建筑工程深基坑支護施工技術及應用實踐探究

摘要：建筑工程深基坑支護作為建筑工程施工的主要內容，具有距離近、施工規模大、施工面積緊湊、施工深度大等特點。在施工過程中，需要根據深基坑支護施工的基本要求和特點進行施工，并根據工程的具體情況對深基坑施工技術和施工工藝進行改進和優化。文章以實際工程為例，對建筑工程深基坑支護施工技術進行了分析。

關鍵詞：建筑工程；深基坑支護；施工技術；支護結構設計；施工質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU753 文章編號：1009-2374（2016）28-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.052

在建筑工程施工過程中，深基坑支護施工質量對工程性能和質量均有比較大的影響。在施工過程中，需要根據工程基坑深度、建筑面積、水位標高、地質條件、基坑邊緣距離、四周環境等選取施工方案，保證施工方案的可操性、針對性和科學性，確保建筑工程施工的順利開展。

1 工程概況

某建筑工程總施工面積為11000m2，為兩層鋼筋混凝土框架結構的框架，工程使用明挖順作法進行施工。工程所處地區地質結構比較簡單，地勢比較平坦，巖性主要為沖洪擊土、雜填土、殘積粉質黏土、下伏基巖為粉砂巖，基巖風化存在比較大的差異性，場地內地下水不發育，巖體軟硬均勻性差。車站基坑的開挖寬度為18.5～27.5m，車站平均開挖深度為16m，支撐結構和圍護結構是支護結構的兩大部分。

2 支護結構設計

第一，在鋼管支撐施工期間主體結構的頂板和中板分別用兩道相同的鋼管進行支撐，鋼管的縱向間距為60m，水平間距為30m，在實際施工中用到的方法是明挖順做法。

第二，對于所處地理位置和地形特征不滿足使用支撐條件的工程，可以選擇采用預應力錨索（18中5高強鋼絲）的設計方法進行變更施工，在車站基坑工程作業中，商業中心RJ-2的地下室已經竣工，其由于施工環境的限制，鋼管支撐已不再適用，故采用了預應力錨索的設計方法進行變更設計。施工過程中剛開始用到的錨桿材料是中40的H級鋼筋，但是在施工過程中發現這種鋼管不太符合當時的施工條件，根據實際的施工現場狀況，將其更換為18中5的高強鋼絲錨索。這種錨桿材料每根樁可以上下設置4條鋼管道，錨索可以穿過樁孔中心，鋼管事先會埋設在樁身內，在施工完成后，整個鋼管道要進行密封保存。

第三，施工中用到的鋼管支撐方法具有相應的設計原則。橫撐設計軸力主要是通過一段固定，一段鉸支的壓桿發揮作用，壓桿的工作性能主要通過壓桿的穩定系數進行衡量。錨索的計算包括外部穩定性和內部穩定性計算。外部穩定性主要采用圓弧搜索法進行相應的計算，著重考察錨索的整體抗滑性和壓桿穩定性。內部穩定性則是通過德國克蘭茨等效錨墻進行計算，側重于考察錨固段余墻體入土部分假想支點之間的深層抗滑穩定性。外支撐式、內支撐式和自承式等是車站支撐系統中常見的三種深基坑支撐模式。

3 車站基坑支護施工

3.1 矩形人工挖孔樁施工

矩形人工挖孔樁總共有381根樁，樁身截面：幅寬l.14～4～1.445m，標準幅寬l.3m，樁身厚度l.0m（不包括護壁厚度），平均樁長21.Om，插入深度4～5m。相鄰挖孔樁之間通過企口連接，止水條設置在孔樁中間。挖孔樁施工要嚴格按照前后順序進行施工，先施工第一批挖孔樁（設置凹槽的樁），混凝土的凹槽部位要進行澆筑，之后需要給予塑料泡沫進行填充，細鐵絲和鋼筋籠可以將塑料泡沫相互連接起來；接下來是施工帶凸槽的第二批樁，施工前兩樁之間的接觸面務必保持干凈，選擇合適部位設置止水條，憑借企口連接，提高挖孔樁墻的整體性能。

施工準備、放線定樁位、導墻施工、樁孔開挖及護壁施工、鋼筋籠制作及吊放、樁身混凝土澆筑、成樁檢測等是挖孔樁施工工藝的主要步驟。

為了保障樁點的平面位置和高程準確，施工之前，設計院提供的樁點要通過放線定位和導墻施工進行仔細檢查核對。施工場地內搭建的施工導線網可以幫助工作人員時刻掌握施工的進度。場地中的控制點對后期確定導墻的位置和標高具有十分重要的參考意義，同時導墻又與挖孔樁的定位有著密不可分的關系，由此可見，導墻施工前的準備工作務必要重視起來，以便復核工作的順利進行。圓形挖孔樁的定位需要通過十字交叉法在護壁上保護挖孔樁的中心。

