建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)應(yīng)用

晉利鵬

（山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027）

0 引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高下，建筑業(yè)也得到了發(fā)展，工程數(shù)量不斷增加，規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市中建筑工程的高度不斷提升。建筑高度的提升不僅改變了傳統(tǒng)建筑模式，而且對(duì)建筑施工技術(shù)的要求也更高。深基坑作為基礎(chǔ)施工的重要組成部分，直接影響后續(xù)施工的開(kāi)展和建設(shè)工程的整體質(zhì)量。所以，相關(guān)人員應(yīng)重點(diǎn)梳理深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，掌握不同支護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用，才能切實(shí)提高深基坑的建設(shè)質(zhì)量，為提高建筑工程的建設(shè)水平奠定基礎(chǔ)。

1 深基坑支護(hù)技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

1.1 施工前準(zhǔn)備

（1）做好全面深入的地質(zhì)勘查作業(yè)，掌握施工環(huán)境中的水文地質(zhì)情況，探明地下河道位置、地下水位變化趨勢(shì)、地層分布及厚度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬性等，還需要掌握當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，為建筑工程的施工方案提供必要的數(shù)據(jù)參考。

（2）隨著建筑工程建造高度的不斷提高，深基坑的施工難度不斷提高，為保證深基坑的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)建立全面詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)管理制度，明確施工內(nèi)容、施工技術(shù)、行為規(guī)范等，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員的行為進(jìn)行管理和約束，盡量避免人為因素對(duì)深基坑施工產(chǎn)生不良影響。

（3）對(duì)建材市場(chǎng)的最新行情進(jìn)行調(diào)研，了解最新建材價(jià)格變化趨勢(shì)，結(jié)合工程的建設(shè)需求，建立建筑施工材料的采購(gòu)體系，合理安排材料采購(gòu)節(jié)點(diǎn)，最大化節(jié)省采購(gòu)成本，使施工單位獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 深基坑加固

深基坑作業(yè)環(huán)節(jié)主要包含開(kāi)挖施工和不開(kāi)挖施工兩種形式，為提高施工環(huán)節(jié)中的安全性，避免因施工造成土層內(nèi)部應(yīng)力變化而出現(xiàn)坍塌或變形事故，無(wú)論何種施工，都需要在深基坑施工過(guò)程中落實(shí)好加固工作。施工單位應(yīng)結(jié)合前期準(zhǔn)備工作中獲得的地質(zhì)勘查資料科學(xué)地制定基坑開(kāi)挖計(jì)劃，如深基坑開(kāi)挖環(huán)境為軟土地基，該類地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，需要嚴(yán)格控制單次挖掘深度，開(kāi)挖之后及時(shí)進(jìn)行加固，保證基坑和施工人員的安全。

1.3 施工設(shè)備管理

深基坑的施工作業(yè)通常采用人工和機(jī)械相結(jié)合的方式進(jìn)行掘進(jìn)。為使施工有序推進(jìn)，應(yīng)提高對(duì)施工設(shè)備的管理水平，結(jié)合設(shè)備的使用頻率選擇購(gòu)進(jìn)或租用；根據(jù)施工工序合理安排設(shè)備的入場(chǎng)順序；投入使用前對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的調(diào)試和狀態(tài)檢查，使其處于最佳工作狀態(tài)，能充分滿足施工強(qiáng)度需求；完成階段性施工后，對(duì)其進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)維修，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

1.4 做好排水工作

由于深基坑挖掘深度較大，在施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生地下水滲漏的情況，為提高建筑工程的安全性和穩(wěn)定性，需要對(duì)地下水滲漏情況進(jìn)行徹底的處理[1]。首先，確定施工現(xiàn)場(chǎng)地下水的排布情況、地下水水位變化趨勢(shì)、地下水儲(chǔ)存形式、土壤和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的抗?jié)B能力等。然后，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)制定有針對(duì)性的抗?jié)B漏措施，如修建排水溝、建設(shè)止水帶、修建地下連續(xù)墻等，對(duì)地下水進(jìn)行引流和預(yù)防。另外，施工單位還應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)施工中可能出現(xiàn)的突發(fā)事故進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)，制定全面的應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生突發(fā)事故，如地下水噴涌等，各部門人員能迅速做出反應(yīng)，及時(shí)處理，盡量減少損失，保護(hù)在建工程和施工人員的安全。

