基于多種支護方法的深基坑支護施工關鍵工藝

屈勇

【摘要】在城市的高層建筑設計施工中，深基坑的施工是整個工程中的關鍵環節，而多種支護措施又是深基坑施工中的關鍵工藝。本文結合廣州某工程的深基坑項目，重點對深基坑支護施工工程中關鍵工藝，進行性介紹、分析和闡述，以期對類似深基坑支護的施工起到拋磚引玉的作用。

【關鍵詞】深基坑;多種支護;筏板加抗浮錨桿;連續墻

隨著社會的發展和城市化進程的加快，高層和超高超建筑已經成為城市建設的主旋律，隨之而來的是建筑基礎的深基坑支護規模的不斷增大。基于地域環境的不同，深基坑的施工方案和措施也不同，導致深基坑支護的施工的工序更加復雜，不管是工程設計還是建設施工都面臨挑戰。本文結合廣州某區的項目建設，對深基坑多種支護方法進行研究，對其中的關鍵的施工工藝進行剖析，主要通過以下幾個方面進行。

1、工程概況

該建設工程用地面積10464平方米，設計建筑2幢地上28、34層住宅樓（自編號：1#、2#），地下室設計為四層，總建筑面積97453平方米，其中地上68997平方米、地下28456平方米。20世紀90年代初已經建好兩層地下室，原基坑支護為800地下連續墻，深度約20米。本次基坑施工，采用在原有地下連續墻內側新施工800厚地下連續墻，新舊連續墻交接部分采用高壓旋噴樁搭接止水，連續墻深度約25～35米，基坑開挖深度約18.7米，基礎形式采用筏板加抗浮錨桿。

2、基坑支護總體工藝設計方案

2.1對原有結構的加固和完善

第一階段的施工也算是準備階段。①先是對冠梁進行加固。②按先后順序分段拆除新地下室結構板周邊需施工地下連續墻區域。（B2板每段15米長，1.5米寬;B1板每段4米長，1.5米寬范圍，保留梁;B0板靠近側壁位置1.5米全部拆除），再把內襯墻鑿除掉。③施工擋墻連接B1板至B0板，回填中粗砂加8%水泥粉至B1板位置，強度穩定后再拆除連續墻與擋板間的B1板的梁板，繼續回填同樣材料至冠梁頂。循環拆除、換撐、回填，新地連墻樓板區域拆除順序按逆時針方向從東北回到東南。④機械操作平臺施工工序分兩部分：鋼立柱和平臺梁板施工。施工平臺梁支承在原結構墻柱及新增鋼柱上，難度在于原來結構頂板梁柱的支點座與要搭建的平臺梁的受力支座重合。

2.2地下連續墻施工

第二階段地連墻的施工工序流程包括：施工準備→測量放樣→導墻制作—槽段挖掘→銑槽質量檢驗→清沉渣放漿→下放擋板→吊裝鋼筋籠→設置砼導管→澆灌墻體砼→拔出擋板。

2.3拆除原結構以及進行前兩道內支撐

第三階段施工工序流程是：平臺拆除→頂板拆除→鋼立柱拆除→原結構立柱拆除→擋墻拆除→支腳手架→第一道支撐施工→拆除腳手架→B1板分段拆除→原立柱下部拆除→擋墻下步拆除→第二道支撐梁施工。

2.4第三道內支撐施工和土方開挖

第四階段的施工工序流程是：第二道支撐梁施工→底板分段拆除→第三層土方開挖→第三道支撐腰梁施工→第四層土方開挖→墊層施工。坑頂全斷面開挖整體挖土流程：①對原地下室B0層板實施拆除，開始第一道內支撐施工作業（8.40～6.25）;②拆除B1層，同時進行第二道內支撐施工（6.25～0.75）;③拆除底板、開挖負三層土方，進行第三道內支撐施工（1.25～-3.05）;④開挖地下四層土方（-3.05～-9.9）;⑤墊層施工（-9.9）（標高為絕對標高）。

3、基坑支護的關鍵工藝要點

3.1基礎采用BIM技術筏板加抗浮錨桿的工藝。

3.1.1工藝概述

該項目因復雜的地質水文條件和敏感的地理位置，給施工工藝提出了太高的要求，該項目已經成為該區域難度最大的坑基工程之一。雖然工程方案已經達成一致，設定基礎的支護采用筏板加抗浮錨桿工藝，但基于項目的重點、難點和風險，施工工藝必須突破傳統的模式，項目專家一致同意在筏板加抗浮錨桿工藝中引進BIM技術。BIM技術的核心理念是以圖紙和規范為基礎，基坑開挖模型搭建的依據是現場劃分的流水段，然后標注軸線與復雜基坑各自的上口線和下口線，把大小基坑、不同標高、電梯井的基坑斷面尺寸繪制出來，根據基坑作業段的進展程度，將基坑進行若干施工段的劃分，施行場地開挖，盡量縮減錨桿作業的空鉆長度，提高錨桿的有效長度。搭建模型完成以后，分別將空心剪切前的模型和剪切后的模型進行體積提取，采用相減的方式求得挖方量;最后導入抗浮錨桿定位圖與模型進行精準的綁定，然后發揮Revit的標注能力，把所有抗浮錨桿頂部高實施標注。

