摘要：我国城市化进程加快脚步，市政路基工程数量和规模显著增加，为保证作业质量，需要提高深基坑支护质量标准。基于此，本文以四川省天府新区货运通道为例，结合施工经验提出深基坑支护技术的技术要点。以期通过提高支护技术质量，保证市政工程顺利作业，提高整体工程质量。
关键词：市政工程；深基坑支护技术；拉森型钢板支护桩；路基支护
引言：如今桥梁工程、地下综合管廊逐渐完善，深基坑支护工程逐渐广泛应用于市政工程中，深基坑支护施工对技术要求较高，施工难度大，需要作业人员灵活掌握技术要点，提高工程质量，并提高施工人员作业安全。因此研究深基坑支护施工具有实践价值。
1 项目概述
本文以天府新区货运通道K21+952.505～K36+861段为例，工程长14910.495m，路基横断面采用两种形式,规划城市建设区采用60m标准断面，生态隔离区采用40m标准断面。其中60m横断面布置为三块板，主车道为双向六车道，辅道为双向六车道，规划红线宽度为60m。40m横断面布置为一块板，主车道为双向八车道，规划红线宽度为40m。施工内容主要有：三改工程（改路、改沟及改渠工程）、新建路基工程、新建桥涵工程、改建桥涵工程（含桥涵拆除、加固）、市政管网工程（雨水、污水、电力、通信、给水等管网）。
2 市政工程实施深基坑支护作业难点
2.1 水文地质环境复杂
市政工程多面临复杂的水文地质环境，深基坑在竖直方向上面临着较高的落差，且水平面积大，造成土方量大，受到地质土壤条件的影响。随着深度增加，土壤地质环境也逐渐变化，增加了施工难度[1]。因此施工期间还需要和地质因素充分结合，使用合理的施工方法，和各个地质因素充分结合。市政工程进行深基坑施工期间，多面临着地下水问题，增加了施工风险性，需要加强对地下水处理，减少地下水对工程的影响。
2.2 受到市政管线的干扰
在市政工程中，深基坑施工多受到市政管线影响，城市道路下方铺设大量管道，如自来水管道、燃气管道等。大量管道线路也影响到深基坑施工。在施工前还需要认真核对城市规划图，确定管道位置，对施工设计进行调整，避免施工至一半时，出现市政管道线路，造成不必要经济损失和施工风险。
2.3 受到附近建筑物的影响
市政工程附近多存在大量建筑物，建筑物地基会影响深基坑支护。如深基坑支护作业期间，土层扰动，导致建筑物发生沉降，容易引发安全问题。因此深基坑支护作业需要注意关注土层扰动，加强对边坡的支出，才能保证施工安全。
3 拉森型钢板支护桩
在深基坑施工中使用钢板支护桩已经很多年，逐渐被欧洲各个国家应用，最初使用生铁和木料进行组装。随着对支护体系要求的不断提高，逐渐应用钢板桩作为支护体系，尤其是轧制成型的钢板，具有良好优势，满足支护需要。我国首次使用钢板桩材料是在桥梁墩围堰的施工上，约使用了4万吨钢板桩，各个城市基坑中均使用了钢板桩进行施工，尤其是大型桥梁工程、大堤大坝工程，起到良好的支护作用[2]。随着施工技术的发展，钢板桩的优势被逐渐放大，逐渐扩展至抢险救灾工程中应用，达到理想的效果。但是很多深基坑工程受到成本和场地限制，不能直上直下施工，还需要根据现场施工条件灵活变动，组合应用，以达到良好的支护效果，并提高工程整体质量。
4 市政路基施工中深基坑支护技术的应用
4.1 选择深基坑支护方案
施工前选择深基坑支护方案十分关键，为缩短工期，节约施工成本，需要选择最合适的施工方案。根据设计图纸，到现场对地质条件进行充分调研，了解抛石层、素填土以及花岗岩等各个结构的厚度，进行现场勘探。对比地质条件和设计情况，必要时可聘请有资质勘测机构专门进行勘测，确定施工具体位置，增加钻孔数量，保证剖面图的准确性，最大程度上规避地质条件和设计方案不符，影响到力学计算。分析支护结构的安全性，设计人员和技术人员通过现场调查后，需要计算支护方案的稳定性。如果使用钢板桩结构，需要对钢板桩深度、边坡稳定性、滑动位置等进行计算，并标注钢板桩参数以及型号。如果钢管跨度足够大，还需要审核挠度，设置中间立桩，要求验算数据能够满足规范。
