建筑工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)分析

馬新力

（北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司總承包部，北京 100000）

0 引言

隨著建筑高度的不斷增進(jìn)，對(duì)建筑工程深基坑施工質(zhì)量的要求也來越嚴(yán)格，因?yàn)橹挥写_保深基坑施工質(zhì)量的可靠性，才能保障整個(gè)建筑的穩(wěn)定性和安全性，但是事實(shí)上會(huì)有多種因素對(duì)深基坑施工質(zhì)量造成不良影響，其中支護(hù)施工技術(shù)對(duì)深基坑施工質(zhì)量的影響是最不容忽視的，目前我國的建筑工程深基坑支護(hù)技術(shù)已經(jīng)演變出諸多技術(shù)形式，所以在實(shí)際施工中，最關(guān)鍵的是根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況選用相應(yīng)的施工技術(shù)，并且切實(shí)做好深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用管理，以便借此確保證筑工程深基坑支護(hù)施工作業(yè)的高質(zhì)量、高效率開展。

1 當(dāng)前常見的深基坑支護(hù)施工技術(shù)

1.1 地下連續(xù)墻支護(hù)

深基坑支護(hù)作業(yè)的常用技術(shù)形式之一就是地下連續(xù)墻支護(hù)，建筑工程的地下商場或地下室應(yīng)用最多，這種技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于作業(yè)過程只產(chǎn)生很小幅的振動(dòng)，成墻強(qiáng)度很高，較之于其他形式的深基坑支護(hù)技術(shù)，地下連續(xù)墻技術(shù)具有更好的整體性，作業(yè)效率也很高，它的第一道工序是先對(duì)地面實(shí)施基槽開挖作業(yè)，同步對(duì)槽體實(shí)施澆筑作業(yè)，澆筑材料須能夠擋土和防滲[1]。地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)適用于多種作業(yè)環(huán)境，普適性好，但是作業(yè)過程仍有3 點(diǎn)注意事項(xiàng)：①正式作業(yè)開始之前，技術(shù)人員須對(duì)作業(yè)地層進(jìn)行土質(zhì)勘測，因?yàn)榈叵逻B續(xù)墻技術(shù)不適用于松軟土層或硬質(zhì)巖石地層，地下連續(xù)墻施工遇到這種土質(zhì)須立足于工程實(shí)際進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，把作業(yè)難度降到最低；②地下連續(xù)墻支護(hù)對(duì)作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量要求較高，如作業(yè)過程因人為失誤或處置不當(dāng)，極易導(dǎo)致鄰近連續(xù)墻無法對(duì)齊準(zhǔn)確位置，漏水問題也時(shí)有發(fā)生，尤其表現(xiàn)在擋水擋土的臨時(shí)支護(hù)時(shí)，會(huì)帶來資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，大幅推高工程成本；③地下連續(xù)墻施工容易產(chǎn)生建筑垃圾，而如何處理這些垃圾是一個(gè)難題，技術(shù)和管理人員還須提前就垃圾處理制定行之有效的施工方案。

1.2 土釘支護(hù)施工

這種施工技術(shù)可提高工程土體的穩(wěn)定性。深基坑施工露天進(jìn)行，極易受到外部環(huán)境因素的干擾，基坑開挖的土體也是如此，土體任何不利變化都會(huì)嚴(yán)重危及整體穩(wěn)定性，深基坑施工對(duì)土體進(jìn)行加固就十分必要了，土釘支護(hù)就是加固土體的有效措施，這種技術(shù)要求地質(zhì)土層強(qiáng)度以及抗拉性能達(dá)到較高質(zhì)量，才能保證施工過程的技術(shù)應(yīng)用收到預(yù)期效果，完成施工后還要對(duì)作業(yè)土體進(jìn)行細(xì)致復(fù)檢，確保安全穩(wěn)定性方面達(dá)到工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 土層錨桿施工

