建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)

劉川

（重慶鋼鐵集團(tuán)建設(shè)工程有限公司重慶市大渡口區(qū) 400080）

建筑工程施工中深基坑支護(hù)的施工技術(shù)

劉川

（重慶鋼鐵集團(tuán)建設(shè)工程有限公司重慶市大渡口區(qū) 400080）

近些年，我國(guó)建筑規(guī)模日益增大，對(duì)于深基坑支護(hù)施工技術(shù)的要求也越來(lái)越高。對(duì)此，本文首先介紹了深基坑支護(hù)工程特點(diǎn)，然后分析了幾種深基坑支護(hù)方式，包括鋼板樁支護(hù)、土釘墻支護(hù)、排樁支護(hù)以及地下連續(xù)墻支護(hù)，并根據(jù)工程實(shí)例對(duì)深基坑支護(hù)施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探究，以期提高建筑工程深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用效果。

建筑工程；深基坑支護(hù)；施工技術(shù)

1 引言

深基坑支護(hù)是一種復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，深基坑支護(hù)施工質(zhì)量與基坑降水、開(kāi)挖等工程質(zhì)量密切相關(guān)。科學(xué)應(yīng)用深基坑支護(hù)技術(shù)可以有效解決施工中的安全問(wèn)題，防止周圍土方的坍塌、周圍水層的滲透，保證工程的順利進(jìn)行。

2 深基坑支護(hù)工程特點(diǎn)

2.1 區(qū)域性

我國(guó)幅員遼闊，南北方的地質(zhì)條件差異較大，基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)選型主要是以土體條件作為首要考慮因素，不同的地區(qū)需要采用不同的支護(hù)形式，因此基坑支護(hù)具有一定的區(qū)域性特點(diǎn)。

2.2 復(fù)雜性

在對(duì)基坑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的過(guò)程中，常用的土壓力計(jì)算理論有朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論，由于兩個(gè)計(jì)算理論均是在理想的假設(shè)條件下，根據(jù)勘查報(bào)告得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的，但是施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)隨著季節(jié)及周圍環(huán)境的變化而變化，其相應(yīng)的各種性能參數(shù)也不盡相同。另外，作為計(jì)算依據(jù)的地質(zhì)勘查報(bào)告中的相關(guān)數(shù)據(jù)也存在一定的局限性，與實(shí)際土質(zhì)有一定的差距，這就造成了與工程現(xiàn)場(chǎng)土體的物理力學(xué)性能之間的差別較大，從而會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果過(guò)于保守或過(guò)低，影響深基坑支護(hù)的安全性與穩(wěn)定性。

2.3 影響因素多

根據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，國(guó)內(nèi)平均每年的基坑失穩(wěn)約為10～15%，在一些軟土地區(qū)甚至達(dá)到了25%。由該數(shù)據(jù)不難看出，基坑事故在我國(guó)的發(fā)生頻率較高，導(dǎo)致這一問(wèn)題的根本原因如下：地質(zhì)勘察結(jié)果準(zhǔn)確性不足、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)考慮的不夠周全、施工質(zhì)量不合格、管理不到位等等。

3 深基坑支護(hù)方式

3.1 鋼板樁支護(hù)

此種支護(hù)方式適用于深度在8m以內(nèi)的深基坑工程，其原理是利用設(shè)計(jì)有鉗口與鎖口的熱軋型鋼和鋼板樁共同組成鋼板

墻，對(duì)土層進(jìn)行固定和阻擋，擋水性能較好。現(xiàn)階段，我國(guó)所使用的鋼板樁的截面形狀分為Z型、U型和直板腹型。鋼板樁支護(hù)在軟土質(zhì)地的工程中使用比較普遍，并且可以進(jìn)行多次重復(fù)使用。但是，因?yàn)殇摪逶谑褂眠^(guò)程中產(chǎn)生的噪音比較多，所以不適合在人員居住較多的地方使用，而且鋼板的韌性較大，在進(jìn)行支護(hù)時(shí)所需要的支撐和錨拉桿數(shù)量較多。

