别重视施工过程的质量检查和控制，以施工过程质量保证工程产品质量。
(4) 施工场地小，施工布置不易。基坑工程一般场地狭小，施工边线距离红线近，施工机械的摆放及施工布置困难，有时甚至不得不改变施工工艺。
(5) 环境保护重要。由于基坑支护工程均位于繁华闹市区，而支护工程施工排弃的废水、废渣很多，施工噪声很大，有时临近建筑物的震动也大，因此应注意采取必要的环保措施。
3 主要施工质量问题及原因分析
3.1 主要施工质量问题
基坑支护工程中，与施工有关的质量问题主要有：
3.1.1坑壁漏水。这是基坑支护工程最常见的质量问题，主要表现在开挖过程中，坑壁局部有地下水漏出，造成基坑开挖困难，严重时出现涌砂现象，容易导致周边地基下沉，威胁周边建筑物或其它设施的安全。出现漏水问题主要与施工方法和施工工艺有关，具体原因分析见表2。
表2 坑壁漏水原因分析
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序号 |
施工方法 |
漏水原因 |
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1 |
深层搅拌法 |
（1）喷浆管堵塞,未能发现；
（2）由于孔斜，造成接头缝隙。 |
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2 |
高压喷射法 |
（1）桩径小，桩与桩未能搭接；
（2）孔斜大，接缝处漏水
（3）地层中有大的障碍物，喷射范围受限制。 |
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3 |
排桩法 |
（1）断桩；
（2）桩与桩之间未搭接，出现缝隙。 |
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4 |
地下连续墙 |
（1）墙身裹沙或夹泥；
（2）接头刷洗不净或夹泥。 |
3.1.2 支护结构局部变形过大。基坑开挖时，支护结构局部出现超过设计允许值的变形，轻者影响周边环境，严重时甚至导致周边建筑物损坏。主要原因是墙身强度达不到设计要求，导致承载能力降低，或锚杆(索)拉力未达到设计要求。
3.1.3 基底涌水涌砂。基坑开挖过程中，基底出现涌水或涌砂，轻者影响基坑开挖，严重者导致基坑重做止水。主要原因是止水帷幕有缺陷，或是止水帷幕深度未能达到设计要求。
3.2 施工质量问题产生原因
(1) 承包商经验不足。只能按设计施工，而不能实时验证设计合理性及适应性;另外在发生突发事件时，不能及时采取有效的办法防止事故的发生。
(2) 质量管理体系不健全或运行不畅。承包商质量管理部门设置不全，或有名无实，制定的质量检查与控制措施不能准确及时的下达到施工作业层、施工作业层的反馈意见也不能及时提供给管理层，形成管理与施工两张皮情况。
(3) 过程控制不严格。表现在不认真执行施工工艺及工序检查，随意放松质量标准。施工中遇到异常情况也不加以追究，得过且过。
(4) 承包商偷工减料。由于承包单价过低，承包商在利益驱使下，使用非标或不合格的材料，施工中减少材料用量或减少施工工序。
4 施工质量管理措施
基坑支护工程重要性根据《建筑基坑支护技术规程》可分为一、二、三级，但在实际工程中，基坑坍塌事故，甚至过大的变形均会造成较大的经济损失，甚至是不可弥补的重大损失，因此要从选择施工队伍开始制定质量管理措施、并贯穿于整个施工过程，才能最大限度的减少和避免发生施工质量事故。
4.1 精选承包商
通过考察和投标，选择在基坑处理方面施工能力强、信誉好、有丰富施工经验的承包商，并要求组织强有力的项目部班子和基层作业队伍，在施工过程中尽量避免承包商替换项目经理和关键技术人员，使承包商自始至终保持充足的施工能力和良好的技术状态。良好的承包商是保证基坑支护工程施工质量最基本的条件。