采用土層錨桿技術(shù)進(jìn)行深基坑支護(hù)作業(yè)之前，要求技術(shù)人員對(duì)深基坑進(jìn)行細(xì)致勘察，確認(rèn)具備作業(yè)條件且選定合理作業(yè)位置后方可開展施工，作業(yè)人員須首先為錨桿選好合適安裝位置，所用錨桿要達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，測定作業(yè)地層土質(zhì)條件，以適配工具對(duì)確定錨桿位置進(jìn)行鉆孔作業(yè)，舉例來說，如果作業(yè)地層含有大量礫石或砂卵石，沖擊鉆是最合適的鉆孔工具[2]。工具選擇合理可以起到事半功倍的效果，沖擊鉆適用于很多土質(zhì)條件的鉆孔作業(yè)，區(qū)別在于土質(zhì)不同，適配的鉆頭也有區(qū)別，作業(yè)人員還須根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，鉆孔結(jié)束即在鉆孔位置插入錨桿，對(duì)錨桿即時(shí)狀況進(jìn)行確認(rèn)，確保符合工程技術(shù)和質(zhì)量要求，由于錨桿處于復(fù)雜環(huán)境條件下，腐蝕概率較大，必要的防腐處理須做到位，選擇錨桿材質(zhì)盡量采用防腐性能較好的材料，錨桿作業(yè)完畢即實(shí)施灌漿作業(yè)，施工人員要保證作業(yè)全程嚴(yán)格遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化操作，確保土層錨桿作業(yè)質(zhì)量。

1.4 護(hù)坡樁施工

這種支護(hù)技術(shù)在建筑工程建設(shè)中同樣應(yīng)用較廣，它的主要功能就是塌陷防護(hù)且效果良好，當(dāng)作業(yè)環(huán)境土層帶有坡度時(shí)，土層固定是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，未固定的土層易發(fā)生下沉或位移，護(hù)坡樁技術(shù)能有效防范這種事故的發(fā)生，具體作業(yè)前要細(xì)致勘察土壤條件，依據(jù)勘測結(jié)果制定作業(yè)方案，若因工程需要護(hù)坡樁存在時(shí)間較長，由于深基坑所處環(huán)境地下水水質(zhì)酸堿度不穩(wěn)定，須盡量選擇防腐材質(zhì)材料實(shí)施作業(yè)，否則酸性或堿性水質(zhì)會(huì)腐蝕鋼筋，影響工程安全，要求作業(yè)人員做好對(duì)施工材料和技術(shù)應(yīng)用的檢測與控制，確保護(hù)坡樁支護(hù)技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的技術(shù)功效。

1.5 攪拌樁支護(hù)施工技術(shù)

攪拌樁支護(hù)技術(shù)的用途是加固松軟土質(zhì)，這是一種新型技術(shù)工藝，它是利用向軟土中注入固化劑并實(shí)施深度攪拌，增大土體固結(jié)度使土體強(qiáng)度得到提升，達(dá)到加固土體的目的，石灰和水泥都是固化劑材料，對(duì)它們的性能要求是在強(qiáng)度和剛度方面達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，投入使用后還能發(fā)揮抗?jié)B透作用，這種技術(shù)有很多技術(shù)優(yōu)勢(shì)，軟土地基加固作業(yè)中經(jīng)常用到，實(shí)施攪拌樁支護(hù)技術(shù)有3 個(gè)注意事項(xiàng)[3]：①技術(shù)人員對(duì)作業(yè)環(huán)境土體進(jìn)行認(rèn)真勘測，確保土層條件適合采用攪拌樁支護(hù)技術(shù)，作業(yè)過程要盡量不影響工程周邊環(huán)境；②對(duì)作業(yè)環(huán)境的地下水文地質(zhì)以及管線分布進(jìn)行詳細(xì)探查，盡量避開地下管網(wǎng)分布密集的作業(yè)區(qū)域；③嚴(yán)格甄選施工位置，保證作業(yè)材料和施工設(shè)備質(zhì)量性能滿足施工需要，作業(yè)過程盡量不影響道路出行。

2 建筑工程中深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用案例

2.1 工程概況

該工程總建筑面積為554617m2，地上層數(shù)為20層，地下一層建筑面積為5573m2，總高度為79.2m。建筑結(jié)構(gòu)整體東西軸線為68.1m，建筑物裙樓總共3 層，建筑物高程為黃海高程23.4m，室內(nèi)外高差范圍為0.1~0.3m。地質(zhì)勘探結(jié)果顯示該建筑所在區(qū)域地貌為侵蝕崗坡地貌，建筑區(qū)域?yàn)槠碌兀ㄖ笃诠こ潭辔挥谄骄弲^(qū)域，勘察過程顯示場地地面的黃海高程在22.87~30.86m 范圍內(nèi)，南部和北部的地表高差約為7m。