3.2 土釘墻支護(hù)

這種支護(hù)方式的原理是將數(shù)量眾多的細(xì)長(zhǎng)桿密集插入基坑周圍土體中，并在上面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)后進(jìn)行噴錨，形成一層復(fù)合防護(hù)層，達(dá)到對(duì)基坑周圍土體的防護(hù)作用。土釘墻支護(hù)方式施工速度快，成本低，但是只能適用于基坑深度不大，而且周圍的其他建筑物的沉降和位移要求較低的情況下才能使用，在使用過(guò)程中要隨時(shí)對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)進(jìn)行休整。但是，在滲水較多的基坑工程中，不可以選擇這種支護(hù)方式。

3.3 排樁支護(hù)

排樁支護(hù)的應(yīng)用范圍較廣，并且具有多種靈活的結(jié)構(gòu)形式：當(dāng)基坑周圍土質(zhì)比較軟且無(wú)法產(chǎn)生土拱時(shí)，采用連續(xù)排樁并進(jìn)行支護(hù)樁的注漿防水，或者是采用連續(xù)排列鋼筋混凝土板狀和鋼板等作為支撐；基坑周圍土質(zhì)固定性好且地下水位較低可以搭建土拱時(shí)，可以選擇一定數(shù)量的挖孔樁進(jìn)行柱列式排樁；如果基坑周圍土質(zhì)軟而且地下水位比較高，則可以選擇水泥攪拌樁防滲墻配合鉆孔灌注樁的組合式排樁支護(hù)。由于基坑深度不同，因此可以采用不同密度的密排鉆孔樁進(jìn)行注漿防水操作，基坑深度越大，排列密度就越大，設(shè)置的支撐就越多。

3.4 地下連續(xù)墻支護(hù)

此種支護(hù)方式的使用成本相對(duì)較大，而且施工造成的后期處理較為復(fù)雜，所以在實(shí)際工程中應(yīng)用非常少。

4 建筑工程中的深基坑支護(hù)施工實(shí)例

4.1 工程概況

本文將依托工程實(shí)例，對(duì)支護(hù)施工技術(shù)在建筑深基坑工程中的應(yīng)用進(jìn)行論述。某建筑工程為綜合體建筑，主要由以下幾個(gè)部分組成：商務(wù)酒店、商業(yè)綜合體、寫字樓、住宅，其中商業(yè)綜合體的建筑面積為18490m2，地上為10690m2，地下為7800m2；住宅共有7棟，均為32層。在本工程中，基坑分為兩個(gè)獨(dú)立的基坑：①商業(yè)區(qū)基坑；②住宅區(qū)基坑。兩者之間由一個(gè)寬度為18m的土體隔開(kāi)，商業(yè)區(qū)基坑的計(jì)算深度按照11.0～18.0m，住宅區(qū)基坑按照9.4～17.4m計(jì)，基坑的開(kāi)挖深度以至承臺(tái)底為標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)標(biāo)高為黃海高程（16.400m）。結(jié)合本工程所在地的水文、地質(zhì)、周邊環(huán)境以及場(chǎng)地現(xiàn)狀等條件，決定采用復(fù)合支護(hù)形式，即灌注樁+錨桿+土釘墻。這幾種支護(hù)形式的施工技術(shù)要點(diǎn)如下所示。

