建筑深基坑多種支護工程施工技術探究

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摘要：深基坑的處理既要考慮水文、地質等因素的影響，又要考慮對周邊環境造成的不利影響。結合某建筑大樓工程，針對不同區域、不同地質環境采用了多種形式的加固支護，并對施工工藝和監測要點進行了深入分析。結果表明，通過對基坑設計、施工、監測關鍵點的把握，能有效地保證支護結構的安全、穩定和經濟效益。

關鍵詞：深基坑支護；施工技術；監測

引言

城市的快速發展使得土地資源不斷縮減，為了緩和這一問題，人們在建筑向上開發的同時，也在研究如何更有效地利用地下空間。由此深基坑的支護設計、施工、監測等內容就成了人們關注的重點。一般來說，深基坑深度越大,周邊環境越復雜，帶來的設計、施工難度也越大，再加上深基坑支護工程具有綜合實踐性強、支護結構類型多樣、地質條件復雜、工程安全隱患多等特點，為了保障建筑工程質量和投資效益，還需要加強對施工方案、施工技術的全過程動態分析。

1工程概況

天津某建筑工程，建筑面積53506m2,地下建筑面積5485m2，地下1層，地上20層，建筑高度78.2m。擬建區域地勢較為平緩，西南角相對較低。項目工程周邊建筑較多，且較為密集。結合鉆探的巖土分析，場地地層主要有雜填土、黏土、砂巖等，具體如表1所示。水文條件為場地地下水較小，主要以填土層中上層滯水為主，基巖泥質砂巖中含有少量的裂隙水。

2深基坑工程總體施工方案選擇

由于基坑四周6～15m范圍內均有建筑物，為了不影響其正常生活秩序，需要對基坑變形和地面沉降進行嚴格控制。現場環境示意圖如圖1所示。（1）槽鋼鋼板樁支護投資經濟，工期短，施工方便，但多用于軟土地區，以及深度≤7m的較淺基坑。該工程深度13～15m，且有中風化紅砂巖，因此不適宜使用。（2）土釘墻噴錨支護應用于本工程的優勢在于能保證基坑及周邊土體的性質不發生變化，且施工方便、安全、經濟。但由于本工程基坑較深，由此可在部分段增加錨桿結構，使其增加土體與噴漿面最大程度地保持穩定。（3）灌注排樁支護的造價高，工期也較長，對周邊環境條件要求較高。基坑北側施工條件復雜，可在部分段選用排樁支護[1]。（4）地下連續墻的造價較高，機械在進行開挖溝槽時，需要較大的施工面。本工程的施工空間較小，無法滿足施工要求，因此不宜使用。通過以上對比，結合工程項目的地質、水文、周邊環境，制定科學、合理的施工方案。工藝流程：場地平整、土方開挖、邊坡修整、錨桿鉆孔、安放錨桿、錨桿注漿、噴射混凝土面層、土工布覆蓋。

3深基坑支護施工技術分析

3.1灌注樁支護施工

（1）測量放線。根據已知的基準線控制點，按照設計圖紙，進行現場控制網點的測量，網點位置應根據工程范圍的大小和控制精度來確定。澆筑完第一道護壁后，還要對支護樁位進行復測，并進行數據微調[2]。（2）成孔階段。這一階段需要注意以下幾點：場地必須平整且通道通暢；第一節護壁要比第二節厚120mm左右，應比地面高出150mm，以防止周邊土渣墜落，護壁之間的搭接長度應>50mm；澆灌護壁時采用鋼筋插實或敲打法使其密實，護壁模一般在12h后拆除，拆除時應在混凝土護壁上做好標記，作為此樁的垂直度和傾斜等的控制數據。為了避免施工過程中出現塌孔問題，一方面應利用降水井降水和集水井抽水來降低地下水；另一方面可在護壁內斜插Φ16鋼筋，以提高護壁和土層間的摩擦力。（3）鋼筋籠制作與安裝。鋼筋籠成型前要制定措施防止其變形，成型后要經驗收后方可吊裝。安裝好后，要預埋好與樁身長度一致的檢測管再澆筑混凝土，檢測管應沿著鋼筋籠邊安放[3]。（4）采用導管或串筒進行混凝土澆筑，混凝土的自由下落高度在2m以內。澆筑過程要連續，并防止地下水的進入，否則將影響混凝土澆筑質量。此外還要保證混凝土澆筑的密實度，不得在相鄰10m范圍內進行挖孔作業。

3.2土方開挖施工

開挖前要做好相關的準備工作，如場地清理、排除地面水、臨時停機棚搭設等。然后審閱、分析施工圖紙，便于對施工范圍內管線埋設、施工環境、施工條件進行清晰地把握，并測量放線定位基坑開挖線和其他位置控制線。最后進行開挖作業。本工程主要是利用挖掘機，從支護樁位置開始進行逐層開挖。開挖時應按照先深后淺、自上而下的原則分段分層進行。分段長度根據土質不同而有所區別，①層雜填土應不大于20m，其余土層不大于30m，分層高度為錨桿層高向下0.5m。由于基坑開挖至標高后，如果耽擱時間過長，將會發生反彈，影響建筑物后期沉降，因此應采取設置支護樁、深層土質加固等措施。開挖過程中為了防止土層崩塌，還要進行噴漿防護。開挖過程中，現場人員要實施巡查以防止超挖。