2.2 深基坑支護(hù)技術(shù)施工方法

2.2.1 預(yù)應(yīng)力錨索施工流程

（1）錨索成孔：錨索鉆孔孔徑為115mm，鉆孔傾角設(shè)定為15°為了能夠有效保證鉆孔精度，需要在標(biāo)高位置預(yù)先搭建工作平臺(tái)，為降低鉆孔偏差，應(yīng)當(dāng)保證其標(biāo)高偏差低于19mm，請(qǐng)教角度偏差低于4%。特別在應(yīng)對(duì)較為松散土質(zhì)時(shí)需要采用套管作為保護(hù)孔洞的措施，以防止出現(xiàn)塌孔問題。

（2）灌漿施工：在對(duì)錨索孔洞開展灌漿工作之前，要做好相應(yīng)的清孔工作，為了保證清孔質(zhì)量需要對(duì)孔洞進(jìn)行多次的清孔工作，保證孔洞內(nèi)沒有殘?jiān)退ㄟ^清孔驗(yàn)收后才能開始注漿過程。在進(jìn)行首次注漿時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇具備膨脹能力的水泥砂漿，膨脹水平應(yīng)當(dāng)控制在10%左右，并保證該混凝土強(qiáng)度值不低于M30 以及灌漿壓力值不得低于0.6MPa。完成首次注漿流程之后，需要靜置一定的時(shí)間，當(dāng)首次注漿的混凝土呈現(xiàn)出初凝狀態(tài)時(shí)才能夠開展二次注漿[4]。二次注漿的漿液選擇普通純水泥漿，并增加注漿壓力至首次注漿壓力的3~5 倍，注漿至孔洞口出現(xiàn)冒漿，可以停止注漿過程。如果注漿流程中發(fā)現(xiàn)漿體不符合施工設(shè)計(jì)要求，應(yīng)當(dāng)禁止加水，而是通過增加減水劑等方法來改善漿液質(zhì)量。在開展錨具張拉的過程中，要保證錨固強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)值后才能開始張拉，并保證采用間隔張拉，避免影響相鄰錨桿。正式張拉前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)張拉操作，張拉過程應(yīng)當(dāng)逐漸提升強(qiáng)度，不可一次張拉到位。完成張拉后要對(duì)裸露在自然環(huán)境中的錨索施加防腐措施，保證達(dá)到Ⅱ級(jí)防腐等級(jí)。最后進(jìn)行錨索拉拔試驗(yàn)，并保證測試結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

2.2.2 土釘墻錨噴支護(hù)施工

開展土釘墻施工過程中，應(yīng)當(dāng)遵循以下施工技術(shù)要點(diǎn)。首先，要保證坡頂具備不低于1.6m 寬的湖面，并通過土釘進(jìn)行掛網(wǎng)操作，完成掛網(wǎng)后可以通過對(duì)其進(jìn)行混凝土噴射，并保證以標(biāo)號(hào)為C20 的混凝土噴射并形成80mm 厚度的結(jié)構(gòu)，同時(shí)施加鋼筋網(wǎng)面層。在完成上述施工后通過機(jī)械開挖的方式來對(duì)坡面進(jìn)行平整，保證其平整度偏差在±20mm 的范圍內(nèi)。在基坑中所使用的鋼筋網(wǎng)需要通過長鋼筋和土釘進(jìn)行焊接，使得鋼筋網(wǎng)能夠形成較好系統(tǒng)性的完整結(jié)構(gòu)。然后選擇直徑48mm 的鋼管以每1000mm 的間距設(shè)置出漿孔。同時(shí)還需要采用焊接薄鋼片的方式來避免出現(xiàn)堵孔現(xiàn)象。土釘施工過程中的注漿泥漿選擇純水泥漿，其水灰比設(shè)定在0.6~0.65 的范圍內(nèi)，并保證注漿壓力不低于0.8MPa。選擇直徑為110mm 的干鉆機(jī)來進(jìn)行打孔操作，并保證以1.5m 的間距設(shè)置支架。在進(jìn)行土釘施工的過程中還需要設(shè)置相應(yīng)的定位支架，同時(shí)將鋼筋頭和加強(qiáng)鋼筋進(jìn)行有效地固定，完成土釘安裝后，再進(jìn)行注漿活動(dòng)。為了能夠保證工程質(zhì)量，要對(duì)澆筑混凝土的質(zhì)量給予相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，要保證混凝土的配合比符合施工設(shè)計(jì)要求，其中混凝土中包含的粗骨料粒徑應(yīng)當(dāng)不超過12mm，并以0.45 作為水灰比進(jìn)行混凝土的生產(chǎn)要求，同時(shí)控制混凝土中的砂率處于40%~50%的范圍內(nèi)。噴射過程中應(yīng)當(dāng)注意噴射厚度的控制，保證噴射的均勻性，完成噴射之后，需要對(duì)混凝土開展養(yǎng)護(hù)工作，依據(jù)溫度通過灑水的方式來調(diào)整混凝土的溫度，并保持養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于一周時(shí)間[5]。