1.5 控制施工誤差

深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，隨著施工的不斷推進(jìn)，土壤結(jié)構(gòu)的荷載會(huì)不斷發(fā)生變化，并且在人為因素、氣候因素、環(huán)境因素等多種因素的影響下，可能會(huì)使完成開(kāi)挖的基坑持續(xù)發(fā)生形變[2]。所以，在深基坑的整個(gè)施工過(guò)程中始終需要貫穿工程測(cè)量，減少施工誤差，為后續(xù)工程的施工奠定基礎(chǔ)。另外，需要對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行必要的專業(yè)培訓(xùn)，提高其工程測(cè)量水平，減少人為誤差。

2 深基坑支護(hù)施工的主要技術(shù)

2.1 土層錨桿支護(hù)技術(shù)

該技術(shù)是將支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置在作業(yè)區(qū)域的土層中，使作業(yè)區(qū)域中的土層結(jié)構(gòu)都得到有效支護(hù)和加強(qiáng)。該技術(shù)具有適應(yīng)能力強(qiáng)、支護(hù)效果好、占地空間小等使用優(yōu)勢(shì)，實(shí)際應(yīng)用包含鉆孔、錨桿安裝、穩(wěn)固作業(yè)等步驟。

結(jié)合工程建設(shè)要求和施工區(qū)域土層的實(shí)際情況，將錨桿按尺寸進(jìn)行分層并打入土層中，根據(jù)結(jié)構(gòu)層次的變化應(yīng)用有針對(duì)性的成孔技術(shù)?？茖W(xué)設(shè)置基樁位置和鉆孔位置，參考數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)圖紙、施工方案、地質(zhì)勘查報(bào)告等，二者之間的高度差至少應(yīng)大于60.5cm，鉆孔寬度至少應(yīng)在6.5cm以上。錨桿安裝完成后，與土體之間可能存在縫隙，將填充料灌入縫隙中，以提高錨桿的穩(wěn)定性，注漿作業(yè)時(shí)，需要嚴(yán)格控制注漿材料的配比，確保注漿設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，保證注漿管道的暢通。還需要在注漿過(guò)程中控制注漿速度，保證注漿質(zhì)量。

2.2 土釘墻支護(hù)技術(shù)

通過(guò)在土體上密集設(shè)置土釘群，能有效提高土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使深基坑的建筑工作有序推進(jìn)[3]。該技術(shù)施工成本低，支護(hù)效果好，在當(dāng)前建筑工程深基坑修建中具有十分廣泛的應(yīng)用。詳細(xì)應(yīng)用方式是在基坑開(kāi)挖之后，將細(xì)長(zhǎng)桿釘入坑壁中，根據(jù)土體強(qiáng)度的實(shí)際情況靈活設(shè)置細(xì)長(zhǎng)桿的插入密度，將鋼筋網(wǎng)與細(xì)長(zhǎng)桿裸露在土體外的端部項(xiàng)鏈，構(gòu)件保護(hù)層，避免基坑發(fā)生變形或坍塌。通過(guò)土體和土釘之間的作用，使墻面穩(wěn)定性得到提升。土釘墻支護(hù)技術(shù)通常被應(yīng)用在5～10m深度內(nèi)的基坑中，最大深度不能超過(guò)15m，且15m深度內(nèi)對(duì)土層的要求較高，如無(wú)黏性土、黏性土、粉土等，不能在富含地下水的施工環(huán)境中使用，該類環(huán)境中土層通常表現(xiàn)為飽和軟土、淤泥質(zhì)土等，土釘墻對(duì)該類土壤的支護(hù)效果較差，不僅會(huì)影響深基坑的支護(hù)效果，還有可能對(duì)周邊建筑物的穩(wěn)定性造成影響。土釘墻支護(hù)技術(shù)通常與排樁知乎，鋼板樁支護(hù)等進(jìn)行聯(lián)合使用，以在保證支護(hù)質(zhì)量的同時(shí)，最大化節(jié)省施工成本。