4.2 灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

本工程中的灌注樁采用旋挖灌注樁，樁徑為0.8～1.0m，樁長(zhǎng)為20～25m，樁距有兩種，即1.2m和1.3m，采用旋挖鉆進(jìn)法進(jìn)行施工，水下混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C30。灌注樁施工需要在土方開(kāi)挖至相應(yīng)標(biāo)高后進(jìn)行。①施工準(zhǔn)備。鉆孔設(shè)備就位后，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行平正、穩(wěn)固，保證施工中鉆機(jī)不出現(xiàn)傾斜或是移動(dòng)等情況。②鉆孔。準(zhǔn)備工作就緒后，鉆機(jī)先不要立即鉆入土中，應(yīng)當(dāng)在部分泥漿進(jìn)入后，方可進(jìn)行鉆進(jìn)；鉆孔的過(guò)程中，若無(wú)特殊原因不得隨意停止，要確保鉆進(jìn)的連續(xù)性；接長(zhǎng)鉆桿時(shí)，應(yīng)當(dāng)先將方形套卸去，然后提升鉆桿露出鉆盤，遵循先卸后裝的原則；如果鉆進(jìn)時(shí)遇到淤泥層，應(yīng)當(dāng)減慢鉆進(jìn)速度，并增加泥漿的濃度，這樣能夠有效防止塌孔和縮孔等情況的發(fā)生。③清孔。鉆孔完畢后，要及時(shí)進(jìn)行清孔。清孔可以分兩次進(jìn)行，首次清孔應(yīng)當(dāng)在成孔后立即進(jìn)行，二次清孔則可在鋼筋籠下放到位、導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行；清孔應(yīng)定期進(jìn)行，并在清孔過(guò)程中對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，確保清孔后的泥漿密度小于1.15。④混凝土灌注。在本工程中水下混凝土的灌注是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了確保混凝土的灌注質(zhì)量，要對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，結(jié)合工程實(shí)際情況，在配制混凝土的過(guò)程中，加入適量的高效減水劑，混凝土澆筑3d后，就能夠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70～80%；水下混凝土澆筑時(shí)，導(dǎo)管不宜埋的太淺，以免影響混凝土的流速，進(jìn)而影響澆筑質(zhì)量。

4.3 錨桿支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

雖然本工程中采用了灌注樁作為支護(hù)樁，但由于懸臂樁本身的支擋能力較差，尤其是端部的位移較大，從而對(duì)基坑支護(hù)造成了不利的影響，所以采用錨桿拉結(jié)錨固，提升基坑支護(hù)的安全性。錨桿采用預(yù)應(yīng)力錨桿，直徑為25、孔徑為180mm。錨桿的設(shè)置使結(jié)構(gòu)物的變形獲得了有效控制，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

①采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘沖擊法進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆孔過(guò)程中要隨時(shí)對(duì)鉆桿的受損情況進(jìn)行檢查，以免鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生意外；以干鉆法成孔，鉆孔順序?yàn)殚g隔鉆孔，這樣可以防止鄰近孔的互相干擾；破碎地層采用根管鉆進(jìn)法施工。②錨桿的材質(zhì)為精軋螺紋鋼，直徑25，制作時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行下料。③錨桿注漿采用純水泥漿液，為進(jìn)一步提高早期強(qiáng)度，注漿時(shí)，可適量加入早強(qiáng)劑。

4.4 土釘墻施工技術(shù)要點(diǎn)

①注漿采用水泥漿，水泥為復(fù)合硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.45～0.55，注漿應(yīng)飽滿，且注漿量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。②土釘采用鉆機(jī)成孔，鉆孔長(zhǎng)度應(yīng)超出設(shè)計(jì)長(zhǎng)度500mm左右。③土釘注漿采用的是兩次注漿工藝，首次注漿為常壓注漿，二次注漿為高壓注漿，注漿范圍是土釘下1/2長(zhǎng)度，注漿壓力應(yīng)當(dāng)控制在3.5MPa以上；二次注漿必須在首次注漿24h后進(jìn)行。

通過(guò)上述幾種支護(hù)形式的聯(lián)合應(yīng)用，確保了本工程深基坑開(kāi)挖的安全、有序進(jìn)行，不但加快了施工速度，而且還保證了施工質(zhì)量和安全。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程實(shí)際施工中，深基坑支護(hù)技術(shù)具有多樣性的特征，因此應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際情況合理選用深基坑支護(hù)技術(shù)，做到因地制宜，真正發(fā)揮深基坑支護(hù)施工技術(shù)的最大作用。

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2015-11-2