根据支护方案还应计算出工期和可操作性。如使用拉森钢板桩支护方案，施工速度、施工强度、工序以及施工周期，均好于灌注桩和高压旋喷桩支护方案。具有占地空间小、作业安全等多个优势[3]。同时施工成本低廉，钢结构可以重复利用，具有多种优势。城市道路交通量巨大，施工支护体系需要满足长期施工要求，保证通信顺畅，不会出现坍塌等事故。因此本工程使用拉森钢板桩支护方案展开施工，无论是技术难度、工期、造价，还是现场环境、支撑能力，都能满足城市交通道路的实际要求，在应用上具有突出优势。
4.2 拉森钢板桩施工
本工程使用拉森型钢板桩作为支护桩。板桩和承台轮廓边界横向和纵向保持1m间距，放样钢板桩位置，以便于压打。按照一定顺序将支护桩标注，使用洒白灰线注明。在定位放样时，要保证承台外边界具有1m预留界面，便于十字护桩的准确定位。先要进行钻孔灌注桩作业，完成作业后压打钢板支护桩。施工前，要将板桩锁口填满材料，打压期间，测量员要注意观察垂直度，出现偏移要立即纠正。经过不断打压后，将板桩打压至一定深度，将压打板桩作为基准，两边对称式压打板桩。施工拉森型支护桩要以插入板桩的方法作业，保证板桩能够达到设计要求。
4.3 基坑开挖施工
将基坑氛围12个区域，分层展开施工，基坑开挖从线路左侧开始向右侧开挖，随着基坑向下挖掘，使用长臂挖掘机影响工作效益，多采用小型挖掘机进行施工，长臂挖掘机将土方挖出坑外。基坑边缘位置使用长臂挖掘机进行施工，配合小型挖掘机取土作业，中土外运，将内部土体全部推移至周边位置上。在承台施工区域上，使用扣件的脚手架搭设扶梯，基坑每个角都要设置一个，钢管要和拉森型钢板支护桩进行连接。
4.4 内支撑安装施工
内支撑结构使用牛腿支撑托架和钢管支护，牛腿托架使用角钢，在上方设置挡块，使用角钢制作，在四个方向上安装托架沿拉森钢板桩，间距5m。使用型钢制作腰梁，对接位置使用钢板焊接为整体。使用钢板设置斜撑端部，用钢管作为支撑。
和桥梁平行的位置要设置支撑钢管，承台角落安装斜向支护，为了提高支撑体系的整体性，刚接处理横向和纵向的腰梁，相交位置上使用加劲板强化焊接保证稳定性。腰梁一侧需要和支护桩紧密连接，使用钢板焊接处理。在拉森钢板桩四个方向上焊接角钢托架，使用机械焊接时还需要保证焊缝质量满足要求，焊缝长度不能少于6mm。托架需要和钢管支撑位置错开。完成托架焊接后，对腰梁施工，和拉森钢板桩完整连接。完成四周焊接后，腰梁形成封闭式。钢管斜撑以及对撑，还需要根据实际测量的数据，在加工下料后使用平板车运输，和腰梁进行对齐焊接。
4.5 支护监测
由于本工程施工内容复杂，为提高施工质量，需要利用严谨监测方法进行支护监测。对基坑支护结构的监测主要针对以下内容展开：（1）支护顶部水平位移：对于拉森钢板桩在水平方向上的位移，需要在第一道围檩上观察，观察平面网，使用全站仪观测间距和水平角，通过解析坐标，分析坐标改变对各个观察点水平位移情况展开观察。（2）观察路基沉降：在路侧观察路基沉降情况。（3）观察支护深部水平位移：在基坑主体结构的重要位置上，需要放置深层土体变形情况，布置三个观察点。按照深基坑支护的规范，取1.5倍基坑深度进行观测。使用仪器测量斜管初始深度，后期施工每天记录观测值，分析位移变化。（4）观测内支护钢管轴力：对轴力的观察有助于技术人员深入了解内力状态，方便于应对突发情况。观察期间如果发生超过控制数值的情况，需要立即找到应对办法保证支护体系稳定。（5）观察地下水位：若观察到地下水位降低，可能对附近道路和建筑产生影响。在降水井外侧设置监测点，基坑内在相邻降水井设置观察点。
4.6 排水设计
沉降阶段属于水位下降期，水位降低，影响到地下水稳定性，地基土体受力，承压水的弹性得到释放，造成承压水顶板减少顶托力，顶板对下卧层应力增加，产生了附加沉降。随后进入滞后阶段，也就是水位维持期，承压水位降低，压力释放，通过重力排水方式释放。由于透水性小，水位降低后，含水层疏干缓慢排水，逐步释放水量，导致了土体的固结，造成含水层固结。透水层排出水体后，土颗粒空隙重力水也同时排出，土粒间应力增加，造成降水沉降变化，降水引发沉降滞后的情况。进入稳定阶段，降水达到设计位置，沉降完成，只有少部分位置继续沉降。本工程使用大口井降水，根据现场情况选择位置。基坑内的地下水需要控制在开挖面1m以上。开挖基坑前需要经过20天的降水，保证开挖面没有出现明水，杜绝明水作业[4]。基坑底部应当设置集水坑以及盲沟，和降水井相连接，构成了完整的排水系统，盲沟设置40cm×30cm，盲沟沟底坡度约为0.005，方向为集水坑。编织袋包裹碎石，一边开挖一边填埋，排至基坑外部的管道内。施工期间加强维护集水坑和盲沟，保证水流通畅，保证侧壁稳定。在现场可使用挡土板或者竹片支护侧壁。施工期间注意对地下水的监测，避免引发安全事故。