3.3預應力錨索施工

鉆孔過程中應先在標高位置搭設好平臺，確保鉆孔過程中不會發生因失穩而導致鉆孔偏差的問題。對于土質松散的填土，為防止坍孔，鉆進時需要應用套管保護孔壁。灌漿前需要對孔洞進行清理，保證孔洞內無水、渣等雜物。注漿工作分兩次進行，第一次注漿應添加10%壓漿膨脹劑強度的水泥砂漿，以確保注漿強度達到M30。第一次注漿結束后應靜止一段時間，當水泥砂漿達到初凝狀態時方可進行第二次注漿。此時可選用純水泥漿，當注孔口出現冒漿現象時，應停止注漿[4]。當錨固強度達到設計值時可進行錨具張拉。此時需要注意的是，正式張拉前應先進行預張拉，并且張拉荷載需一步步增加至設計值，不能一蹴而就。裸露在外的錨索還要進行防腐處理。

3.4土釘墻支護施工

具體工藝流程：首先是土方開挖，然后進行人工修坡和測量定位，再打入錨固鋼筋、綁扎鋼絲網，最后噴射混凝土并進行養護。本工程土釘墻立面構造如圖2所示。為確保施工質量，本工程中對以下幾點進行了重點控制：（1）基坑采用的鋼筋網用通長鋼筋與土釘焊牢以加強整體連接。（2）土釘施工采用干鉆機，孔徑為110mm。土釘注漿采用水泥凈漿，水灰比為0.5~0.55。（3）土釘前端設置定位架，安置土釘后，采用0.9MPa壓力注漿。（4）噴射混凝土前，應保證混凝土的配合比滿足設計要求。噴射過程中應保證混凝土的厚度和均勻度。噴射結束后應根據現場溫度情況進行為期7d的養護工作。在坑壁噴護過程中，在保證噴射機性能的基礎上，控制好水灰比，一般以0.5為宜。為了防止堵管，還要控制好骨料和含水率。

3.5降排水系統

降排水的目的是為基坑開挖、地下室等工程施工提供干燥的施工環境，并且還有利于邊坡穩定。由于本工程的地下水位不高，擬采用的降排水方案為集水明排。主要措施為防汛墻阻擋基坑外地表水和基坑內通過排水溝匯集至集水井后用抽水泵排出基坑外。具體工藝：首先在四周基坑坡頂及坡腳處應分別設置防汛墻及四周通長排水溝，并且排水溝之間每間隔20～30m設置集水井用抽水泵將水排出基坑外。含水層的底部布置長度為500mm的排水管。由于工程坡頂必須要保證干燥，不得有積水，因此對于坡臂線4m以內的積水坑，應將其抽干。

4基坑監測

基坑支護施工過程中的影響因素較多，通過對基坑施工進行監測，不僅有利于工程項目的順利開展，還能為評價支護結構穩定可靠性提供依據。本工程采用的監測方法：監測點布置在土質相對較差處以及坑邊存在嚴格控制變形的建筑物上，共布置16個監測點，釘入冠梁或護坡混凝土中，并用紅色油漆做標記，具體如圖3所示。監測的主要內容：基坑周邊的建筑物的傾斜、位移、裂縫等，以及周邊地下管線變形；坡頂水平位移、坡頂豎向位移、圍護墻及土體深層水平位移等；支撐內力、錨桿、土釘拉力；墻后地表豎向位移；基坑地下水位；監測點的布置。具體監測過程中需要注意：要將沉降基準點設置在周邊固定位置，測量時應保證其精準度，盡量不采用轉點測量；支護結構的水平和垂直位移是工程監測的重點，因此在基坑邊坡中間及四角位置均設置觀測點，且觀測點的間距均小于20m；周邊建筑物及地下管線、支護結構水平、豎向位移是項目監測的重點，監測工作需要根據變形情況、沉降量變化情況適當調整，并對照設計單位確定的基坑工程監控量測報警值不斷地進行跟蹤監測；基坑地下水較少，但仍需及時地報告水位變化情況。

5結語

總的來說，深基坑支護設計與施工應綜合考慮工程地質與水文地質條件、基礎類型、周邊環境等因素,做到因地制宜、合理設計、精心施工、嚴格監控，才能保證工程質量并且由于深基坑支護工程是一個綜合性的、實踐性強的系統科學工程，隨著社會的發展，基坑支護面臨的情況將更加復雜，需要應用到多種支護形式組合。因此，相關工作者還應不斷加強技術理論的學習和創新，這樣才能確保設計方案的經濟適用，促進建筑行業的持續發展。

參考文獻

[1]王宏東.建筑深基坑支護土釘墻技術及實施要點研究[J].河南建材,2019(1).

[2]吳丹,程上.房屋建筑深基坑支護施工技術探析[J].中國建材科技,2017(1).

[3]陳科.高層房屋建筑深基坑工程的支護施工技術及其措施[J].低碳世界,2016(22).

[4]林麗錦.建筑深基坑支護的施工質量控制[J].江西建材,2017(4).

作者：耿緒月單位：福建宏盛建設集團有限公司