2.3 鋼板樁支護(hù)技術(shù)

該技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的深基坑支護(hù)技術(shù)之一，施工難度小，能多次重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)性較好[4]。鋼板樁形狀較多，常見(jiàn)的形狀有直腹板形、Z形、U形等，還能工程建設(shè)需要對(duì)其進(jìn)行裁剪。由于該種材料柔性較好，在施工過(guò)程中需要使用錨拉桿輔助支護(hù)。但是鋼板樁支護(hù)技術(shù)對(duì)土層結(jié)構(gòu)的要求較高，不能應(yīng)用在軟弱土層中。

2.4 地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)

該種支護(hù)技術(shù)對(duì)特殊土層、軟弱土層、高水位砂土地層等環(huán)境都能起到良好的支護(hù)效果，通過(guò)分段槽修建鋼筋混凝土連續(xù)墻，能極大地提高深基坑坑壁的穩(wěn)定性[5]。實(shí)際應(yīng)用方式是沿深基坑的周邊軸線開(kāi)挖一條連續(xù)狹長(zhǎng)的深槽，對(duì)深槽進(jìn)行清洗后，將鋼筋籠吊入其中，并澆筑混凝土，使其形成獨(dú)立的單元槽段，隨著深基坑開(kāi)挖工程的不斷深入，逐段重復(fù)該操作，最終使所有單元槽段連接成一個(gè)完整的鋼筋混凝土墻壁，能有效地保護(hù)深基坑坑壁不會(huì)因地下水、土層強(qiáng)度、土壤密度、開(kāi)挖深度等因素的影響而發(fā)生形變或坍塌。該支護(hù)技術(shù)具有良好的承重能力，能最大限度減少深基坑開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)周邊建筑物和地面環(huán)境的影響，但缺點(diǎn)是該種支護(hù)方式對(duì)施工技術(shù)的要求很高，并且投入成本較大。

2.5 鉆孔灌注樁支護(hù)技術(shù)

該支護(hù)技術(shù)是利用機(jī)械鉆進(jìn)或人工挖掘的方式在地基中成孔，將鋼筋籠吊入鉆孔中并灌澆混凝土，使其形成鋼筋混凝土樁[6]該技術(shù)施工難度較小，對(duì)機(jī)械設(shè)備的依賴性不高，同時(shí)能取得較好的支護(hù)效果，能有效提高軟弱土層的密實(shí)度和強(qiáng)度，提高深基坑施工的安全性和穩(wěn)定性。

鉆孔灌裝支護(hù)技術(shù)多應(yīng)用在地下水位較低的深基坑開(kāi)挖作業(yè)中，因此，在應(yīng)用該技術(shù)前，需要得出詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告，并結(jié)合土壤情況科學(xué)設(shè)置鉆孔孔徑，才能切實(shí)提高深基坑的支護(hù)效果[7]。

2.6 旋噴樁支護(hù)噴射注漿法

該種支護(hù)技術(shù)從性質(zhì)上可歸類于水泥攪拌樁支護(hù)技術(shù)，但旋噴樁支護(hù)噴射注漿法的施工工藝更加簡(jiǎn)便，對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求不高，在目前深基坑的開(kāi)挖過(guò)程中具有十分廣泛地應(yīng)用。該技術(shù)就是利用旋噴樁噴射注漿修沿基坑坑壁修建一條水泥土圍護(hù)墻，以增強(qiáng)基坑的穩(wěn)定性和防滲透能力。該種施工方式在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲較小，施工成本較低，可應(yīng)用在城市范圍內(nèi)的高層建筑建設(shè)過(guò)程中。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著建筑工程高度的不斷增加，施工難度不斷加大，深基坑施工已經(jīng)趨于常態(tài)。但是深基坑施工的環(huán)境非常復(fù)雜，地下水位、土層結(jié)構(gòu)、土壤性質(zhì)、周邊建筑物等都會(huì)對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，對(duì)其進(jìn)行支護(hù)是保證建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。本文對(duì)深基坑施工過(guò)程中支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致梳理，還討論了不同配套技術(shù)的具體應(yīng)用，期待能對(duì)我國(guó)建筑技術(shù)的發(fā)展起到促進(jìn)的作用。