3.1.2 BIM技術下抗浮錨桿施工要點

按照技術流程，施工工藝的關鍵要點如下。第一，該施工的部署要根據錨桿受力直徑、長度進行，利用BIM技術完成下面的工序：將錨桿編號并計算標高，跟蹤作業進度、檢測質量，對進度和質量出現的問題進行糾正;第二，將上面的流程計劃交由現場操作人員按表組織施工，不僅進度加快，更縮短了工期、保證了質量，然后利用BIM技術第二次進行技術經營策劃。

3.1.3生成二、三維開挖圖

按照流程完成抗浮錨桿標高標注后，分段生成基坑模型的cad的二維圖以及三維可視化模型圖便分段形成，對施工進行指導，標準基坑的每一個拐點，利用全站儀實施放樣，同時也要嚴格標準各平面的標高，然后依照二維和三維施工圖，對基坑進行開挖。開挖過程中既要保證錨桿質量，又要滿足墊層和防水層的要求，爭取一次驗收合格，降低返工率，加快了施工的進度，然后開始第三次技術經營策劃。

基于本項目的施工資料信息繁雜，為了方便查看和攜帶，利用BIM技術，本施工工藝采用720°全景的模式，將一切施工數據信息融進二維碼，大大提升了管理人員的管理和復核效率，也提升了施工的進度，對一些現場的技術難題得到及時有效的解決。

3.1.4復核偏差

完成基坑挖掘之后，管理人員要到現場進行實地測量，檢查開挖是不是有偏差，產生的因素是什么，便于后續的整改和總結。如圖1所示。

3.1.5撿底工序

最后撿底利用人工，把多余的土方清理掉。

3.2深基坑支護施工難點和關鍵工藝

3.2.1存在的問題和難點

第一，因為負荷過大、挖掘深、地下水等因素，還有支護結構位移過大產生的基坑外整體滑坡、流土、滲漏或管涌等，導致整體缺乏穩固度。第二，傾覆性破壞。當抗傾覆力弱二傾覆力矩較大的時候，底部的某點支護結構就容易產生傾覆。第三、基坑隆起。基坑過深會造成坑底的黏土隆起，導致工程樁傾斜或斷裂，引起支護整體失穩。第四、地下水問題。地下水會引起基坑的滲流破壞、管涌或突涌。第五、施工過程中的深基坑支護問題。為了減少施工對周圍環境的危害，必須選擇適合工程實際支護結構體系。第六，深基坑施工過程中存在的安全隱患。

3.2.2解決基坑問題的關鍵工藝

（1）施工前的控制措施

a.對地質報告認真分析。施工人員對地質水文的掌握情況，決定施工的質量。要根據挖掘深度不同的物力性能和地下水的情況，制定土方挖掘和支護結構和排水措施。b.了解周圍的建（構）筑物。必須對周圍建筑物是不是存在傾斜、裂縫等情況進行了解，對距離基坑近的地下管線和江邊堤防采取保護措施。c.選擇和確定施工方案。尤其注意基坑周邊的堆載計算，正確可靠的施工方案，對施工過程的安全性是至關重要的。d.硬化處理基坑周圍場地。硬化處理基坑周圍場地范圍內地面，是防范水害的最有效措施。e.監控措施對施工的意義是重大的，要建立系統的監測方案，貫徹“信息化施工”原則。

（2）正確選擇施工材料。

混凝土的質量標準主要是耐用性和持久性。混凝土本身的強度并不會影響耐久性，影響混凝土整體質量的是裂縫，因此減少水分滲入、提升抗滲性、保障配置的標準，是解決這一問題的關鍵。

3.2.3地下水問題的解決

當管涌現象發生時，挖掘行動要停止，及時用堵漏材料進行處理，將坑內的水及時進行回灌，并對產生傾斜的建筑物加固。

3.2.4合理設計深基坑支護結構。

設計深坑施工時，必須對地質環境、附近環境、操作難度進行全面考慮。在進行圍樁的設計時，要將施工進行多層次的比較，根據選擇的支護技術進行優化選擇。

結語：

深基坑支護是城市高層建筑施工中最基礎的一環，該環節的工程質量直接決定整體工程的安全穩定。由此，深基坑的支護方式要根據工程實際情況和地質水文情況，制定科學合理的施工方案。在該項目施工過程中，雖然面臨復雜的條件和施工工藝的難度，但絕對不會發生傾覆、坍塌等事故的發生，確保良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]陸小利.錨桿支護技術在某深基坑工程中的應用研究[D].西安： 西安理工大學，2018.

[2]王宇，吳波.膨脹土地區深基坑支護采用斜撐的案例[J].四川建筑，2017，37（3）：113-116+119.

[3]樊娟瑩.某基坑邊坡微型鋼管樁加錨索支護施工技術[J].四川建筑，2018，38（3）：207-209.