探討斜支撐技術(shù)在深基坑支護(hù)中的運(yùn)用

黃繼洪

中國(guó)水利水電第十工程局有限公司 四川 都江堰 611830

引言

深基坑開(kāi)挖工程使地下空間得到發(fā)展，但目前由于技術(shù)手段的限制，我國(guó)深基坑工程存在基坑開(kāi)挖面積較大、開(kāi)挖深度較深、周邊環(huán)境保護(hù)措施不當(dāng)三個(gè)問(wèn)題。深基坑工程中需要考慮經(jīng)濟(jì)成本、可操作性和安全性等多種要素，選擇恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)技術(shù)并進(jìn)行組合，提升深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性和安全性。

1 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)

基坑支護(hù)是一個(gè)以穩(wěn)定和安全為主的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系，因此，其需要滿足穩(wěn)定和變形的要求，保證結(jié)構(gòu)體系的安全。深基坑的支護(hù)應(yīng)分析支護(hù)場(chǎng)地的土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性質(zhì)，了解地下管線的特性、周邊建筑密度以及壓力承受能力，在考慮施工時(shí)間和空間的同時(shí)，計(jì)算結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)選可靠的支護(hù)體系，避免出現(xiàn)失穩(wěn)。還應(yīng)考慮控制位移量，減少對(duì)周邊建筑物使用的影響。在方案選擇時(shí)需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工的特點(diǎn)，確立適合項(xiàng)目特征的斜支撐支護(hù)方案，方案應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)成本較小、安全系數(shù)高、挖土運(yùn)輸較為方便、對(duì)主體施工影響小等特點(diǎn)。

2 支護(hù)設(shè)計(jì)的原則

基坑開(kāi)挖需要保證地下工作的安全性和穩(wěn)定性，因此，需要遵循開(kāi)槽支撐、分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖的原則[1]?；舆吔绲牡孛鎽?yīng)設(shè)置排水系統(tǒng)，避免滲水、失水現(xiàn)象，工程在施工前需要全面考慮土方量、運(yùn)輸距離以及施工順序、地質(zhì)限制等，減少重復(fù)開(kāi)挖帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。由于基坑暴露的時(shí)間和空間有限，因此對(duì)大面積的基坑需要遵循環(huán)境保護(hù)的要求，采用現(xiàn)實(shí)支撐的原則，形成支撐或基礎(chǔ)底板，避免支撐失衡現(xiàn)象。基坑開(kāi)挖的全過(guò)程需要通過(guò)信息技術(shù)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，通過(guò)施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整支護(hù)方案。

3 斜支撐技術(shù)在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用

深基坑支護(hù)中最理想的方式是選擇不同的支護(hù)組合，每種支護(hù)技術(shù)具有不同的優(yōu)點(diǎn)，支護(hù)組合可以綜合各類(lèi)支護(hù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，盡量減小缺陷的影響，提升深基坑支護(hù)的總體水平。在場(chǎng)地不受限制的地方優(yōu)先考慮放坡處理，或采用雙排樁、單排樁加錨索反拉形式，這樣對(duì)費(fèi)用、工期、安全及后期拆除不會(huì)造成影響。在場(chǎng)地受限的地方（隧洞盾構(gòu)機(jī)工作井、臨河建筑等）或場(chǎng)地狹窄（周邊建筑密集、臨地鐵建筑等）就須設(shè)置坑內(nèi)水平支撐、錨索或斜支撐體系。下面就以軟土地區(qū)的深基坑組合為例，具體描述斜支撐技術(shù)在支護(hù)中的應(yīng)用方式，通過(guò)分析三種工藝，為支護(hù)提幾點(diǎn)意見(jiàn)。