5 路基深基坑支护施工的管理对策
5.1 加强施工前准备作业
施工期间要根据设计图纸和施工方案，加强对施工方案和图纸的审核，需要邀请专业技术人员展开审核，深入分析施工中可能出现的变动和风险。要求测绘部门和规划部门联合，复核深基坑的控制线，只有做好深基坑复核工作，才能保证深基坑得到有条不紊的落实。
5.2 严格遵守土方开挖流程
深基坑施工期间，要按照流程进行土方的开挖。一般情况下，开挖期间可选择明挖、洞挖等多种方式进行，并设计对应的维护结构保证支护结构稳定。开挖前需要对地上和地下的杂物垃圾进行清理。保证地面整洁后绘制开槽线，利用制桩和控制线定位开挖位置，使用分层开挖法作业，在周边位置设立警示标牌。开挖至深基坑底部时，要注意保护周围建筑及工程，一旦发现异常结构，要立即进行排查。开挖施工期间，要对运输工作合力安排，避免发生污染事故，回填时优先使用环保土壤，在确定基坑底部没有杂物或者积水的情况下，才能进行回填。另外要检查回填土壤，保证其水分和土质良好，以免对工程质量产生影响。
5.3 提高施工技术标准
为了保证市政路基施工质量，需要提高深基坑支护技术标准，要求每名员工都能掌握技术要点，能够灵活应用施工技术，保证深基坑支护技术的妥善应用。因此施工期间要严格执行技术交底会议制度，施工班组长每天早上强调施工要点、注意事项以及技术标准。同时技术人员也要定期进行培训，保证全体作业人员都高质量完成工程作业，掌握技术要领，减少技术错误，避免由于人为因素造成工程质量问题。
5.4 关注排水施工
市政工程深基坑作业经常受到地下水的影响，延误施工进度，极易产生塌方事故，引发安全问题。最终造成基底浸泡，影响路基施工质量。为改善这一问题，还需要重视排水施工，利用排水作业，将地下水排出基坑外，避免浸泡基坑底部，造成塌方问题[5]。排水作业也要根据现场土质情况，施工前要做好安全评估，保护作业人员人身安全。根据基坑内的水量使用合适的排水设备。一般情况下，基坑涌水量提高至2倍以上，则需要借助于水泵排水处理，当涌水量降低时，可选手摇水泵排水，达到良好的排水降水效果。
5.5 重视安全管理
施工期间要注意施工安全的管理，近年来施工事故频繁发生，引发了社会的广泛关注。市政路基工程在深基坑作业期间，需要建立安全作业队伍，对路基施工安全展开全面监管，严格检查安全隐患，降低安全事故发生概率。施工期间，施工队伍受到利益诱惑，做出偷工减料的错误行为，严重影响到施工安全和质量。因此要利用培训教育活动，提高施工队伍的综合素质，杜绝偷工减料行为的发生，保证施工依次落实。路基施工期间经常遇到和市政管道、燃气管道重合地区，要加强对管道的保护，在技术人员指导下展开施工。深基坑作业遇到砂性土层和承压水层时，尤其要注意，客观评估施工安全后，才能进行施工。
结论：综上所述，市政工程实施深基坑支护作业面临着水文地质环境复杂、受到市政管线的干扰、受到附近建筑物的影响，需要提高施工技术质量。目前广泛使用拉森型钢板支护桩作为深基坑支护方案，施工期间要加强施工前准备作业，严格遵守土方开挖流程，提高施工技术标准，关注排水施工，重视安全管理。
参考文献：
[1]邓勇.地铁岩土工程深基坑支护施工技术研究[J].四川建材,2020,46(02):99-100.
[2]黄辉.市政工程深基坑支护技术及施工要点分析[J].江西建材,2019(12):191-192.
[3]马俊杰.探讨当前市政施工中深基坑支护技术施工存在的难点与解决对策[J].四川水泥,2019(12):322.
[4]闫勇昊.市政施工中深基坑支护技术施工的难点与突破途径分析[J].住宅与房地产,2019(31):180.
[5]梁昌南.基于实例探讨深基坑支护施工技术的应用及其注意事项[J].门窗,2019(15):251.