為了保證噴射質(zhì)量，需要在開展噴射之間對(duì)噴射機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢查，保證噴射機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)設(shè)定好相關(guān)噴射技術(shù)參數(shù)。同時(shí)噴射前需要保證水灰比不低于0.5，以此來保證混凝土的粘稠度處于良好的狀態(tài)，如果噴射過程中出現(xiàn)了明顯的滲水和集水情況，需要通過引水措施來進(jìn)行處理，在噴射過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)噴頭進(jìn)行控制，保證噴頭以螺旋前進(jìn)的方式進(jìn)行噴射，如果出現(xiàn)了凹凸不平的現(xiàn)象，則需要通過補(bǔ)噴的方法進(jìn)行修復(fù)。

3 深基坑支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用管理策略

3.1 依照深基坑現(xiàn)狀選取支護(hù)技術(shù)

開展深基坑施工須在詳細(xì)勘察工程具體情況的基礎(chǔ)上，對(duì)適用于本工程的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理選擇，結(jié)合工程進(jìn)行中的實(shí)時(shí)地質(zhì)變化調(diào)控支護(hù)技術(shù)的形式和應(yīng)用，確保技術(shù)合理，成效顯著。正式作業(yè)開始之前考查地質(zhì)條件和巖土現(xiàn)狀，對(duì)工程即時(shí)全部信息做到心中有數(shù)，不得因開挖深基坑過度影響周邊環(huán)境，合理規(guī)劃深基坑支護(hù)方案，結(jié)合工程現(xiàn)有資金狀況和施工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)能力執(zhí)行施工方案，為工程整體打好建筑根基，有針對(duì)性地對(duì)工程施工過程的各種問題進(jìn)行處理[6]。

3.2 深基坑支護(hù)技術(shù)操作對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用

深基坑施工過程的擾動(dòng)性主要波及工程的地下結(jié)構(gòu)，極易反映到基坑的穩(wěn)定性方面，基坑結(jié)構(gòu)的施工結(jié)構(gòu)以及實(shí)時(shí)變形或位移等監(jiān)控是十分必要的，利用信息技術(shù)構(gòu)建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和預(yù)警系統(tǒng)，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)，以此為據(jù)劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，及時(shí)搜集反饋信息，由信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的分析整理和保存，確保支護(hù)作業(yè)方案的合理與規(guī)范性，為工程的后續(xù)施工打好基礎(chǔ)，為工程整體質(zhì)量做好保障。

3.3 加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量的管理

建筑工程的施工材料是對(duì)工程質(zhì)量影響最大的因素，土建工程的深基坑支護(hù)更是如此，施工材料的質(zhì)量高低直接決定工程整體質(zhì)量和安全穩(wěn)定性，要實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑支護(hù)作業(yè)質(zhì)量的管控，嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量是根本保證[7]。負(fù)責(zé)采購施工材料的人員要清晰掌握采購計(jì)劃，因工程需要必須更改材料采購的須詳細(xì)注明在合同方案中，施工材料運(yùn)抵作業(yè)現(xiàn)場要對(duì)其性能質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格測試，低劣材料嚴(yán)禁進(jìn)入施工場地且必須更換，確保支護(hù)效果安全穩(wěn)定，具體的施工過程還要由專職人員對(duì)施工材料進(jìn)行定期抽查，排查不合格材料立即處理，保障作業(yè)質(zhì)量安全，也是確保工程整體質(zhì)量安全的必經(jīng)之路。

4 結(jié)語

深基坑是建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，承載著整個(gè)建筑的重量，只有保證深基坑工程施工質(zhì)量符合工程要求標(biāo)準(zhǔn)，才能夠?yàn)闃?gòu)建優(yōu)質(zhì)建筑工程奠定基礎(chǔ)，而深基坑支護(hù)施工技術(shù)，則是保證深基坑工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵，合理分析地下連續(xù)墻等各種深基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，不僅能夠進(jìn)一步提升我國深基坑支護(hù)施工技術(shù)水平，同時(shí)有利于我國深基坑支護(hù)技術(shù)的良性發(fā)展。