（1）鉆孔灌注樁工藝。鉆孔灌注樁工藝主要包括12道工序，重點(diǎn)施工的工藝有鉆孔施工、水下混凝土灌注、鋼筋籠制作及吊裝三個(gè)。第一，在施工前，施工人員需要提前檢修機(jī)械設(shè)備、鉆井平臺(tái)平整度，以保證鉆頭和鉆桿軸線處于同一軸線上，在成孔施工中，需要用泥漿保護(hù)四周的護(hù)壁，減少鉆桿鉆頭溫度過(guò)高損壞和減小鉆進(jìn)阻力，使其在設(shè)定的限制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，鉆進(jìn)過(guò)程中要控制好護(hù)壁泥漿配合比及成孔垂直度。第二，在制作鋼筋籠和吊裝時(shí)，工作人員需要注意內(nèi)壁的光滑和下端的整齊度，在下鋼筋籠時(shí)要保持均衡勻速下降，避免深基坑支護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生失彎和失衡現(xiàn)象。鋼筋籠要固定在可靠的單獨(dú)平臺(tái)上，不能直接固定在護(hù)筒周邊，減少護(hù)壁失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)，鋼筋籠安裝好后必須在4小時(shí)內(nèi)澆筑混凝土。第三，在水下混凝土灌注過(guò)程中，通常使用垂直導(dǎo)管提升，由于地下特殊的原因，導(dǎo)管必須具有良好抗壓性能、嚴(yán)密性能和牢固性能，避免在支護(hù)過(guò)程中存在漏水、斷管現(xiàn)象，混凝土應(yīng)具有良好的和易性，坍落度宜為180～220mm，混凝土樁頂標(biāo)高一般高出設(shè)計(jì)0.5～1.0m，好易于剔除上層浮漿，保證樁頭混凝土強(qiáng)度等級(jí)。首盤(pán)混凝土數(shù)量要保證導(dǎo)管下口必須埋入混凝土中，否則會(huì)出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，澆筑過(guò)程中原則上不能中斷澆筑，若中斷則根據(jù)中斷時(shí)間及中斷原因進(jìn)行專(zhuān)門(mén)分析，并采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施[2]。

（2）坑內(nèi)斜支撐工藝?？觾?nèi)斜支撐體系常用的形式有鋼筒式、鋼筒混凝土式、混凝土式等，主要施工工藝有放樣、加工鋼筒、安裝就位、加壓等流程實(shí)現(xiàn)坑內(nèi)的穩(wěn)定支護(hù)?？觾?nèi)斜支撐工藝的核心技術(shù)是加工鋼筒環(huán)節(jié)，統(tǒng)一土方開(kāi)挖和校正加壓環(huán)節(jié)。在加工鋼筒時(shí)，采用氧氣切割方式需做好防火通風(fēng)等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行焊接時(shí)材質(zhì)剖口面清理、除污除銹、對(duì)稱(chēng)定位焊要符合規(guī)范要求后，再進(jìn)行整體對(duì)稱(chēng)焊接，按施工圖紙制作出實(shí)體放樣圖。在斜撐土方開(kāi)挖時(shí)，提前考察土質(zhì)性質(zhì)，增加斜撐兩面的工作面，保持工作面的寬度和高度，當(dāng)其達(dá)到固定值時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行放坡工作。在放坡時(shí)，一定要保持坑內(nèi)的穩(wěn)定性，在校正環(huán)節(jié)可以使用吊車(chē)進(jìn)行固定和校正，并借用鋼管架搭建斜撐校正平臺(tái)。支撐樁支護(hù)完成后需對(duì)鋼支撐進(jìn)行預(yù)加壓力，并做好壓力檢測(cè)，對(duì)壓力數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)明顯變化或超過(guò)限制時(shí)，要立即停止施工并采取相應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)措施后再恢復(fù)施工?？觾?nèi)斜支撐體系與主體施工基本都存在交叉作業(yè)，基坑支護(hù)拆除前主體結(jié)構(gòu)須達(dá)到一定的抗側(cè)壓力穩(wěn)定性，而主體建筑高度的荷載又受基礎(chǔ)內(nèi)斜支撐基礎(chǔ)分散承載力限制，往往需在前期基坑支護(hù)方案中充分考慮拆除方案及時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

（3）型鋼斜支撐組合支護(hù)技術(shù)。為有效發(fā)揮斜支撐的支護(hù)作用，相關(guān)人員需要結(jié)合土方開(kāi)挖工況，確保各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的配合程度，嚴(yán)格按照開(kāi)挖的順序，遵循自上而下、由深入淺的開(kāi)挖順序，通過(guò)控制和監(jiān)督開(kāi)挖流程，確保其可以獲取足夠的土方開(kāi)挖厚度。相關(guān)人員還應(yīng)該嚴(yán)格檢查型鋼斜支撐組合的質(zhì)量，結(jié)合質(zhì)量指標(biāo)對(duì)坑內(nèi)的斜支撐施工進(jìn)行驗(yàn)收和檢查，并結(jié)合相關(guān)部門(mén)的要求，認(rèn)真進(jìn)行測(cè)量與記錄，確保深基坑支護(hù)的安全性與穩(wěn)定性，保證工程質(zhì)量的合格。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合不同地區(qū)工程的水文條件與地質(zhì)條件、場(chǎng)地限制，基坑尺寸等設(shè)計(jì)施工圖和施工方案，規(guī)劃運(yùn)輸車(chē)輛的行走路線，合理配置深基坑支護(hù)組合，不斷結(jié)合開(kāi)挖深度的具體情況，動(dòng)態(tài)控制支護(hù)體系，適時(shí)調(diào)整支護(hù)組合的使用方式。