4.2 建立建全质量保证体系，。
建立以项目经理为组长的质量领导小组，下设质量工程师、质检员、班组四级质检机构，并定期召开质检工作会，检查质量体系运行情况，及时发现和纠正体系运行中的不正常情况，确保确保全员、全过程、全方位质量管理。
4.3 严格执行上岗培训和持证上岗制度
施工开始前，组织全体施工人员学习与工程有关的施工规范、规程和检验标准，要求所有施工人员了解工程特点，熟悉施工的程序和质量要求，掌握易产生质量隐患的重要工序及重要环节，培训结束组织考核，合格人员才能持证上岗。
4.4 原材料检查
用于基坑工程的各种原材料，水泥、钢材等，应按各自的检查标准和频次进行检查，检查合格方可使用，严格禁止不合格材料用于主体工程。
4.5 严格控制施工过程
由于基坑支护工程属于隐蔽工程，施工过程和工序控制是保证施工质量的关键，必须严格执行。基坑支护工程有不同的施工方法，相对应的工序检查内容和要求也不相同，下面介绍主要施工方法的工序检查和质量控制。
(1) 深层搅拌法过程主要控制因素。①桩位偏差;②钻头直径及机架垂直偏差;③搅拌轴下沉、提升速度及转速;④水泥浆比重及掺入量;⑤搅拌桩深度。
(2) 高压旋喷施工法主要控制因素。①孔位偏差;②水的压力与流量;③空气压力与流量④水泥浆压力、流量、密度及孔口回浆密度;⑤提升速度;⑥旋(摆)速度;⑦孔深。
(3) 混凝土灌注桩主要控制因素。①孔位偏差;②孔深、孔径与孔形;③钻孔偏斜率;④钢筋笼加工质量;⑤混凝土质量;⑥清孔质量;⑦混凝土上升速度及导管埋深。
(4) 地下连续墙主要控制因素。①孔位偏差;③孔深与钻孔偏斜率;④钢筋笼加工质量;⑤混凝土质量;⑥清孔质量;⑦混凝土上升速度及导管埋深。
(5) 锚杆(索)施工主要控制因素。①孔位偏差;③孔向、孔深与钻孔偏斜率;④锚杆(索)质量;⑤锚杆(索)下设;⑥一次注浆;⑦锚杆(索)垫座;⑧二次注浆;⑨张拉及锁定。
4.6 重视质量检查
虽然开挖过程和结果是对基坑支护结构的最彻底的检验，但是在基坑开挖过程中发现问题往往会影响开挖进度，处理起来也相对困难，而且有时也会危及基坑或周围建筑物的安全。因此，在基坑支护工程完成后，应根据规范和规程进行全面细致的检查，发现问题及时采取补救措施，也是避免基坑出现质量事故的重要手段。
4.7 合理的确定施工价格
承包商承包一项工程，其主要目的是通过工程获得一定利润。如果工程价格太低，甚至于低于工程成本，那么承包商为了获得利润甚至于不出现亏损，有可能铤而走险，使用不合格材料，甚至于减少材料使用量，或放松施工工序的控制，甚至于减掉某些程序，这些可能会给工程造成不可弥补的损失，甚至于工程失事。因此确定合理的承包价格，让承包商取得合理利润，对预防恶性事故的发生，也是基坑安全施工必要的前题条件。
5 结论
基坑支护工程是综合性施工项目，施工技术比较复杂，与地上工程相比，有非常突出的特点。在过去的施工中，50%的基坑坍塌事故由施工质量问题引起。但是基坑工程施工质量并非不可控制，通过精选有实力、有信誉、经验丰富的施工队伍，建立完善的质量管理体系，严格施工过程质量控制，工程施工质量还是可以保证的。
参考文献
[1] 刘国彬，王卫东。《基坑工程手册》第二版。中国建筑工业出版社。2009年。
[2] 中国建筑科学研究院。《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。中国建筑工业出版社。1999年。
[3] 夏可风，吴晓明。《地基与基础工程》第一版。中国电力出版社。2004年。
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文章名称：
浅谈基坑支护工程施工技术与质量管理
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