3.2 樁孔開挖

跳躍式開挖是樁孔開挖常用到的方法，手搖絞車用于出碴，風鎬開挖適用于在硬土和風化巖層中采用，人工鍬鎬開挖適用于在土層中采用。開挖過程中要將開挖和護壁施工同時進行，支護開挖的間距為1.0m。對于較軟的地層開挖，要嚴格控制好開挖的速度，不宜太快開挖，支護間距要適當縮小；對于風沙侵蝕的地層要采取一定的措施保證開挖施工的順利進行，比如增設鋼護筒、加厚護壁厚度等。當樁底的地層承載力滿足樁體設計的要求時，方可進行樁孔的開挖，為了保證樁底開挖施工的順利實施，可以用混凝土進行樁底的封底，保護其不受流沙，狂風的侵蝕。鋼筋籠在樁孔開挖后放入。

3.3 支撐結構方式

3.3.l 鋼管施工（內支撐）。一般情況下通過中600鋼管支撐來進行基坑開挖工程是比較好的一種選擇，鋼圍圖是在鋼管與樁體接觸的水平處設置。基坑的不同部位設置的支撐方式會有所不同，一般在基坑中部選擇橫向支撐，縱向支撐則在施工端頭時設置，車站端頭和樁體上都要有相應的設置。鋼管支撐設置包括上下兩層，豎向間距為30m，水平間距為60m。基坑開挖施工要和鋼管支撐設置保持統一的步調。豎向分層和縱向分段是基坑開挖過程中常見的開挖方式，開挖速度和開挖力度、開挖深度都要嚴格控制在合理的范圍內，以保證鋼管支撐設置和基坑開挖的順利進行。

3.3.2 錨索施工（外支撐）。車站東段北側與RJ-2地塊相接，根據RJ-2的地形特征，圍護結構宜選用圓形人工挖孔樁，不能采用鋼管支撐的方法進行相應的施工，對此設計院將相關的設計參數進行了重新設置，主要采用18中5高強鋼絲錨索，并在后期并對錨索張拉力進行了相關的試驗和檢測，直至其達到施工要求后，才可進行正式施工。

3.4 鉆孔

GJ-1505型工程鉆機是施工中常用的設備，開孔時用空心鉆頭，正式鉆孔時要將其更換成實心鉆頭，要調整好鉆頭的工作角度。人工操作實現錨索入孔，錨索要輕拿輕放，保證其安全抵達孔底，及時用清水沖洗孔內，使得孔內反沖出的水變清而無泥沙。

3.5 注漿

標號為250的純水泥漿是注漿過程中用到的主要材料，其水灰配合比1∶1。清孔完成后，方可將人工拌合好的水泥漿在BW250壓漿泵作用下通過注漿管注入。操作完成后，務必將注漿管及時拔出。

3.6 安裝張拉墊板

張拉墊板的安裝取決于錨索和樁身的水平夾角，要通過高強鋼絲和預埋板進行固定，張拉施工需要等待水泥凝固達標后進行。

3.7 張拉鎖定

張拉墊板上安裝GZS-18型錨具，張拉的逐步升級要借助于YZ-85型千斤頂和ZB/4500型電動油泵車。張拉有5個不同的等級，每級持荷時間是5min。鎖定級屬于張拉的最后一級，它可以幫助鋼絲產生預應力，務必要做好相關的張拉施工記錄。

3.8 圍護結構及基坑開挖降水

3.8.l 圍護結構矩形人工挖孔樁作業過程中，可以抽水的電動潛水泵在每個樁孔內都會有所配置，以便開挖和降水工作的同時進行。

3.8.2 基坑開挖降水。由于開挖場地的地下水不發育，6孔抽水井事先在基坑內部設置，水井直徑限定在25～30cm，相鄰井間距一般在30～35m之間。集中抽水井是在基坑開挖后進行設置，其主要是將地面的沉淀雜質通過城市排水系統進行處理，直至其達標。

4 結語

綜上所述，在建筑工程施工過程中，深基坑支護施工是非常重要的環節，對建筑工程的安全和質量均有比較大的影響，在施工過程中需要根據工程的實際情況，選擇合理的施工方案。本文以實際工程為例，對深基坑支護施工技術進行探討，取得了良好的施工效果，保證了基坑支護的施工質量。

參考文獻

[1] 甘繼國.深圳地鐵市民中心站基坑圍護結構的設計與施工[J].鐵道標準設計，2002，（8）.

[2] 譚先康，王愛勛，劉海濤.武漢國際會展中心深基坑工程設計與施工[J].施工技術，2002，（1）.

作者簡介：許磊（1982-），男，吉林長春人，吉林大學建設工程學院在職研究生，中級工程師，研究方向：基坑支護和地基處理的施工與管理。

（責任編輯：小 燕）